La digitalización abre nuevas oportunidades para las redes de saneamiento
Estamos presenciando una auténtica revolución en la gestión del agua, impulsada por el crecimiento exponencial de los datos y los software predictivos. La revolución consiste en una toma de decisiones más efectiva al convertir esos datos en información valiosa. A pesar de que esta transformación ya es evidente en el suministro de agua, especialmente en operaciones críticas, los sistemas de tratamiento de aguas residuales han experimentado un progreso más lento. La paradoja radica en que la red de saneamiento es precisamente el área donde las oportunidades de mejorar la eficiencia, sostenibilidad y gestión de riesgos mediante el análisis de datos son más significativas.
Los sistemas de saneamiento requieren una cantidad considerable de energía para su bombeo y tratamiento. Además, es habitual que presenten ineficiencias cuando los volúmenes bombeados incluyen aguas pluviales o de infiltración cuando no han sido diseñados para ese fin. Una mala gestión de las redes de saneamiento puede conducir a graves riesgos para el medioambiente y la salud pública, debido a vertidos o insuficiente capacidad de tratamiento. También pueden conducir en problemas de responsabilidad y contra la propiedad. No olvidemos que estas infraestructuras son caras de construir o renovar, dado sus grandes diámetros de tubería y mayor profundidad de instalación y a menudo implican una gran cantidad de trabajos de mantenimiento y renovación.
El rendimiento o el retorno de la inversión de tecnología basada en datos que pueda ayudar de forma eficaz a reducir estos problemas en las redes, está destinado a ser elevado, dado el bajo coste comparativo de adquisición y la flexibilidad de implementación. Precisamente hemos sido testigos de ello en Baseform, ya que las empresas gestoras de redes de alcantarillado utilizan cada vez más los datos disponibles y nuestros análisis predictivos para ahorrar recursos, reducir riesgos y trabajar de forma más rápida y proactiva.
Los principales resultados que se pueden conseguir con nuestro software inteligente para redes de agua son: reducción y localización de las infiltraciones y caudales de entrada, reduciendo notablemente los costes energéticos, de bombeos y de operación y mantenimiento; planificación eficiente de la renovación de la red basada en nuestro modelo de predicción y consecuencia de fallos que se concentran en aquellos activos y partes del sistema cuya renovación, según los análisis predictivos, reduce en mayor medida el riesgo de fallos o aumenta la sostenibilidad del servicio; detección de reducciones de caudal provocadas por obstrucciones, y elaboración de planes de limpieza.
Todos estos beneficios que se consiguen con Baseform conducen a corto y largo plazo a una mejor previsión y gestión del tratamiento, a un aumento de la resiliencia de la red, a reducir los riesgos para el medioambiente y la salud.
Ayuda a la toma de decisiones
¿Qué datos?
Entre los datos que pueden utilizarse inmediatamente para mejorar los conocimientos predictivos se incluyen: GIS, datos de monitorización de caudal y bombeo, órdenes de trabajo, inspecciones CCTV y datos de facturación de clientes.
Todos estos beneficios que se consiguen con Baseform conducen a corto y largo plazo a una mejor previsión y gestión del tratamiento
En la actualidad, pocos gestores de redes de saneamiento están en posesión de conjuntos de datos completos, pero muchos disponen de algunos datos en alguna o gran parte de esas categorías. Una de las mayores ventajas del software Baseform es que dispone de capacidad de aprendizaje automático (machine learning), siendo capaz de generar información incluso con datos parciales o imperfectos, lo que ayuda considerablemente a las empresas de agua a poner en marcha la digitalización y a definir una hoja de ruta con los datos disponibles.
¿Con qué fin?
Nuestro software predictivo aporta un valor cuantificable, ayudando a las empresas de agua a cumplir sus objetivos con un retorno significativo de la inversión. El orden de magnitud de ese valor puede estimarse directamente en las siguientes categorías de toma de decisiones críticas:
(i) Priorización de las inspecciones CCTV: Nuestros clientes nos han demostrado en repetidas ocasiones que, guiados por las predicciones de Baseform y en los resultados de inspecciones anteriores, los programas de CCTV pueden ser de tres a cinco veces más eficientes a la hora de encontrar activos propensos a fallos. Esto significa encontrar un número considerablemente mayor de activos críticos con el mismo esfuerzo de inspección o, a la inversa, encontrar el mismo número de activos críticos que antes con una fracción del coste.
