Le tecnologie digitali per la gestione sostenibile dell’acqua

Anche nell’uso e nella gestione dell’acqua, le risorse tecnologiche per fare meglio, inquinare meno e decarbonizzare l’ambiente ci sono già, si tratta di conoscerle, valorizzarle e diffonderle. Gran parte di ciò che serve si basa sull’uso intelligente dei dati

Immagine distribuita da Pixabay

L’acqua è una risorsa fondamentale, anche nel quadro degli obiettivi di sviluppo sostenibile delle Nazioni Unite. Ma il Report sui rischi globali 2020 pubblicato dal World Economic Forum mette in guardia: ha inserito le crisi idriche tra i primi cinque rischi in base alla gravità delle ripercussioni nel corso dei prossimi 10 anni.

Ciò significa che una migliore gestione dell’acqua, attraverso consumi inferiori e meno sprechi, è qualcosa che dovrebbe figurare tra le massime priorità sia della politica, sia delle imprese.

Come fare? La tecnologia digitale potrebbe porre rimedio alla tendenza di un eccessivo consumo idrico a ogni livello, locale e globale. Intelligenza artificiale applicata all’uso dell’acqua in agricoltura e nell’industria, o per effettuare previsioni meteo e di consumo. Sensori e rilevatori di perdite e sprechi. Contatori intelligenti. Sistemi di irrigazione basati sui dati. Tutte queste tecnologie innovative e digitali – se sviluppate e diffuse in maniera adeguata – potrebbero ridurre drasticamente il consumo di acqua nel mondo e le emissioni di carbonio associate.

Big data, Internet delle cose, Cyber-security, intelligenza artificiale e tecnologie Cloud sono elementi fondamentali della Digital transformation nel settore idrico. Queste tecnologie possono essere integrate lungo tutta la catena di valore del ciclo dell’acqua: dalla gestione delle infrastrutture fisiche e il monitoraggio della qualità della risorsa ai processi aziendali (rilevazione ed elaborazioni dei dati gestionali, procedure amministrativo-contabili), passando per le relazioni con i propri Stakeholder e utenti.

Ogni giorno nel mondo perdite e sprechi per oltre 45 milioni di metri cubi d’acqua

Anche in questo campo – come in molti altri, dalla produzione alla vita quotidiana – le risorse tecnologiche per fare meglio, inquinare meno e decarbonizzare l’ambiente ci sono già, sono a portata di mano: si tratta di conoscerle, valorizzarle e diffonderle quanto serve.

Gli organi dell’Onu stimano che ogni giorno nel mondo oltre 45 milioni di metri cubi d’acqua vadano persi a causa di perdite e sprechi a livello di infrastrutture nelle città, negli uffici, nelle fabbriche e nelle aziende agricole

Secondo le Nazioni Unite, il consumo idrico globale è aumentato di almeno sei volte nell’ultimo secolo e continua a crescere su base annua. Gli organi dell’Onu stimano, ad esempio, che ogni giorno nel mondo oltre 45 milioni di metri cubi d’acqua vadano persi a causa di perdite e sprechi a livello di infrastrutture nelle città, negli uffici, nelle fabbriche e nelle aziende agricole. La maggior parte di queste perdite si verifica a livello sotterraneo o in zone remote, e non vengono mai riparate perché non vengono individuate.

L’Agenzia internazionale dell’energia rileva invece che solo il comparto industriale è responsabile di circa il 4% del consumo globale di elettricità, e in base alle tendenze attuali questa percentuale è destinata a raddoppiare entro il 2040.

Sprechi e cattiva gestione aumentano le emissioni di carbonio

Tutto ciò ha delle conseguenze non solo nell’uso eccessivo e nello spreco di risorse naturali preziose come l’acqua, ma ha un altro effetto molto rilevante: aumenta le emissioni di carbonio, dato che ogni singola goccia d’acqua incorpora al suo interno un costo energetico.

L’estrazione dell’acqua dalle fonti naturali, i processi di purificazione, desalinizzazione, distribuzione per usi agricoli, domestici o industriali, trattamento e depurazione, consumano tutti energia, perlopiù proveniente da combustibili fossili. Quindi un utilizzo idrico crescente consuma più energia, e un utilizzo energetico crescente alimenta a sua volta il riscaldamento globale e le emissioni di CO2.

