Cenni generali
La dispersione d’acqua nelle reti idriche rappresenta un serio problema per molte amministrazioni locali. Secondo l’Istat, negli acquedotti italiani si perdono in media 41,4 litri ogni 100 immessi nelle reti di distribuzione, ovvero più del 40%. Un dato davvero impressionante, che corrisponde alla dispersione di circa 145 litri al giorno per abitante. Per comprendere la portata delle perdite idriche che giornalmente si verificano nel nostro Paese, si consideri che secondo alcune stime, la dispersione quotidiana totale di acqua nella rete idrica italiana potrebbe soddisfare i bisogni di dieci milioni di persone per oltre un anno. La principale ragione di questa preoccupante situazione è dovuta al precario stato in cui versano gli acquedotti, molto spesso vecchi di oltre un secolo. Impianti vecchi comportano elevati tassi di inefficienza nella fornitura idrica causati da fori, perdite, giunture dei tubi ormai non performanti e malfunzionamenti vari. Tutto ciò incide in maniera assai negativa sia sulla qualità che sulla quantità di acqua consegnata.
L’acquedotto pugliese non rappresenta un’eccezione a tal riguardo. La rete idrica regionale, lunga 20.000 chilometri, venne costruita a partire dal 1905 in seguito alla pubblicazione di un bando di gara internazionale finalizzato alla costruzione di una moderna infrastruttura. Quest’ultima, dunque, dopo più di cento anni di onorato servizio, presenta oggi una serie di criticità considerevoli. Oltre alle perdite fisiologiche presenti in tutte le grandi infrastrutture idriche di vecchia generazione, il quantitativo di acqua che si disperde lungo il tragitto nelle tubature pugliesi è davvero notevole. L’elevato indice di dispersione resta riconducibile, oltre che ad una serie di fattori concomitanti, prima di tutto all’obsolescenza delle tubazioni, come detto in alcuni casi vecchie più di un secolo. Già alcuni anni fa si erano registrati preoccupanti casi di malfunzionamento. Nel 2016 la percentuale complessiva della perdita fu del 48%, in lieve miglioramento rispetto al 2015 (49%). Quasi la metà dell’acqua transitata delle tubazioni pugliesi venne irrimediabilmente dispersa. Si tratta di indici molto elevati che superano ampiamente la già elevata media nazionale, attualmente oscillante tra il 35 e 40% (come indicato dal rapporto Blue Book 2022 di Utilitalia). Di questa dispersione – di cui come detto una parte è fisiologica – la maggior parte è fisica, ovvero viene sprecata per l’inadeguatezza delle tubazioni di adduzione e distribuzione.
La strategia di AB AQUA – L’Intelligenza Artificiale (IA) e l’Internet of Things (IoT) al servizio delle infrastrutture idriche
La siccità del 2022 non ha fatto altro che acuire una situazione già precaria. Va detto che tutta la rete idrica nazionale – e dunque non solo quella pugliese – ha subìto una fortissima pressione negli ultimi mesi. Il combinato disposto rappresentato dalle mancate precipitazioni piovose e nevose nella fase autunnale/invernale, insieme al grande caldo abbattutosi sul Belpaese già nelle prime settimane di maggio, ha rappresentato la “tempesta perfetta” per una grave crisi idrica a livello nazionale. Come riportato in uno studio di recente pubblicato sul sito di AB AQUA, le nostre estati stanno cambiando; stiamo lentamente avviandoci verso una progressiva tropicalizzazione del nostro clima, caratterizzato da stagioni calde lunghe e molto intense. Per far fronte a questa nuova realtà climatica occorre incentivare la modernizzazione delle nostre infrastrutture idriche, a partire da quelle più importanti come gli acquedotti.
A nostro avviso, l’Intelligenza Artificiale e l’Internet of Things possono rappresentare validissime armi per ammodernare ed efficientare la rete idrica pugliese in ottica di trasformazione digitale. Gli ambiti di applicazione che riteniamo più adatti sono tre: monitoraggio, riparazione/manutenzione e previsione.
