La ONU presentó su informe sobre Desarrollo de los Recursos Hídricos en el Mundo, dedicado íntegramente a la relación entre el agua y la energía. Según sostiene el organismo, “debemos entender mejor las complejas interacciones entre recursos que guardan relación entre sí como el agua, la alimentación y la energía, y debemos reconocer que es imposible ordenar esos recursos si los tratamos y gestionamos de forma aislada. Toda forma de producción de energía, por ejemplo, incide en la calidad y cantidad del agua disponible; las decisiones adoptadas en un sector repercuten en el otro, para bien o mal”.
El agua dulce y la energía son cruciales para el bienestar y el desarrollo socioeconómico sostenible. Las crisis regionales y mundiales –climáticas, de pobreza, hambre, salud y finanzas- que amenazan el sustento de muchos, especialmente de los 3.000 millones de personas que viven con menos de US$2,5 por día, están interrelacionadas con el agua y la energía.
Se prevé que la demanda mundial de agua –en términos de extracción de agua- aumentará cerca de un 55% para el 2050, principalmente debido a la creciente demanda de la producción en un 400%, generación de energía térmica en un 130% y consumo doméstico en un 140%. Como resultado, la disponibilidad de agua dulce estará bajo mayor presión durante éste periodo y las previsiones apuntan a que más de un 40% de la población mundial vivirá en zonas con severos problemas hídricos para el 2050.

Existe una clara evidencia que las reservas de agua subterránea están disminuyendo; se estima que un 20% de los acuíferos del mundo están sobreexplotados, algunos de forma crítica. El deterioro mundial de los humedales está reduciendo la capacidad de los ecosistemas de purificar el agua.
Para el 2035 se prevé que la demanda de energía aumentará en más de un tercio, principalmente en China, la India y los países del Medio Oriente, que sumarán cerca del 60% de dicho aumento. Para ese año se prevé un aumento de la demanda de electricidad en aproximadamente un 70%.

Conforme evoluciona la matriz de energía en un país o región, por ejemplo de combustibles fósiles a energías renovables también evolucionan las implicaciones para los recursos hídricos y sus servicios ecosistémicos. Aproximadamente un 90% de la electricidad mundial requiere agua para su producción.

La Agencia Internacional de la Energía estimó la extracción mundial de agua para la producción energética en 2010 en 583 mil millones de m3 (alrededor del 15% de la extracción total del planeta). Para el 2035, las extracciones podrían aumentar en un 20% y el consumo en un 85% como consecuencia de la progresión hacia plantas generadoras más eficaces con sistemas de enfriamiento más avanzados (que reducen la extracción de agua pero aumenta el consumo) y un aumento en la producción de biocombustibles. El impacto local y regional de los biocombustibles puede ser significativo, ya que es uno de los tipos de producción de combustibles con mayor consumo de agua.

Las centrales térmicas son responsables de aproximadamente el 80% de la producción mundial de energía, siendo un sector que se constituye como gran consumidor de agua. El proceso de enfriamiento de las centrales eléctricas es responsable del 43% de la extracción de agua dulce en Europa –más del 50% en varios países europeos-, de casi el 50% en EE.UU y más de 10% en China.