Occorre perciò intervenire anche in questo ambito, per ridurre la dispersione di anidride carbonica nell’aria, ma le tecnologie digitali che potrebbero ottimizzare e tagliare l’eccessivo consumo idrico e il costo energetico associato spesso non vengono utilizzate dalle organizzazioni che contano.

Intervenire con intelligenza (artificiale), IoT e Big data

Secondo il Drought Information System degli Stati Uniti ciò avviene per una serie di ragioni, come l’abitudine e la mancanza di conoscenza e consapevolezza delle potenzialità Hi-tech, o anche per una ancora diffusa diffidenza e resistenza nei confronti delle nuove tecnologie.

Tutto quello che serve esiste già, è a nostra disposizione, pronto a essere implementato e con costi piuttosto contenuti. Una gran parte di ciò che serve si basa sull’uso intelligente dei dati: occorre affidarsi a Big data e Analytics.

Alcuni Paesi, come il Regno Unito, stanno iniziando a impiegare i sensori IoT contro lo spreco idrico, ma sono ancora casi molto limitati sullo scenario globale

Per quanto riguarda ad esempio le enormi perdite idriche che si verificano ogni giorno nel mondo – nelle città, nelle imprese, nell’industria e ancora di più nell’agricoltura –, esiste già una nuova generazione di sensori in grado di rilevare le vibrazioni causate dalle perdite lungo le reti di distribuzione idrica, e alcuni Paesi, come il Regno Unito, stanno iniziando a impiegare i sensori IoT contro lo spreco idrico, ma sono ancora casi molto limitati sullo scenario globale: non si fa ancora abbastanza, nonostante questi sistemi IoT siano semplici ed economici da installare e utilizzare.

Artificial intelligence per la gestione sostenibile delle risorse idriche

Per ciò che riguarda invece il problema dell’irrigazione per uso agricolo – un tipo di utilizzo idrico molto dispendioso – il World Economic Forum rileva che continuano a esserci forti sprechi a causa del fatto che i flussi idrici utilizzati non sono ben proporzionati alle condizioni climatiche del terreno: i contatori d’acqua intelligenti (Smart meter) collegati a dati che viaggiano su reti satellitari possono regolare l’irrigazione in modo che soddisfi esattamente le esigenze, distribuendo l’acqua in modo efficiente, e tagliando drasticamente gli sprechi e gli eccessi di consumo.

Una conoscenza più precisa dello stato degli Asset idrici permette di indirizzare gli investimenti dove davvero servono, pianificando meglio anche gli interventi manutentivi a medio e lungo termine. In quest’ottica, le tecnologie basate sull’analisi cognitiva consentono di ottenere valore dai dati, orientando le scelte verso l’azione migliore – per mezzo di algoritmi predittivi e prescrittivi – prevedendo i potenziali guasti, automatizzando i processi e le scelte.

L’intelligenza artificiale può quindi dare un importante contributo anche alla gestione sostenibile delle risorse idriche. Negli Stati Uniti, ad esempio, diverse agenzie governative hanno creato un sistema in cui l’intelligenza artificiale realizza previsioni di consumo e stima la domanda di acqua in una regione per prevenire carenze evitabili e l’utilizzo di fonti alternative ad alta intensità energetica.

In Italia digitalizzazione del servizio idrico a uno stadio iniziale

In Italia invece la digitalizzazione del servizio idrico si trova ancora in uno stadio iniziale, indietro rispetto ad altre Utility o a settori come le banche, le telecomunicazioni, il commercio o la logistica.

L’ancora basso livello di digitalizzazione è il risultato di una serie di fattori, tra cui, innanzitutto, quelli legati a connettività non ottimale e inadeguatezza delle infrastrutture di trasmissione dei dati. La mancanza di un’adeguata copertura della rete di connettività in alcune aree del Paese pone ancora dei limiti alla digitalizzazione e genera problemi operativi; ad esempio, nell’utilizzo degli Smart meters, dei sensori di telelettura e telecontrollo o nell’utilizzo di Device digitali (tablet, smartphone) da parte del personale tecnico che si occupa di manutenzioni o interventi sulle reti.

Spazi e opportunità di miglioramento sono quindi molto grandi, sia per quanto riguarda le tecnologie digitali da dedicare al settore, sia di conseguenza per le potenzialità nel migliorare la gestione sostenibile delle risorse idriche.

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