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La gestión inteligente del agua tiene como objetivo orientar el uso del agua de forma que se fomente la eficiencia, la suficiencia y la sostenibilidad, mediante la integración de tecnologías innovadoras como sensores, contadores inteligentes de agua, sistemas de información, sistemas de adquisición de datos y sistemas de apoyo a la toma de decisiones.
Agua potable y saneamiento
Ciudades y comunidades sostenibles
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Descripción
La gestión inteligente del agua tiene como objetivo orientar el uso del agua de forma que se fomente la eficiencia, la suficiencia y la sostenibilidad. Para lograrlo, los enfoques de gestión actuales se basan en la integración de tecnologías innovadoras, como sensores, contadores inteligentes de agua, sistemas de información, sistemas de adquisición de datos y sistemas de apoyo a la toma de decisiones.
Según Statista (2021), para 2050 hasta dos tercios de la población mundial podrían vivir en regiones con acceso limitado a los recursos de agua dulce. Este informe también señala que la escasez de agua se notará incluso en los países industrializados, ya que el cambio climático está provocando catástrofes meteorológicas cada vez más frecuentes y se prevé que la creciente demanda industrial de agua ejerza una enorme presión sobre el acceso al agua dulce.
Por lo tanto, para lograr la seguridad hídrica se necesitan formas innovadoras de garantizar un suministro de agua limpio y constante, al tiempo que se optimiza el funcionamiento, el mantenimiento y la gestión de las empresas de suministro de agua. Los sistemas inteligentes de gestión del agua son una de las medidas más eficaces para lograr la seguridad hídrica.
Modelo de valor
Evaluación coste-beneficio de la Solución.
VENTAJAS
Económicos
Reducirás la factura del agua y el consumo energético asociado, ya que los clientes pueden acceder rápidamente a la información de facturación y consumo a través de un portal de clientes, aplicaciones y contadores inteligentes (Clientes)
La optimización operativa reducirá los costes relacionados con la infraestructura de los servicios públicos (fugas, robos, etc.), el personal y las ineficiencias operativas (automatización de procesos, silos de datos, etc.)
Puede generar empleo relacionado con el desarrollo de aplicaciones basadas en grandes volúmenes de datos generados
Garantiza un suministro de agua limpio y constante a las industrias y entidades comerciales
Medio ambiente
Evita la pérdida de biodiversidad, la contaminación del agua y del aire, y los daños al paisaje relacionados con los proyectos de extracción de agua y los servicios de suministro
Reducirá las emisiones de gases de efecto invernadero relacionadas con el suministro de agua y el consumo de energía necesario para calentar el agua
Social
Facilita un suministro de agua limpio y constante, lo que mejora la calidad de vida
Los conjuntos de datos en tiempo real y los resultados del procesamiento rápido de grandes volúmenes de datos, a disposición de los clientes, las empresas de servicios públicos, los funcionarios públicos y las instituciones de investigación, fomentan la transparencia y favorecen una toma de decisiones eficaz, oportunidades de investigación relevantes y la implementación de soluciones prácticas
Contexto de la ciudad
¿A qué factores de apoyo y características de una ciudad se adapta esta Solución? ¿Qué factores facilitarían la implantación?
Con el aumento de la población mundial, que se ha multiplicado por cuatro aproximadamente durante el siglo XX, el consumo humano de agua se ha multiplicado por 5, 18 y 10 para uso agrícola, industrial y municipal, respectivamente (Makarigakas, 2019). Dado que se prevé que un mayor porcentaje de la población mundial viva en centros urbanos, habrá una necesidad apremiante —agravada por el impacto del cambio climático y el aumento de los índices de contaminación— de optimizar y mejorar los sistemas de gestión del agua en las ciudades.
Factores de apoyo
Uso de la tecnología: La tecnología se aplica hoy en día de forma generalizada en la distribución y regulación de servicios, bienes y recursos, sobre todo en el entorno urbano. Las aplicaciones con sensores y las conexiones inalámbricas están por todas partes en las ciudades, donde hay una mayor demanda de entrega puntual de servicios, bienes y recursos.
Transparencia: Con los grandes volúmenes de datos que se recopilan actualmente, los grupos de ciudadanos exigen una mayor información sobre el uso de los recursos y el rendimiento de los sistemas. Los sistemas de gestión inteligentes facilitan la recopilación y el procesamiento instantáneos y continuos de datos.
Personal con conocimientos tecnológicos: La gente que se incorpora al mercado laboral suele estar muy familiarizada con la tecnología y se siente cómoda con ella, por lo que se espera que apoye las tecnologías existentes y desarrolle nuevas prácticas.
Oportunidades de optimización: La automatización, los sistemas de monitorización en tiempo real y los enfoques basados en datos y modelos permiten identificar y predecir problemas del sistema, lo que facilita una respuesta inmediata ante posibles daños en las infraestructuras, interrupciones del servicio, contaminación del agua y otros fallos del sistema.
