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Mejorar la eficiencia de la red de distribución de agua

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Responsables de la práctica innovadora :

Miquel Corredor – mcorredor@icab.cat

A quadvanced Wellwatch® es una solución tecnológica desarrollada por Suez y Schneider Electric e implementada por Aigua de Rigat.
Ante la dificultad de disponer de un sistema de extracción eficiente evitando perdidas de agua y averías, conocer los niveles de los pozos y realizar una gestión sostenible del recurso hídrico, esta tecnología permite el monitoreo en tiempo real y la optimización continua de la eficiencia y el rendimiento tanto del pozo como de las bombas mediante el control de los parámetros en tiempo real.

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Aquadvanced Wellwatch® es capaz de integrar en una interfaz todos los parámetros relacionados con el buen funcionamiento del sistema de captación y distribución. Esta herramienta de apoyo a la decisión permite un nuevo modelo de gestión basado en el control en tiempo real. Permite tomar decisiones con antelación, avanzando acciones de mantenimiento en el sistema de distribución.
La aplicación de este método contribuye a la reducción de costes y mejora la eficiencia en la gestión del recurso hídrico. La capacidad de replicación dependerá tanto del tipo sistema y la capacidad económica para adquirir esta tecnología. La tendencia al análisis de datos en tiempo real la convierte en una tecnología prometedora en un contexto de escasez hídrica y cambio climático.

Entidad responsable

Aigua de Rigat se constituyó a principios de los años 20 para atender la demanda de agua de Igualada, Vilanova del Camí i la Pobla de Claramunt. Durante casi 100 años ha ofrecido el servicio de suministro de agua de calidad a más de 29.000 puntos de servicio (hogares, industrias y comercios) de la comarca de l’Anoia.

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https://www.aiguaderigat.cat/inicio 

Aigua de Rigat está especializada en todos los procesos relacionados con el ciclo integral del agua y cuenta con un equipo de profesionales que se preocupa para atender las necesidades específicas de cada municipio y de sus usuarios.

Actualmente, el modelo de gestión de Aigua de Rigat se basa en la experiencia y la innovación constante y la proximidad a los hogares y las empresas, que nos permite adaptarnos a sus necesidades, ofreciendo los servicios del ciclo integral del agua.

En Aigua de Rigat se gestiona el servicio de agua potable de 6 municipios, en los que se distribuye de 5.830.000 m3 anuales a una población de 61.708 personas, empleando la tecnología más avanzada.

Explicación detallada

Aigua de Rigat está comprometida con la preservación de todas las fuentes de agua, incluidas las subterráneas. En este ámbito, apuesta por una gestión avanzada y sostenible a partir de la optimización de la extracción de recursos. Además, supervisa el riesgo de sobreexplotación y promueve la recarga artificial de los acuíferos, lo que permite aliviar la presión sobre los ecosistemas hídricos.

La dependencia de la lluvia, y más concretamente la escasez de esta en recientes periodos de sequía, así como la presión a la que están sometidas estas captaciones subterráneas, hacen que los pozos requieran un seguimiento continuo para proceder su mantenimiento, controlar su rendimiento y optimizar la captación de recursos de agua subterránea. Para realizar una gestión sostenible de los recursos hídricos, Aigua de Rigat ha implementado un innovador sistema de gestión avanzada, llamado AQUADVANCED® Well Watch, que permite controlar la disponibilidad hídrica de los pozos en tiempo real (Aigua de Rigat, 2021).

AQUADVANCED® Well Watch es la una solución global pionera para monitorear y optimizar continuamente el rendimiento de los pozos y sus bombas.

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Las propuestas de SUEZ Agriculture incorporan: monitorización completa del sondeo (niveles, caudal, presión, tensión eléctrica, potencia, etc.), comunicación a través de modem 4G para envío de datos a SCADA o sistemas informáticos de alojamiento de datos, SMS de alarma y e-mails de informes, ratios de eficiencia, aplicación de ayuda a la gestión eficiente y base de datos.

La plataforma Aquadvanced Wellwatch® integra en una interfaz única local todas las señales hidráulicas y eléctricas y calcula rendimientos y ratios de eficiencia que se utilizan diariamente en el trabajo de control de sondeos. (Suez, 2021)

Ventajas:

  • Aumento de la vida útil de pozos y bombas.
  • Costos operativos y de inversión reducidos.
  • Recursos hídricos bien gestionados y disponibilidad sostenible de recursos subterráneos.
  • Recursos hídricos controlados y acceso seguro a los recursos subterráneos.
  • Optimización de planes de mantenimiento.