Por ejemplo, en el caso de una empresa de agua que utiliza Baseform y que gestiona un presupuesto de inspección anual de unos 1,8 millones de euros, Baseform ha permitido ahorrar cerca de 1,2 millones de euros al año, manteniendo la capacidad de encontrar el número objetivo de activos críticos que debe abordar su programa de mantenimiento y renovación.
Una de las mayores ventajas del software Baseform es que dispone de capacidad de aprendizaje automática (machine learning)
(ii) Reducción de infiltraciones y aportaciones a la red: Conectándose a todos los sensores de monitorización de caudal de la empresa y al GIS, así como a la telelectura de las estaciones de bombeo a través del SCADA, Baseform calcula continuamente métricas detalladas de infiltraciones y aportaciones de agua externa para todo el sistema y para cada una de sus zonas monitorizadas, cotejando los resultados con la facturación del agua y el bombeo.
Estas funcionalidades de Baseform permiten generar automáticamente indicadores como, por ejemplo, el caudal de infiltración por unidad de longitud de la red de alcantarillado o por unidad de superficie de cuenca, entre otros. A partir de ahí, las empresas de agua se focalizan en las cuencas más críticas con actividades adicionales de vigilancia y CCTV combinadas con la renovación de activos.
En otras palabras, todas estas funciones permiten generar un conocimiento predictivo clave sobre cómo cada subcuenca recoge el flujo de agua parásita, permitiendo (i) la proactividad en el control de los desbordamientos y en la gestión del tratamiento y (ii) la focalización en las áreas problemáticas, localizando y abordando las fuentes de infiltraciones y alimentando el proceso de priorización en la planificación de infraestructuras en combinación con los datos procedentes de inspecciones y de averías (procedentes de las órdenes de trabajo).
Los programas de CCTV de Baseform pueden ser de tres a cinco veces más eficientes a la hora de encontrar activos propensos a fallos
En este sistema, la supervisión de los volúmenes registrados en Baseform revela un caudal total de infiltración de 5.300 m3/h. Con el coste de tratamiento actual, solamente las infiltraciones de agua representan aproximadamente trece millones de euros anuales de ineficiencia. Teniendo en cuenta la experiencia reciente del gestor de agua en la detección y tratamiento de infiltraciones con ayuda del software, cabe esperar que, con el mismo enfoque guiado y combinando datos rigurosos de monitoreo e inspección, se reduzca la ineficiencia en un 50% en los próximos tres o cinco años.
(iii) Recuperación de capacidad y resiliencia: El área gestionada por la empresa de agua tiene una elevada tendencia al crecimiento. Así, se prevé que la población de 2020 (un millón de habitantes) crezca un 20% hasta 2030 y un 40% en 2040. Esto se traduce en un crecimiento anual previsto del 2% del caudal de agua residual, lo que afecta no solamente a la capacidad de la red de saneamiento, sino también y de manera crucial, a la capacidad de las estaciones de bombeo y de las estaciones depuradoras de agua residual (EDAR), las cuales ya rozan su límite.
La recuperación de capacidad mediante la eliminación de infiltraciones y entradas parásitas de agua tiene un impacto económico directo en el aplazamiento de la ampliación del sistema. Como punto de comparación, un aumento anual del 2% de la capacidad del sistema mediante la sustitución de las tuberías actuales representa una inversión de al menos veinticinco millones de euros al año.
Baseform calcula continuamente métricas de infiltraciones y aportaciones de agua externa para todo el sistema y para cada una de sus zonas monitorizadas
(iv) Priorización de la planificación: Baseform ha demostrado que su uso aporta un gran valor a la capacidad de priorizar, no solamente las operaciones anuales a corto plazo y trabajos de mantenimiento, sino también la planificación estratégica a medio y largo plazo.
Nuestro software se utiliza para explorar y optimizar estrategias de renovación a cinco, diez y veinte años. En el caso mencionado arriba, los análisis predictivos del software demuestran que el plan de gestión de activos preexistente de 138 millones de euros a veinte años aún permitiría un deterioro del 42% en el estado estructural. Sin embargo, al dirigir ese mismo plan de inversión a partir de los resultados optimizados del software, sería posible reducir el deterioro hasta un 10%. Un gasto adicional de treinta millones de euros eliminaría efectivamente esa cifra.
