O CIRQUA faz parte da nova gestão do solo e da água para o futuro “caminho suave” para a água, como o “paradigma da água em mudança”, centrando-se na otimização da eficiência da utilização final, em sistemas de pequena escala e na implementação de uma utilização do solo e da água adequada à finalidade.

O CIRQUA centrar-se-á na melhoria da qualidade da água e, através de uma melhor gestão da água, na quantidade de água, em paralelo com o aumento da fertilidade do solo, convertendo a biomassa em compósitos baseados em estruturas orgânicas metálicas (MOFC) de elevado teor orgânico. Estes sólidos podem atuar como sólidos condutores capazes de armazenar nutrientes, ou seja, azoto e fósforo. Estes MOFCs serão produzidos utilizando elementos habitualmente aplicados como nutrientes para as plantas. Além disso, os MOFCs magnéticos e os compósitos de polímeros orgânicos MOF@ serão também fabricados para serem utilizados como materiais de filtragem superiores para remover micropoluentes e reter agentes patogénicos e vírus do efluente de descarga de soluções baseadas na natureza (NBS), ou seja, zonas húmidas construídas (CWs). Para melhorar ainda mais a qualidade da água e expandir a sua utilização, a fotocatálise será aplicada como etapa final para garantir a remoção de micropoluentes residuais, agentes patogénicos e ADN. O processo híbrido proposto garantirá a qualidade das águas superficiais num contexto circular e aumentará a segurança da água tanto em termos de qualidade (ou seja, através da remoção de poluentes) como de quantidade (ou seja, através da reutilização da água). O CIRQUA também apoiará efetivamente, através de um processo sem resíduos, a bioeconomia circular, na qual se prevê que a biomassa desempenhe um papel importante no cumprimento dos objetivos climáticos globais. A utilização de leguminosas de nodulação tolerantes à água selecionadas como espécies vegetais em CWs resultará na obtenção de uma biomassa rica em N. Assim, a síntese de nanomateriais inovadores e amigos do ambiente derivados da biomassa permitirá a criação de um fertilizante rico em N de libertação lenta contendo uma quantidade significativa de matéria orgânica, que será capaz de melhorar as propriedades estruturais e a fertilidade do solo, servindo como melhorador do solo e fertilizante de baixo custo, livre de agentes patogénicos. As tecnologias inovadoras de reciclagem de águas residuais e de reutilização segura da água, que serão implementadas no âmbito do CIRQUA, também melhorarão a fertilidade do solo.
As modernas tecnologias de sensores sem fios, IoT (Internet das Coisas), modelos de previsão de alta resolução e elevada precisão, fusão de dados e Inteligência Artificial (IA) serão também aplicadas no âmbito do CIRQUA para a agricultura digital, a fim de aumentar a produtividade das culturas e melhorar a eficiência da utilização da água, reduzindo simultaneamente os custos da energia de irrigação e mantendo a fertilidade do solo. Assim, em combinação com a inovação em bioengenharia e nanotecnologia, o CIRQUA demonstrará o seu papel no âmbito de uma economia circular e de paradigmas ecossistémicos. Esta alternativa sustentável de recuperação de água oferecerá aos países mediterrânicos uma opção mais favorável para operação em áreas menos povoadas, juntamente com o seu baixo custo e simplicidade de implementação e operação.