 Con el seguimiento de las captaciones de aguas subterráneas a través de datos que se muestran en tiempo real para visualizar la situación de los recursos del acuífero, se puede controlar la eficiencia de la captación y el rendimiento de la extracción del agua. El objetivo es evitar pérdidas de agua y averías, reducir la afectación en la ciudadanía en caso de incidencias o condiciones meteorológicas cambiantes, así como mejorar la eficiencia energética y garantizar un buen rendimiento de la explotación. Este sistema permite controlar la instalación de los pozos de Les Comes, una de las principales fuentes de abastecimiento de agua en la zona de Igualada y que tiene su origen en el acuífero Carme-Capellades.6

Por ejemplo, uno de los sensores que controlan los indicadores de rendimiento se ha instalado en el pozo de Les Comes 5 y permite registrar los parámetros de profundidad del nivel de agua, caudales de bombeo, presión de impulsión y parámetros eléctricos. De este modo, se realiza un seguimiento de la explotación, se optimiza el rendimiento de los equipos y se puede adecuar a las condiciones meteorológicas (épocas de sequía o lluvias). Con ello, Aigua de Rigat puede planificar las operaciones de mantenimiento y reducir la afectación en la ciudadanía y en las explotaciones. Asimismo, esta herramienta de control ayuda a preservar las explotaciones, prolongar la vida útil de los equipos y optimizar el consumo energético.

La capacidad de innovación de Aigua de Rigat permite poner en práctica soluciones que mejoran la vida de la ciudadanía y la salud del planeta, con el objetivo de contribuir a la consecución de los Objetivos de Desarrollo Sostenible.6

Aquadvanced Wellwatch® es pues, una herramienta de apoyo a la decisión que posibilita una gestión avanzada mediante control continuo.

Entorno institucional

Aigua de Rigat es una empresa que dispone acciones a Agbar (68%), empresa de la multinacional francesa Suez y un 32% de acciones al Ayuntamiento de Igualada (La Veu, 2018).

Suez y Schneider Electric crearon una empresa conjunta con el objetivo de convertirla en líder en el sector de digitalización del agua (Independiente, 2021)

Aquadvanced™ se enmarca en el lanzamiento de «Soluciones Avanzadas», una nueva gama de soluciones a medida que ofrece SUEZ ENVIRONNEMENT y Schneider Electric para dar respuesta a los desafíos de las administraciones locales y la industria (Schneider Electric, 2021)

Entorno geográfico

El acuífero Carme-Capellades (CC) es una masa de agua cuya intensa explotación ha causado un descenso importante de los niveles en las últimas décadas empeorando su estado cuantitativo y afectando a la descarga natural en distintos puntos como la balsa de Capellades

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Figura 1 Localización del acuífero CC, la zona de recarga (P1) y las surgencias del acuífero (P2). Recuperado de:https://www.revistaigualada.cat/wp-content/uploads/2020/12/revista-igualada-66-24.pdf

En la área P1, ocupando los municipios de la Llacuna, Mediona, Santa Maria dels Miralls y una pequeña parte de Bellapart y Querol se sitúa la zona de recarga.En la región P2 se ubican las surgencias del acuífero e incluye los municipios de Orpí, Carme, la Torre de Claramunt, la Pobla de Claramunt, Capellades, Sant Joan de Mediona, Cabrera d’Anoia y Sant Quintí de Mediona (Martí. P. O, 2020)

Reseña histórica

La coexistencia del blockchain con Internet of things (IoT) definirá un nuevo paradigma tecnológico para los próximos años. Es atrayente la combinación de ambas tecnologías en el monitoreo y gestión de recursos con energía o agua. Mientras las herramientas IoT recolectan un gran cúmulo de datos en tiempo real, blockchain es capaz de evaluarlos, simular e incluso realizar predicciones.

IoT está siendo una tecnología muy provechosa para modelar y monitorear fenómenos ambientales. Permite la conexión por red inalámbrica, permitiendo conectar dispositivos distantes entre ellos con mayor facilidad. Son aplicables en múltiplos campos, des de plantas de tratamiento (de agua residual o potabilizadoras) hasta el modelaje de acuíferos o el control de la calidad y cantidad del recurso hídrico. 

La inteligencia artificial (que permite valorar, comprender, reconocer y decidir) combinado con el blookchain (verificar, ejecutar y registrar) permiten generar modelos que permiten la monitorización y predicción. En este sentido destaca el machine learning, tecnología que basada en métodos estadísticos de aprendizaje (Mustafa, H. M et al., 2021)

Esta combinación ha sido aplicada en numerosos proyectos recientemente; por ejemplo, Open Water Web (Plataforma de datos abiertos), Waspmote Smart Water (plataforma para el monitoreo de la calidad), WaterWatch (herramienta para producir múltiples mapas de flujo) entre otros. ( Salam, A., 2020).

