Aprire il rubinetto e avere l’acqua che esce copiosa, fresca e pronta da bere è uno dei gesti più naturali e abitudinari, sostanzialmente inconsapevoli, che ci accompagnano per la vita.
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Il ciclo dell’acqua: un processo complesso dietro un gesto quotidiano
E neanche immaginiamo la quantità di lavoro, energie, tecnologie e complessità che ci sono dietro la distribuzione nelle nostre case dell’elemento naturale più presente sulla terra: la risorsa idrica appunto.
Le fasi dell ciclo dell’acqua
Volendo semplificare l’intero ciclo dell’acqua possiamo identificare alcune fasi ben chiare:
- la captazione (falda, fiumi, laghi, mare, …);
- lo stoccaggio (bacini, dighe, serbatoi, ..);
- il trasporto con grandi tubazioni e in alcuni casi tunnel o condotte di epoca romana;
- il trattamento per rendere l’acqua adatta al consumo umano o per gli impieghi in agricoltura;
- la distribuzione nelle nostre case, uffici e fabbriche o in agricoltura;
- la depurazione e perfino riuso.
Vi sono poi le acque meteoriche che una recente Direttiva europea, adottata anche in Italia, ci obbliga al riuso ed al corretto incanalamento sia per evitare catastrofi, sia per non sprecarla quando può essere un valido alimento per l’industria e l’agricoltura.
Tecnologie di monitoraggio e controllo: un settore in rapida evoluzione
Tutte queste fasi sono gestite sempre più da nuove tecnologie e da sistemi avanzati di monitoraggio per i più svariati impieghi. Monitoraggio della qualità, dei parametri chimico-fisici, delle pressioni, delle portate, dei fenomeni transitori che avvengono in rete, dei consumi di utenza con smart meters. Ma anche monitoraggio degli inquinanti e degli sversamenti in fogna, dei livelli di falda, delle perdite in rete, degli impianti a servizio della rete (pompe, motori, depuratori, …).
Sempre più l’ARERA richiede il rispetto di parametri tecnici stringenti per portare il sistema idrico italiano ad essere uno dei più efficienti nel panorama europeo e mondiale con il solo scopo di assicurarci la migliore acqua con il minor spreco ed il minor costo compatibilmente con gli investimenti che si devono fare.
Negli ultimi 5 anni tutti i gestori del servizio idrico integrato hanno visto l’introduzione massiva di tante tecnologie a cui non erano abituati, soprattutto non erano pronti alla gestione contemporanea di tanti nuovi sistemi. Il PNRR ha dato una spinta sostanziale all’introduzione di queste tecnologie di gestione, controllo e monitoraggio. Sistemi che forniscono quotidianamente dati tecnici e informazioni gestionali preziose per la corretta pianificazione strategica.
La trasformazione digitale delle reti idriche: mappatura e ottimizzazione
Con questa opportunità molti gestori hanno avviato un percorso di trasformazione digitale della rete procedendo con l’aggiornamento della mappatura della rete con rilievi in campo, uso di georadar, videoispezioni dei sottoservizi stradali e di tutti gli elementi di rete riportando il tutto su avanzati sistemi GIS. Successivamente si è passati a ottimizzare il modello idraulico della rete per calibrare al meglio la portata e le pressioni e servire correttamente tutte le utenze e, con il modello matematico aggiornato, si sono fatte campagne di misura con sensori posizionati sulla rete per fare il fine-tuning del modello ed allo stesso tempo modifiche fisiche (cambio tubi, inserimento valvole a controllo elettronico per il controllo delle pressioni in tempo (quasi) reale, nuove tubazioni, rilievo delle perdite) per adeguare il più possibile la topologia della rete all’optimum del modello.
In parallelo si sono installati nuovi contatori di utenza – smart meters- per la telelettura dei consumi, sistemi di monitoraggio in continuo delle perdite, strumentazione IoT che sfrutta reti pubbliche Nb-IoT o LoRa-Wan per la trasmissione dei dati, ciò in aggiunta alle reti proprietarie di telecontrollo a cui i gestori erano abituati.
