Gestione intelligente delle risorse idriche

Descrizione

La gestione intelligente delle risorse idriche punta a orientare l’utilizzo dell’acqua in modo da favorire efficienza, autosufficienza e sostenibilità. Per raggiungere questo obiettivo, gli approcci di gestione moderni si basano sull’integrazione di tecnologie innovative, come sensori, contatori intelligenti, sistemi informativi, sistemi di acquisizione dati e sistemi di supporto decisionale.

Secondo Statista (2021), entro il 2050 ben due terzi della popolazione mondiale potrebbero vivere in regioni con accesso limitato alle risorse di acqua dolce. Questo rapporto sostiene inoltre che la carenza idrica si farà sentire anche nei paesi industrializzati, poiché i cambiamenti climatici stanno portando a catastrofi meteorologiche sempre più frequenti e si prevede che la crescente domanda industriale di acqua eserciterà un’enorme pressione sull’accessibilità all’acqua dolce.

Garantire la sicurezza idrica, quindi, richiede soluzioni innovative per assicurare un approvvigionamento idrico pulito e costante, ottimizzando al contempo il funzionamento, la manutenzione e la gestione delle aziende idriche. I sistemi intelligenti di gestione idrica rappresentano uno degli strumenti più efficaci per raggiungere la sicurezza idrica.

Modello di valore

Contesto cittadino

Con la popolazione mondiale che si è quadruplicata circa nel XX secolo, il consumo idrico umano è aumentato di circa 5, 18 e 10 volte rispettivamente per uso agricolo, industriale e comunale (Makarigakas, 2019). Dato che si prevede che una percentuale sempre maggiore della popolazione mondiale vivrà nei centri urbani, ci sarà un bisogno urgente – accentuato dall’impatto dei cambiamenti climatici e dall’aumento dei livelli di inquinamento – di ottimizzare e potenziare i sistemi di gestione idrica urbana.

Fattori di supporto

Uso della tecnologia: la tecnologia è ormai ampiamente utilizzata nella distribuzione e nella gestione di servizi, beni e risorse, soprattutto nel contesto urbano. I sensori e le connessioni wireless sono onnipresenti nelle città, dove c’è una maggiore richiesta di servizi, beni e risorse forniti in modo tempestivo.

Trasparenza: con gli enormi volumi di dati che vengono raccolti oggi, i gruppi di cittadini chiedono una maggiore visibilità sull’utilizzo delle risorse e sulle prestazioni dei sistemi. I sistemi di gestione intelligenti facilitano la raccolta e l’elaborazione istantanea e continua dei dati.

Forza lavoro esperta di tecnologia: Chi entra nel mondo del lavoro è in genere molto a proprio agio con la tecnologia e ne fa ampio uso; ci si aspetta quindi che sostenga le tecnologie esistenti e sviluppi nuove pratiche.

Opportunità di ottimizzazione: l’automazione, i sistemi di monitoraggio in tempo reale e gli approcci basati sui dati e sui modelli consentono di identificare e prevedere i problemi del sistema, permettendo così una risposta immediata a potenziali danni alle infrastrutture, interruzioni del servizio, contaminazione dell’acqua e altri malfunzionamenti del sistema.

L’agenda della sostenibilità: l’Obiettivo di Sviluppo Sostenibile n. 6 si concentra sull’accessibilità all’acqua pulita e a servizi igienico-sanitari adeguati per tutti. Una gestione intelligente delle risorse idriche non è quindi solo un meccanismo per risparmiare sui costi e migliorare l’efficienza operativa, ma anche una strada verso la sicurezza idrica senza compromettere l’integrità dell’ambiente.

Iniziative del governo

Ci sono diverse iniziative governative, sia a livello regionale che nazionale, volte a sostenere una gestione intelligente delle risorse idriche. Ecco alcuni esempi:

Fondi di coesione: i fondidi coesione offrono opportunità di cofinanziamento per investimenti ad alta intensità di capitale nelle infrastrutture idriche e aiutano gli Stati membri dell’UE a rispettare la normativa in materia di acque. Ci sono tre diverse categorie di finanziamenti che riguardano l’efficienza idrica: “Prevenzione dei rischi”, “Altre misure per preservare l’ambiente e prevenire i rischi” e “Gestione e distribuzione dell’acqua potabile” (Unione Europea, 2021)

Fondi Life+ (DG ENV): Questo programma di finanziamento offre sostegno economico a progetti ambientali e di conservazione della natura in tutta l’UE.