La agenda de sostenibilidad: El Objetivo de Desarrollo Sostenible n.º 6 se centra en el acceso al agua limpia y a un saneamiento adecuado para todos. Por lo tanto, la gestión inteligente del agua no es solo un mecanismo para ahorrar costes y mejorar la eficiencia operativa, sino también un camino hacia la seguridad hídrica sin poner en peligro la integridad del medio ambiente.
Iniciativas gubernamentales
¿Qué esfuerzos y políticas están llevando a cabo las administraciones públicas locales/nacionales para contribuir a fomentar y apoyar esta Solución?
Hay varias iniciativas gubernamentales, tanto a nivel regional como nacional, que se están utilizando para apoyar la gestión inteligente del agua. A continuación te pongo algunos ejemplos:
Fondos de Cohesión: Los Fondosde Cohesión cofinancian inversiones que requieren grandes inversiones de capital en infraestructuras hidráulicas y ayudan a los Estados miembros de la UE a cumplir con la legislación sobre el agua. Hay tres categorías diferentes de financiación relacionadas con la eficiencia hídrica: «Prevención de riesgos», «Otras medidas para preservar el medio ambiente y prevenir riesgos» y «Gestión y distribución de agua potable» (Unión Europea, 2021).
Fondos Life+ (DG ENV): Este programa de financiación ofrece apoyo económico a proyectos medioambientales y de conservación de la naturaleza en toda la UE.
Ministerio Federal de Educación e Investigación de Alemania: este ministerio financia el desarrollo de herramientas de planificación integradas para el uso sostenible de los recursos hídricos y la adaptación de las tecnologías hídricas a diferentes condiciones medioambientales, sociales y económicas
Mapeo de las partes interesadas
¿Qué partes interesadas hay que tener en cuenta (y cómo) en relación con la planificación y aplicación de esta Solución?
Potencial del mercado
¿Cuál es el mercado potencial de esta Solución? ¿Existen objetivos de la UE que apoyen la implantación? ¿Cómo ha evolucionado el mercado a lo largo del tiempo y más recientemente?
Se espera que el mercado mundial de la gestión inteligente del agua registre una tasa de crecimiento anual compuesto (CAGR) de aproximadamente el 12,5 % durante el periodo de previsión (2021-2026) (Morder Intelligence, 2022). Factores como el crecimiento de la población, la creciente urbanización, el envejecimiento de las infraestructuras y las repercusiones del cambio climático en los recursos hídricos están impulsando el crecimiento mundial de este mercado. Por ejemplo, se prevé que 480 millones de personas en Asia se enfrenten a la escasez de agua en el futuro y que más de 500 millones vivan en zonas donde el consumo de agua duplica los recursos hídricos renovables locales (MordorIntelligence, 2022).
La implantación de sistemas inteligentes de gestión del agua suele verse limitada por la falta de financiación para cubrir los elevados costes de funcionamiento. No obstante, el tamaño del mercado mundial de contadores de agua inteligentes fue de 1.38 mil millones de dólares en 2018 y se prevé que alcance los 3.07 mil millones de dólares en 2026, con una tasa de crecimiento anual compuesto (CAGR) del 10,6 % durante el periodo de previsión (FortuneBusiness, 2020).
Alemania es uno de los mayores exportadores europeos de tecnologías de agua y aguas residuales, con un volumen de exportación de 1.100 millones de euros en 2018 (Germany Trade and Investment, 2019). El mercado alemán de la gestión sostenible del agua también se cuenta entre los más grandes de Europa, con un volumen de suministro de agua y tratamiento de aguas residuales que ronda los 17 200 millones de euros al año (ibíd.). El estado estadounidense de California es una de las regiones líderes en la instalación de contadores inteligentes de agua por parte de las autoridades municipales para ayudar a los consumidores a gestionar mejor su consumo de agua mediante el acceso a datos reales de uso (SmartEnergy International, 2018).
Se prevé un crecimiento del 3,5 % en la adopción de contadores inteligentes entre 2016 y 2022 en la región de Asia-Pacífico, ya que la fuerte inversión del sector privado ayudará a acelerar la penetración de estos contadores en la zona (SmartEnergy International, 2018). En África, por otro lado, los contadores inteligentes de agua siguen estando en una fase muy incipiente.
Estructura de costes
Modelos operativos
¿Qué modelos empresariales y operativos existen para esta Solución? ¿Cómo están estructurados y financiados?
Se pueden adoptar distintos modelos operativos para los sistemas de medición inteligente
Cambio automático: implicaría adaptar todos los contadores domésticos existentes para convertirlos en contadores inteligentes mediante medidas gubernamentales.
Cambio voluntario: esta opción es voluntaria, así que la adopción de contadores inteligentes no requeriría la intervención del Gobierno.