Tecnologie avanzate per la gestione idrica: dai satelliti all’intelligenza artificiale
Sulle infrastrutture più grandi o sulla fognatura, ad esempio, ci sono analisi satellitari per valutare il cambio dei cinematismi del suolo negli ultimi 15 anni e identificare e prevenire danni alle tubazioni. Sono sofisticati sistemi di digital processing e intelligenza artificiale che partendo da immagini satellitari e dati storici raccolti dai clienti riescono a cogliere anche spostamenti del suolo dell’ordine di qualche cm e segnali forieri di rotture che possono generare disagio ma anche inquinamento.
Andando alla fonte, cioè alla captazione, ci sono sistemi previsionali sull’andamento delle fonti di approvvigionamento (i bacini idrici, le falde, i fiumi, …) che, ancora una volta, facendo uso di dati satellitari, previsioni meteo e informazioni sui consumi e sulla rete e sensori ben posizionati, prevedono con largo anticipo (per i gestori che li usano) la disponibilità (o l’indisponibilità) di acqua nei periodi estivi o di maggior consumo, piuttosto che eventuali sfiori che possono generare allagamenti.
Tutti questi sistemi e dati sempre più confluiscono in sistemi di gestione integrata delle informazioni e, per i gestori più evoluti, in digital twin della rete o control room degne dei migliori film di fantascienza di qualche decennio fa.
Dalle control room ai data lake: la nuova frontiera della gestione dei dati
Oggi, infatti, si sta superando il concetto di telecontrollo come l’industria l’ha inteso negli ultimi 30 anni, ovvero un sistema innanzitutto chiuso e confinato al gestore, per arrivare al concetto di control room che raccoglie tutti i dati in un sistema di “data lake”, ovvero ampio repository di dati grezzi, strutturati e non strutturati, raccolti da diverse fonti e memorizzati nel loro formato originale.
Le control room basate su data lake consentono di disporre di un’unica fonte di verità per diversi tipi di dati, facilitando l’accesso e l’analisi di una infrastruttura molto complessa come quella che deve gestire l’intero ciclo dell’acqua. Infatti, la capacità di un data lake di integrare dati provenienti da diverse fonti e di rendere queste informazioni accessibili attraverso interfacce standardizzate consente una gestione più efficiente delle risorse e un processo decisionale più informato.
Queste nuove tecnologie stanno spingendo i gestori verso una trasformazione digitale ma anche una trasformazione green poiché la gestione ed il trattamento delle acque, soprattutto meteoriche o di fogna, richiedono grandi consumi energetici per cui, anche sotto la spinta normativa, è iniziato un processo che porterà alla massima indipendenza energetica dei gestori più virtuosi con la realizzazione di impianti di produzione di energia da fotovoltaico o da cogenerazione, e con la promozione o l’ingresso dei gestori nelle nascenti comunità energetiche, le CER.
Il futuro del settore idrico: investimenti, innovazione e sostenibilità
Tanta sofisticazione richiede anche tante risorse finanziarie e soggetti industriali organizzati e capaci di implementare e gestire i grandi progetti. Se da un lato i finanziamenti di PNRR e React-EU hanno reso frizzante un mercato che era stagnante, dall’altro per mantenere vivo il processo in atto bisogna trovare nuove fonti di finanziamento che, in buona parte saranno ancora pubblici, ma che in altra parte stanno attirando i capitali di soggetti industriali privati, soggetti finanziatori istituzionali e fondi di investimento.
E quando un mercato diventa di interesse per la finanza privata sappiamo che ne può solo beneficiare in innovazione poiché l’efficienza operativa, che i privati cercano per ottenere un buon rendimento finanziario dagli investimenti, si ottiene solo con un continuo miglioramento dei processi ed affinamento della gestione. Gestione che, mai come per i gestori del servizio idrico integrato, significa conoscenza e controllo della rete e di quello che in rete accade con capacità di intervento e reazione sempre più immediata, ovvero continui investimenti in tecnologia e capitale umano.
Infatti, il settore idrico ha alla fonte un bene a costo zero: l’acqua di per sé non costa ed abbonda in natura. Quello che invece è molto costoso è la gestione della stessa durante l’intero ciclo di vita.
Ecco perché l’uso efficiente e sostenibile delle risorse idriche richiede l’implementazione di tecnologie innovative, politiche di gestione integrate e la sensibilizzazione di tutte le comunità all’importanza della tutela dell’acqua.