Ministero federale tedesco dell’Istruzione e della Ricerca: questo ministero finanzia lo sviluppo di strumenti di pianificazione integrata per l’utilizzo sostenibile delle risorse idriche e l’adattamento delle tecnologie idriche alle diverse condizioni ambientali, sociali ed economiche

Mappatura degli stakeholder

Potenziale di mercato

Si prevede che il mercato globale della gestione intelligente delle risorse idriche registri un CAGR di circa il 12,5% nel periodo di previsione (2021-2026) (Morder Intelligence, 2022). Fattori come la crescita demografica, la crescente urbanizzazione, l’invecchiamento delle infrastrutture e le ripercussioni dei cambiamenti climatici sulle risorse idriche stanno guidando la crescita mondiale di questo mercato. Ad esempio, si prevede che in Asia 480 milioni di persone dovranno affrontare la scarsità d’acqua in futuro e oltre 500 milioni vivono in aree in cui il consumo idrico supera di due volte le risorse idriche rinnovabili a livello locale (MordorIntelligence, 2022).

L’introduzione di sistemi intelligenti di gestione idrica è spesso limitata dalla mancanza di fondi per coprire gli elevati costi operativi. Ciononostante, il mercato globale dei contatori idrici intelligenti ammontava a 1,38 miliardi di dollari nel 2018 e si prevede che raggiunga i 3,07 miliardi di dollari entro il 2026, con un tasso di crescita annuale composto (CAGR) del 10,6% nel periodo di previsione (FortuneBusiness, 2020).

La Germania è uno dei maggiori esportatori europei di tecnologie per l’acqua e le acque reflue, con un volume di esportazioni pari a 1,1 miliardi di euro nel 2018 (Germany Trade and Investment, 2019). Anche il mercato tedesco della gestione sostenibile delle risorse idriche è tra i più grandi d’Europa, con un valore annuo di circa 17,2 miliardi di euro nel settore dell’approvvigionamento idrico e del trattamento delle acque reflue (ibid.). Lo Stato americano della California è una delle regioni all’avanguardia nell’installazione di contatori intelligenti da parte delle amministrazioni comunali, per aiutare i consumatori a gestire meglio il consumo idrico grazie all’accesso ai dati reali di utilizzo (SmartEnergy International, 2018).

Si prevede che tra il 2016 e il 2022 ci sarà una crescita del 3,5% nell’adozione dei contatori intelligenti nella regione Asia-Pacifico, poiché i forti investimenti del settore privato contribuiranno ad accelerare il ritmo di diffusione dei contatori intelligenti nella regione (SmartEnergy International, 2018). In Africa, invece, i contatori idrici intelligenti sono ancora in una fase decisamente embrionale.

Struttura dei costi

Modelli operativi

Per i sistemi di misurazione intelligenti si possono adottare diversi modelli operativi

Passaggio automatico: comporterebbe la sostituzione di tutti i contatori domestici esistenti con contatori intelligenti tramite disposizioni governative.

Passaggio volontario: questa opzione è facoltativa, quindi l’adozione dei contatori intelligenti non richiederebbe l’intervento del governo.

Requisiti legali

• La direttiva sul trattamento delle acque reflue urbane (Direttiva 91/271/CEE): affronta la necessità di raccogliere, trattare e scaricare le acque reflue domestiche e quelle provenienti da alcuni settori industriali, per eliminare il rischio di effetti negativi sull’ambiente.
• La direttiva sull’acqua potabile (Direttiva 98/83/CE): risponde alla necessità di proteggere la salute umana dagli effetti negativi di qualsiasi contaminazione dell’acqua destinata al consumo umano, garantendo che sia salubre e pulita
• La «Direttiva 2000/60/CE del Parlamento europeo e del Consiglio che istituisce un quadro per l’azione comunitaria in materia di acque» o, in breve, la Direttiva Quadro sulle Acque (DQA) dell’UE, estende l’ambito della tutela delle acque a tutte le acque, sia superficiali che sotterranee: l’obiettivo è raggiungere il “buono stato” per tutte le acque entro una scadenza prestabilita;
• La direttiva sulla prevenzione e la riduzione integrate dell’inquinamento (IPPC) affronta il problema dell’inquinamento causato dai grandi impianti industriali ed è stata successivamente trasformata nella direttiva sulle emissioni industriali.
• La legge federale sulle acque, la legge sulle tariffe delle acque reflue, l’ordinanza sull’acqua potabile e l’ordinanza sulle acque reflue costituiscono la base giuridica per una gestione transfrontaliera e sostenibile delle risorse idriche in Germania.

Dati e standard

• Standard europei di gestione responsabile delle risorse idriche. Questi standard sono stati sviluppati dall’European Water Stewardship nell’ambito di un processo che ha coinvolto tutte le parti interessate, coordinato dall’European Water Partnership (EWP). L’European Water Stewardship (EWS) opera nel contesto delle politiche dell’UE con l’obiettivo di fornire indicatori per l’intero ciclo idrologico: dall’estrazione alla riallocazione.
• ISO/AWI 24591-2: Linee guida per la gestione dei dati relative alle attività di servizio concernenti l’approvvigionamento di acqua potabile, le acque reflue e i sistemi di raccolta delle acque piovane