Evidencia de beneficios de la implementación

Con esta herramienta se pueden integrar y analizar todos los datos de estado y funcionamiento de la red e instalaciones, y transformarlos en información y criterios sencillos para la toma de decisiones

El software Aquadvaced Well Watch permite la optimización del funcionamiento de la extracción, garantizar el compromiso de abastecimiento de las poblaciones abastecidas y consigue reducir las pérdidas en la red de distribución (pueden llegar a superar el 30% del volumen) dando la posibilidad de utilizar mayor cantidad del recurso.

Mediante Aquadvanced Well Watch,la red de distribución permite identificar estas fugas y avanzarse a acciones de mantenimiento o reparación de elementos de la red en tiempo real.

Potencial de replicación en la región SUDOE

Los sistemas de medida en tiempo real contribuyen en la toma de datos, disminuyendo la dificultad, minimizando los costes. La dificultad de replicación reside en el software, el tratamiento y extracción de los datos que aportan información de valor.

Existe la posibilidad de adquirir el software desarrollado por Suez y Schneider Electric e implementarlo en la región deseada. También existe la posibilidad de desarrollar un software propio adaptado al caso particular adaptando el enfoque tecnológico y empresarial que representa esta iniciativa en la gestión de los recursos hidrogeológicos, la cual es aplicable a cualquier sistema de explotación de agua subterránea

Perspectivas de futuro

La gestión futura de los recursos hídricos se fundamentará en el control, análisis e interpretación de los datos, para obtener una gestión sostenible y optimizada, enfoque que los órganos de gestión denominan “gestión inteligente”. Así, el uso con criterio de los datos contribuye a garantizar el abastecimiento en calidad y cantidad, controlar la eficiencia y abre líneas de mejora basadas en la información recogida, lo cual será necesario en un escenario de escasez de recursos hídricos.

Puntos clave del método innovador

Basar la gestión de un sistema de explotación en la toma masiva de datos y su interpretación usando métodos de machine learning. A implementación de estas tecnologías, junto a la evaluación de su rendimiento, deben indicar nuevas estrategias en sistemas de explotación de acuíferos y de distribución de los recursos a los usuarios.

Agradecimientos

Esta práctica innovadora fue sugerida por Miquel Corredor Secretario de la Junta Central d’Usuaris de l’Aqüifer Carme-Capellades.

Referencias

Presentación – Aigua de Rigat. (s/f). Aiguaderigat.cat. Recuperado el 25 de abril de 2022, de https://www.aiguaderigat.cat/presentacion
Readacció La Veu (2018) El proper 27 d’octubre Igualada acollirà una manifestació per demanar la gestió pública de l’aigua a l’Anoia. La Veu de l’Anoia.

Independiente, S. F. (2021, abril 7). SUEZ Y SCHNEIDER ELECTRIC CREAN EMPRESA para el desarrollo de soluciones digitales para el agua. guiadebombas. https://guiadebombas.com/suez-y-schneider-electric-crean-empresa-para-el-desarrollo-de-soluciones-digitales-para-el-agua/

Schneider Electric. (2021, septiembre 1). Schneider y SUEZ reforzarán el desarrollo de soluciones digitales innovadoras para el agua. iAgua. https://www.iagua.es/noticias/schneider-electric/suez-y-schneider-reforzaran-desarrollo-soluciones-digitales-innovadoras https://www.iagua.es/noticias/smart-cities/14/06/02/aquadvanced™-la-herramienta-de-suez-que-permite-las-administraciones-controlar-sus-redes-de-agua-

Martí, P. O. (s/f). La portada d’aigua de la Llosa del Cavall: una oportunitat per a l’aqüífer Carme-Capellades. Revistaigualada.cat. Recuperado el 25 de abril de 2022, de https://www.revistaigualada.cat/wp-content/uploads/2020/12/revista-igualada-66-24.pdf

Las aguas subterráneas, la clave invisible frente al cambio climático – Aigua de Rigat. (s/f). Aiguaderigat.es. Recuperado el 11 de mayo de 2022, de https://www.aiguaderigat.es/web/aigua-rigat/-/les-aigues-subterranies-la-clau-invisible-davant-el-canvi-climatic

Vivienda y Construcción. (2021, marzo 3). SUEZ: Monitoreo y optimización de pozos y bombas con tecnologías Well Services y Aquadvanced® Well Watch. Construcción y Vivienda – Noticias.

Mustafa, H. M., Mustapha, A., Hayder, G., & Salisu, A. (2021). Applications of IoT and Artificial Intelligence in Water Quality Monitoring and Prediction: A Review. Proceedings of the 6th International Conference on Inventive Computation Technologies, ICICT 2021, 968–975.

Salam, A. (2020). Internet of things for water sustainability. En Internet of Things (pp. 113–145). Springer International Publishing.

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