Internet of water:
utilities e nuove tecnologie per combattere sprechi e siccità

17 Ottobre 2019

Sprechi, rotture, danni causati dai fenomeni naturali: questi sono alcuni dei problemi che le utilities affrontano ogni giorno e che possono trovare le soluzioni adatte con le nuove tecnologie. Le utilities statunitensi, per esempio, disperdono nell’ambiente ogni anno quasi otto trilioni di litri d'acqua - o il 15% dell'acqua potabile totale trattata a livello nazionale - a causa delle perdite e interruzioni di rete. L’acqua non fatturata dalle utilities arriva al 43% nelle principali città degli Stati Uniti e supera l'85% in alcune piccole comunità rurali, incidendo in maniera significativa sui bilanci delle aziende, e ogni anno si verificano circa 240.000 rotture di tubature d’acqua. Questi dati sono contenuti all’interno di una ricerca (“Demystyfing Intelligent Water. Creating a human-centric future with artificial intelligence and predictive analytics”) condotta da Arcadis (società di progettazione e ingegneria) e Bluefield Research (società di consulenza specializzata nel mondo dell’acqua) e resa pubblica nel giugno di quest’anno. Nella ricerca si prevede che con l’utilizzo l’Intelligenza Artificiale (AI) e l’Internet of Things (IoT) si potrebbero risparmiare nelle utilities circa 17,6 miliardi di dollari solo negli Stati Uniti entro il 2027.

Offrire acqua a prezzi competitivi ed essere resilienti sono i due imperativi che le utilities dovranno affrontare nei prossimi anni. Negli Stati Uniti si prevede infatti che nei prossimi cinque anni il 36% delle famiglie non potranno più permettersi l’acqua. I cambiamenti climatici comportano un incremento di fenomeni metereologici estremi (alluvioni, tempeste, siccità). Tali fenomeni hanno un impatto sui bilanci delle utilities perché causano un aumento dei costi di prevenzione degli eventi, di approvvigionamento e di ricostruzione delle infrastrutture.

L’adozione pervasiva di nuove tecnologie all’interno delle utilities può essere un elemento chiave per accrescere la loro efficienza. Avere tutte le informazioni rilevanti della rete idrica in tempo reale, informazioni che non potevano essere acquisite basandosi solo sull’attività umana, è un fattore critico di successo per accrescere l’approvvigionamento o per monitorare la qualità dell’acqua.

A Houston, nel Texas, come si legge in un articolo (“The internet of water”) pubblicato sul sito di Engineering News-Record lo scorso settembre, sono stati installati oltre 5.400 sensori nell’espansione del Northeast Water Purification Plant, necessaria per incrementare l’offerta d’acqua alla città. «Questi sensori consentiranno di analizzare le condizioni dell’acqua grezza in entrata e i miglioramenti della qualità dell’acqua nel corso del processo di lavorazione», ha dichiarato Randy Rogers, ingegnere dell’impianto. «Senza i sensori e i processi di automazione costruiti all’interno stabilimento sarebbe stato impossibile trattare l’acqua del lago Houston, che si trova al termine di un bacino idrico e immette acqua fino a 12 volte al giorno».

Le nuove tecnologie hanno consentito anche a Tasha King-Davis, Administrator of Environmental Compliance and Permits presso la public utility di Memphis, Tennessee, di risolvere un problema gestionale chiave: come controllare le acque reflue riversate da 104 impianti industriali. Con uno staff di 13 persone poteva fare solo due controlli l’anno. Ora, grazie all’applicazione di sensori, può monitorare la situazione di alcuni impianti 24/7, ricevendo anche notifiche push sul proprio smartphone se vengono superati i limiti consentiti.

Le nuove tecnologie vengono sempre più utilizzate anche con fini predittivi. Gli algoritmi basati su larghe basi di dati possono aiutare le utilities a prendere le decisioni corrette per il mantenimento, la riparazione e la sostituzione delle infrastrutture e delle loro parti o a creare “gemelli digitali”, modelli virtuali basati su dati in tempo reale che si comportano il più possibile come il sistema reale. La municipalità di Lisbona ha realizzato un “gemello digitale” per prevedere gli effetti delle alluvioni sulla città, testare scenari alternativi e creare un master plan per il drenaggio. Sempre in Portogallo, a Porto, la utility locale ha sviluppato una piattaforma che gestisce dati provenienti da satelliti, sensori, sistemi di monitoraggio automatizzati, contatori intelligenti installati presso le famiglie, ordini e logistica al fine di creare un “gemello digitale” di tutti i flussi idrici della città. Con esso è possibile prevedere gli effetti delle alluvioni e la qualità dell’acqua, identificare le performance dell’infrastruttura, conoscere in anticipo eventuali rotture e gestire assistenza e mantenimento della rete.

Intorno a questi nuovi bisogni delle utilities si sta sviluppando un nuovo ecosistema dell’innovazione digitale. La ricerca in precedenza citata afferma che dal 2009 a oggi oltre 150 milioni di dollari sono stati allocati dai venture capital in startup che offrono soluzioni per l’acqua. L’introduzione del 5G, con la maggiore velocità di trasmissione dei dati, renderà possibile una reale integrazione fra utilities, clienti e fornitori di servizi. Nel contempo, però, le utilities si devono attrezzare per affrontare una nuova sfida: garantire la sicurezza della rete idrica e dei dati dei propri clienti da attacchi informatici, virus e dai rischi correlati. Crescendo la digitalizzazione del settore, devono crescere gli investimenti in cybersecurity.