Requisitos legales
Directivas legales relevantes a nivel nacional y de la UE.
La Directiva sobre el tratamiento de las aguas residuales urbanas (Directiva 91/271/CEE): aborda la necesidad de recoger, tratar y verter las aguas residuales domésticas y las procedentes de determinados sectores industriales para eliminar el riesgo de efectos adversos para el medio ambiente.
La Directiva sobre el agua potable (Directiva 98/83/CE): aborda la necesidad de proteger la salud humana de los efectos negativos de cualquier contaminación del agua destinada al consumo humano, garantizando que sea sana y limpia
La «Directiva 2000/60/CE del Parlamento Europeo y del Consejo por la que se establece un marco comunitario de actuación en el ámbito de la política de aguas» o, en resumen, la Directiva Marco del Agua de la UE (DMA), amplía el alcance de la protección del agua a todas las aguas, tanto superficiales como subterráneas: el objetivo es alcanzar un «buen estado» en todas las aguas en un plazo determinado.
La Directiva sobre prevención y control integrados de la contaminación (IPPC) aborda la contaminación procedente de grandes instalaciones industriales y, posteriormente, se transformó en la Directiva sobre emisiones industriales.
La Ley Federal del Agua, la Ley de Tasas por Aguas Residuales, el Reglamento sobre el Agua Potable y el Reglamento sobre Aguas Residuales constituyen la base jurídica para una gestión transfronteriza y sostenible del agua en Alemania.
Datos y normas
¿Qué normas, modelos de datos y software son relevantes o necesarios para esta Solución?
Normas de la European Water Stewardship. Estas normas las ha desarrollado la European Water Stewardship en el marco de un proceso en el que han participado las partes interesadas, coordinado por la European Water Partnership (EWP). La European Water Stewardship (EWS) opera en el contexto de la política de la UE y tiene como objetivo ofrecer indicadores para todo el ciclo del agua: desde la extracción hasta la reasignación.
ISO/AWI 24591-2: Directrices de gestión de datos para actividades de servicio relacionadas con el suministro de agua potable y los sistemas de aguas residuales y pluviales
Casos de uso
Explora ejemplos reales de aplicación de esta Solución.
Energía
Residuos
Agua
Edificio
Contadores inteligentes & Gestión de pérdidas de agua con eMR Fusion
Las empresas de suministro de agua se enfrentan a un aumento de las pérdidas, a la ineficacia de la lectura manual de contadores y a una visibilidad operativa limitada. eMR Fusion 2.0 ofrece una plataforma unificada de medición inteligente y gestión de campo, que conecta datos, análisis y operaciones en tiempo real.
En su exitosa candidatura para ser una de las 100 Ciudades Resilientes Rockefeller de todo el mundo, Glasgow decidió centrarse en sus planes de resiliencia al cambio climático. Esto se refiere especialmente al aumento de las precipitaciones y las inundaciones, que son las consecuencias locales previstas del calentamiento global para la ciudad-región.
Gestión de la red de recursos hídricos de São Paulo
En el año 2020 la Compañía de Saneamiento Básico del Estado de São Paulo (Sabesp) apostó por el futuro de su sociedad incorporando Elliot Water a su gestión. Sabesp es responsable del 30% de las inversiones de saneamiento básico realizadas en Brasil.
La tecnología digital, en este caso el uso de sensores, determinará en el futuro las necesidades de agua de los árboles de Darmstadt. De este modo, el agua podrá asignarse de forma más eficaz y eficiente, y se mejorará la conservación del verdor urbano.
Connecta VLCi: 194 edificios e instalaciones municipales inteligentes
El proyecto propone una gestión más moderna y eficiente de hasta 194 edificios e instalaciones municipales a través de una plataforma de ciudad inteligente donde se integran los edificios y se aporta toda la información de ellos como contaminación, temperatura, humedad, consumo de energía, etc.
TreeCop - Los sensores controlan el riego de los árboles urbanos en la ciudad de Essen
Para optimizar la gestión del riego y preservar la población arbórea, la ciudad de Essen ha desarrollado en 2020, junto con la Universidad de Tréveris, TreeCop, un sistema inteligente de gestión del riego de los árboles urbanos.
Desde la ciudad de Stavanger se transmiten fuentes de datos abiertas, datos de sensores, datos meteorológicos y SCADA, y se procesan para ver la correlación entre las fuentes de datos en tiempo real, lo que se utiliza para mantener e identificar mejoras en el sistema de agua y aguas residuales.
Mejora de la infraestructura hidráulica en Kranj, Eslovenia
Este caso de uso destaca las Soluciones Inteligentes para el Agua de Iskraemeco, que se implantaron en la empresa de suministro de agua de Kranj para aumentar la eficacia operativa y mejorar la precisión de los datos.
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