IA e IoT: monitoraggio e manutenzione degli acquedotti
L’odierna tecnologia ci consente di intervenire in maniera rapida ed efficace per risolvere eventuali guasti della rete idrica tramite la sostituzione delle tubazioni obsolete con impianti tecnologicamente avanzati di nuova generazione. Attraverso tecnologie di IA e IoT si è oggi in grado di rilevare con tempestività malfunzionamenti e anomalie degli impianti, semplificando il lavoro dei responsabili delle operazioni e consentendo ai tecnici addetti alla manutenzione ordinaria e straordinaria degli acquedotti di intervenire in modo rapido ed efficace. La sensoristica intelligente, alimentata da alcuni processi legati all’ Internet of Things può essere decisamente utile per una gestione oculata dell’acqua. Si possono identificare in tempi rapidissimi le anomalie nei sistemi, come le perdite dalle tubazioni e i malfunzionamenti delle apparecchiature. I sensori poi, possono essere utilizzati per la misurazione della qualità e la quantità dell’acqua nei bacini idrografici oppure per le analisi chimiche delle acque. In sostanza, utilizzando la tecnologia già in nostro possesso, possiamo realizzare delle reti idriche in grado di ridurre al massimo gli sprechi, di consentire rapidi ed efficaci interventi manutentivi e di migliorare la qualità dell’acqua consegnata. Vista l’urgenza imposta dalla crisi climatica, sarebbe auspicabile che la politica nazionale e le amministrazioni locali iniziassero a dotarsi di simili tecnologie per far fronte ai gravi disagi rappresentati da reti idriche obsolete e poco performanti.
IA e IoT nell’analisi dei dati: previsioni accurate e in tempo reale
Oltre al fondamentatele apporto nel monitoraggio e nella manutenzione, l’IA e l’IoT svolgono una rilevantissima funzione analitica e predittiva. A differenza dei contatori tradizionali – che sono spesso “meccanici” – i contatori “intelligenti” o Smart Water Meter (SWM) raccolgono dati in tempo reale, consentendo una comunicazione a tre vie tra il dispositivo, il fornitore di acqua e l’utente. Uno dei principali vantaggi di questo tipo di contatori è l’accuratezza dei dati che, soprattutto per le Pubbliche Amministrazioni, si traduce in un controllo più dettagliato dei flussi che attraversano la rete e la possibilità di prevedere interventi immediati per ridurre gli sprechi. Il progressivo uso di sistemi di intelligenza artificiale incentrati sulla previsione consentirà una migliore gestione dell’acqua nei grandi agglomerati urbani. I dati in tempo reale forniti dai sensori consentono infatti di avere un quadro chiaro e immediato, di poter monitorare i cambiamenti e, dunque, di poter prendere decisioni finalizzate a migliorare l’efficienza del sistema. Le analisi predittive consentono di sapere per tempo di quanta acqua una comunità, una città o un territorio abbiano bisogno e, conseguentemente, favoriscono una corretta gestione della risorsa sia in tempi ordinari sia in caso di crisi idrica.
IA e IoT nella gestione delle risorse idriche: esempi applicativi
La tecnologia di cui già oggi siamo in possesso ci consente di creare delle applicazioni di monitoraggio su misura che permettono di manutenere le infrastrutture idriche, di realizzare previsioni veritiere in tempo reale e di aumentare la qualità generale del servizio offerto. Tutto ciò con relativa facilità sia in fase di istallazione che di gestione delle apparecchiature tecnologiche. Si possono infatti costituire degli applicativi ad hoc in grado di analizzare e processare i dati con celerità ed efficienza. Nelle Fig. 1 e 2 è possibile consultare due esempi di schermata a disposizione di un operatore che, nell’esercizio delle funzioni di monitoraggio e controllo, opera tramite un dispositivo digitale (pc, tablet o smartphone) per gestire in maniera corretta la risorsa idrica. Schermate di questo tipo sono già ampiamente in uso in Nord America e nel Regno Unito, dove la tecnologia svolge un ruolo determinante nel coadiuvare tecnici specializzati in una moderna e corretta gestione del flusso idrico. La trasformazione digitale italiana, favorita anche dai fondi messi a disposizione dal Pnrr, sarà senza dubbio alla base di una corretta gestione delle risorse naturali, tra cui spicca l’acqua, elemento fondamentale per la vita umana troppo spesso dato per scontato.
Conclusione
Il presente documento è stato redatto dal team di AB AQUA – Centro Studi Idrostrategici al fine di presentare le possibili strategie per il miglioramento della rete idrica dell’Acquedotto Pugliese.
Gli aspetti legati all’implementazione dell’Intelligenza Artificiale e l’Internet of Things riferiti al caso in oggetto saranno ulteriormente esplicati nelle fasi successive.
