Cómo utiliza el sector del agua la tecnología innovadora para ser más resiliente y sostenible

Water utilities can make significant strides towards net-zero while delivering more efficiently for their communities.
Water utilities can make significant strides towards net-zero while delivering more efficiently for their communities.Image: Danilo Pinzon / World Bank Photo Collection.
Este contenido ha sido traducido automáticamente con IA.
  • Las empresas de agua aprovechan la tecnología innovadora para lograr la descarbonización.

  • Estos enfoques ambientales también generan ahorros en costos, energía y agua.

  • El uso que hace el sector del agua de la toma de decisiones basada en datos es un ejemplo para otros.

Durante las semanas de sequía que azotaron Europa este verano, los niveles de agua bajaron lo suficiente como para dejar al descubierto un antiguo mensaje: «si me ves, llora». La inscripción en una roca del río Elba, cerca de la localidad checa septentrional de Děčín, fue un recordatorio oportuno mientras los ríos se secaban.

En Estados Unidos, las aguas del Misisipi bajaron a un nivel tan bajo que dejaron al descubierto un ferry, probablemente hundido hacia el cambio del siglo XIX, cerca de Baton Rouge. Estos son solo dos indicios de un año que nos dejó pocas dudas de que el cambio climático está causando estragos en el agua y en la forma en que la gestionamos.

Muchas comunidades se enfrentan al urgente problema de unas infraestructuras envejecidas, mal preparadas para hacer frente a un clima más severo. Afrontan la inquietud económica que suponen las grandes modernizaciones replanteándose el statu quo y apostando por la tecnología para lograr una mayor sostenibilidad del agua.

La idea es lograr resultados de doble balance: un sector con emisiones netas cero, más resiliente y eficiente. La resiliencia prolongará la vida de infraestructuras envejecidas y, en ocasiones, deterioradas. La sostenibilidad abordará el problema desde su origen.

Dado que las empresas de agua ilustran lo que es posible gracias a la tecnología y a la toma de decisiones basada en datos, el sector puede ser un poderoso ejemplo para otras industrias que buscan acelerar el paso en la carrera hacia las emisiones netas cero.

Una ruta realista hacia las emisiones netas cero

El sector del agua realiza un trabajo esencial para las comunidades. Sin embargo, es intensivo en energía. Las infraestructuras de agua y aguas residuales son un importante factor de emisiones de gases de efecto invernadero (GEI), que representan aproximadamente el 2 % de las emisiones mundiales de GEI, a la par con la industria naviera. Esto significa que el agua contribuye a un mundo que se calienta.

Mientras las ambiciones de emisiones netas cero en toda la economía siguen creciendo, el avance en la descarbonización se ha reducido en los últimos 12 meses, según el reciente Net Zero Economy Index 2022. Pese al aumento de la retórica, el ritmo mundial de descarbonización del año pasado fue el más bajo en más de una década. Nuestro enfoque necesita sustancia y urgencia.

Muchas empresas de agua están dando pasos significativos hacia las emisiones netas cero, al tiempo que prestan servicios más eficientes a sus comunidades. Lo logran apostando por la tecnología y los enfoques innovadores para alcanzar el doble balance de ser más resilientes y sostenibles.

Tomemos como ejemplo la ciudad de South Bend, en Indiana (Estados Unidos). Hace unos años, cada tormenta sometía el sistema de alcantarillado envejecido de la ciudad a una gran presión para gestionar los vertidos excesivos. En 2012, se estimaban 713 millones de dólares en mejoras de capital, más los costos de financiación: una inversión enorme para un municipio con una población de algo más de 100 000 habitantes.

En cambio, optó por un enfoque más eficiente. South Bend utilizó sensores inteligentes y actuadores para negociar en tiempo real la capacidad disponible del sistema de alcantarillado. De forma similar a un mercado bursátil subterráneo, negoció espacio para desplazar el agua hacia las partes infrautilizadas de la red durante las tormentas.

El programa eliminó los desbordamientos en tiempo seco y redujo los volúmenes de desbordamiento de alcantarillado combinado en más de un 80 %, o unos mil millones de galones al año. Este trabajo no solo permitió a la empresa ahorrar millones de dólares, sino que también evitó la construcción de infraestructura gris, lo que supuso un ahorro de toneladas de carbono incorporado.

Las empresas de agua, trabajando de forma inteligente

Para las empresas de agua y aguas residuales, la crisis climática se suma a desafíos más conocidos: redes envejecidas, poblaciones crecientes, reducción de los suministros de agua dulce, normativas en evolución y presupuestos cada vez más ajustados.

No podemos simplemente cerrar el grifo. Las empresas de servicios públicos realizan un trabajo excepcional al prestar servicios esenciales a sus comunidades. Esto debe continuar sin interrupciones a medida que el cambio climático hace más difícil esa labor.

Dar prioridad a la reducción de emisiones no exige un cambio fundamental en la forma en que el sector del agua hace negocios. Investigaciones anteriores han constatado que alrededor de la mitad de las emisiones relacionadas con la energía del sector de las aguas residuales puede reducirse con la tecnología existente. Cerca del 95 % de este impacto es alcanzable a costo cero o negativo.

Tomemos los gemelos digitales, que pueden optimizar las operaciones y reducir de forma significativa el consumo de energía. En Cuxhaven (Alemania), EWE WASSER GmbH gestiona una gran planta de tratamiento capaz de tratar aguas residuales equivalentes a las de 400 000 personas.

Para ser más eficiente, Cuxhaven tuvo primero que comprender mejor el rendimiento de los procesos implicados. Los sensores virtuales estiman las cargas entrantes de carbono, nitrógeno y fósforo. Con un gemelo digital en tiempo real de toda la planta, fue posible optimizar la aireación y los insumos químicos en cada punto del proceso.

Gracias a ello, la planta de tratamiento de Cuxhaven redujo el consumo de energía de aireación en un 30 %, o 1,1 millones de kilovatios hora (kWh) al año, energía suficiente para abastecer durante un año a 275 hogares.

Tomando medidas ahora, podemos abordar tanto la eficiencia operativa y los costos como la mitigación del cambio climático. La resiliencia prolongará la vida de infraestructuras envejecidas y, en ocasiones, deterioradas. La sostenibilidad abordará el problema desde su origen.

A medida que suben las temperaturas, estos resultados no pueden llegar con la suficiente rapidez.

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