Por qué mejorar la gestión de aguas residuales con tecnología fomenta la resiliencia social

Los sistemas de agua y alcantarillado son infraestructuras esenciales directamente vinculadas a la salud pública, la protección del medio ambiente y la calidad de vida. Estos sistemas deben ser instalados, gestionados y mantenidos adecuadamente para una sociedad saludable y sostenible.

En Japón, la infraestructura social esencial, incluidos los caminos, túneles y sistemas de agua y alcantarillado, fue ampliamente desarrollada durante el rápido crecimiento económico posterior a la Segunda Guerra Mundial, desde la década de 1950 hasta la de 1970.

Si bien la tasa de deterioro de estos sistemas varía según la ubicación y las condiciones de mantenimiento, las instalaciones que llevan 50 años o más generalmente se consideran "activos envejecidos".

Según el Ministerio de Tierra, Infraestructura, Transporte y Turismo (MLIT), Japón tenía aproximadamente 490.000 kilómetros de sistemas de alcantarillado en 2023. Para 2030, alrededor del 16 % tendrá al menos 50 años, alcanzando el 34 % en 2040. Esto indica un aumento pronunciado de la infraestructura envejecida en los próximos años.

A medida que las tuberías de agua se deterioran con la edad o al soportar desastres naturales, problemas como daños, filtraciones y corrosión del concreto pueden afectar significativamente la vida de los residentes.

Para mitigar estos riesgos, el MLIT realiza inspecciones de los sistemas de agua y alcantarillado de alto riesgo cada cinco años. Sin embargo, aún ocurren incidentes, con aproximadamente 2.600 hundimientos causados por fallas en las tuberías de alcantarillado reportados solo en 2023.

Por ejemplo, en enero de 2025, un importante hundimiento causado por la corrosión de una tubería de alcantarillado en la Prefectura de Saitama, adyacente a Tokio, provocó el cierre de carreteras y restricciones en el tratamiento de aguas residuales en 12 ciudades y pueblos, causando disrupciones en la vida diaria.

Además, las filtraciones de tuberías de alcantarillado corroídas y las desviaciones de aguas residuales durante las reparaciones presentan riesgos ambientales.

Los sistemas de agua y alcantarillado en Japón se gestionan a nivel municipal o prefectural. Sin embargo, al igual que la necesidad de un mantenimiento adecuado crece, los municipios enfrentan una disminución de los ingresos, lo que resulta en recortes presupuestarios para la gestión del alcantarillado.

La situación se complica aún más debido a una reducción del 40 % en los empleados municipales involucrados en la gestión del alcantarillado desde los niveles máximos en muchos municipios. En respuesta, los gobiernos locales buscan mejorar la eficiencia e integrar tecnologías avanzadas para garantizar una gestión efectiva de los sistemas de alcantarillado.

En la Reunión sobre Reforma Administrativa y Financiera Digital en febrero de 2025, el Primer Ministro Ishiba instruyó a los funcionarios para acelerar la adopción de tecnologías digitales, incluyendo la detección de fugas mediante satélites y drones para los sistemas de agua y alcantarillado, con la implementación completa prevista para dentro de tres años.

Uno de los mayores desafíos en la gestión de tuberías de agua y alcantarillado es su ubicación subterránea, lo que dificulta la inspección de fugas y otros problemas. Para abordar esto, la empresa de tecnología Tenchijin, con sede en Tokio, ha desarrollado un servicio de monitoreo de tuberías de agua, Tenchijin Compass Water Bureau.

Este sistema integra datos de temperatura superficial y movimientos de la corteza derivados de satélites con datos de gestión municipal e historial de fugas para evaluar el riesgo de fugas.

El área monitoreada se divide en cuadrículas de cien metros, con cada sección calificada en una escala de riesgo de cinco puntos. Al priorizar las inspecciones en las áreas de mayor riesgo, el enfoque busca mejorar la eficiencia.

Las pruebas han demostrado que puede reducir los costos de inspección hasta en un 65 % y acortar el período de investigación en un 85 %. Desde su lanzamiento en 2023, más de 20 municipios han adoptado este servicio para marzo de 2025.

Las inspecciones tradicionales de alcantarillado dependen de trabajadores o pequeños vehículos equipados con cámaras de TV para navegar dentro de las tuberías. Sin embargo, estos métodos pueden ser desafiantes y peligrosos, especialmente al tratar con agua en movimiento o gases tóxicos. Garantizar la seguridad de los trabajadores también agrega tiempo y complejidad al proceso.

En los últimos años, los drones han surgido como una solución práctica a estos desafíos. Operados de manera remota desde fuera de las tuberías, los drones permiten que las inspecciones se realicen sin obstáculos, incluso en presencia de flujo de agua o gases peligrosos, eliminando la necesidad de precauciones de seguridad extensas.

Además, pueden acceder a tuberías estrechas que de otro modo serían inaccesibles para los trabajadores, lo que permite realizar estudios más completos.

Los municipios, incluidos la ciudad de Yokohama en la prefectura de Kanagawa, la ciudad de Sakai en la prefectura de Osaka, la ciudad de Toyama en la prefectura de Toyama y Sakaimachi en la prefectura de Ibaraki, ya han adoptado drones para las inspecciones de alcantarillado.

La Inteligencia Artificial (IA) también está adquiriendo cada vez más importancia en la gestión del alcantarillado. En la ciudad de Yokohama, por ejemplo, se utilizan cámaras de boquilla durante la limpieza del alcantarillado para capturar imágenes, las cuales luego son analizadas por la IA para detectar pequeñas anomalías que los inspectores humanos podrían pasar por alto.

Además, el sistema de IA aprende de los registros existentes del alcantarillado y de los datos ambientales para predecir el deterioro de las tuberías y los niveles de agua, mejorando la eficiencia del mantenimiento y la gestión proactiva.

A medida que los sistemas de alcantarillado y otras infraestructuras envejecen, la adopción de nuevas tecnologías es esencial para un mantenimiento y gestión efectivos, para sostener los medios de vida y proteger el medio ambiente.

Los conocimientos estratégicos del Foro Económico Mundial sobre la resiliencia de infraestructuras destacan que una infraestructura sostenible y resiliente proporciona amplios beneficios sociales.

Mejorar la infraestructura de aguas residuales a través de la eficiencia y las tecnologías modernas, por lo tanto, no solo mejora la calidad de vida de las personas; fortalece la resiliencia social y la sostenibilidad a largo plazo.