El proyecto Water4Cities, enmarcado en el programa Horizonte 2020 de la Unión Europea, ha publicado sus principales resultados tras más de cuatro años de trabajo. Frente al aumento de la demanda de agua, que afecta a su calidad y disponibilidad, a la vez que pone en riesgo los ecosistemas, la iniciativa ha desarrollado prototipos de programas informáticos en las ciudades de Liubliana (Eslovenia) y Skíathos (Grecia), metodologías y material de formación para impulsar una gestión inteligente y sostenible de las aguas urbanas.
En un contexto de cambio climático en el que la sequía es un problema cada vez mayor en diversos lugares de todo el mundo, junto con el constante aumento de la población global, la creciente complejidad de los sistemas y de las infraestructuras, la gestión del agua urbana para evitar una mala calidad o la escasez de este recurso es actualmente una de las principales preocupaciones de las ciudades.
Existe una demanda cada vez mayor para evaluar los ecosistemas hídricos existentes a nivel de ciudad con respecto al suministro de agua, el tratamiento de aguas residuales, el potencial de reutilización y el efecto del incremento de los habitantes sobre el ecosistema acuático y las especies en peligro de extinción. Para una toma de decisiones efectiva a nivel de ciudad, tanto las aguas superficiales como subterráneas deben verse como parte del ecosistema hídrico urbano general, teniendo en cuenta su disponibilidad, cantidad y calidad espaciotemporales, así como los usos.
El proyecto europeo Water4Cities, que dio comienzo en 2017, nació con el objetivo de optimizar la gestión del agua urbana. Coordinado por la Universidad de Tesalia (Grecia) y con un presupuesto de 1.242.000 euros financiado por el programa Horizonte 2020 de la UE, llegó a su fin en septiembre de 2021 y ahora ha hecho públicos sus resultados.
En base a la necesidad de los operadores de las ciudades de contar con sistemas digitales más inteligentes con mejores datos, que además satisfagan los requisitos de asunción de la responsabilidad y aumenten la participación pública, la iniciativa ha desarrollado una metodología cimentada en herramientas de control avanzadas y reforzadas con la visualización de componentes esenciales e indicadores clave de rendimiento para una gestión inteligente y sostenible del agua urbana.
Pruebas piloto en las ciudades de Liubliana y Skíathos
La tecnología de Water4Cities se basa en una plataforma para la recopilación de datos de sensores, el análisis con algoritmos y la visualización para usuarios finales, compatible con otros sistemas de datos de flujo y presión, meteorológicos y de facturación.
El consorcio del proyecto puso en marcha dos pruebas piloto para la gestión de las aguas pluviales y del suministro de aguas urbanas. En Liubliana, capital de Eslovenia, el programa informático de apoyo a la toma de decisiones desarrollado permitió visualizar las condiciones y las características de las aguas pluviales gracias a los datos abiertos procedentes de estaciones pluviométricas, entre otros.
El procesamiento algorítmico de esta información o de datos históricos es capaz de generar modelos para obtener estimaciones del volumen de precipitaciones probables o de los niveles de aguas subterráneas en diferentes situaciones. El sistema también puede compensar la ausencia de datos de sensores, por ejemplo, un algoritmo deduce los niveles de aguas subterráneas, una variable difícil de medir, a partir de otros datos disponibles como las precipitaciones.
En cuanto al prototipo de la ciudad griega de Skíathos, Polis Wizz, fue codiseñado por la Universidad de Tesalia y usuarios finales. El equipo recopiló datos de sensores preexistentes y de otros nuevos instalados en el marco del proyecto, relativos a la presión y el caudal, el consumo en diferentes viviendas y la conductividad, profundidad y temperatura de las aguas subterráneas. Estos se combinaron con información histórica socioeconómica, de infraestructuras y de consumo de agua.
Posteriormente, los algoritmos y las funciones de visualización suministraron indicadores clave de rendimiento para el sistema, tales como gastos, pérdidas, fugas y consumo, pormenorizados por barrios y frecuencia horaria.
Resultados de Water4Cities
Actualmente, se están estudiando las posibilidades de comercialización de la plataforma Polis Wizz con el ámbito universitario y la industria. En concreto, la Universidad de Tesalia está interesada en adoptar esta herramienta para explorar el mejor modo de aprovechar las sinergias y los compromisos existentes entre los subsistemas urbanos.
Polis Wizz incorpora algoritmos de proyección evolutiva para el pronóstico de la demanda de agua, algoritmos de optimización para la selección sostenible de fuentes de agua, así como ofrece una simulación y visualización espaciotemporal del sistema de suministro de agua, lo que permite optimizar la toma de decisiones.
De acuerdo con los socios de Water4Cities, una red con un mantenimiento adecuado dura más tiempo y supone un ahorro económico, lo que agiliza la resolución de problemas y beneficia al consumidor por la medición continua de la calidad del agua. Además, la reducción de un bombeo y una explotación excesivos de las aguas subterráneas ahorra energía y resulta beneficiosa para el medio ambiente.
La iniciativa ha creado enlaces con otros proyectos relacionados con la gestión inteligente del ciclo integral del agua, inteligencia artificial y TIC, y ha participado en diversas iniciativas. En especial, Water4Cities ha tenido un gran impacto en la construcción de una comunidad de socios para impulsar la colaboración y el compromiso entre los agentes interesados en el ámbito de la gestión inteligente del agua a lo largo de la Unión Europea.
Para facilitar la transferencia de conocimientos, la iniciativa organizó estancias temporales entre socios y ha publicado contenido de formación. Asimismo, ha puesto los resultados obtenidos a disposición de investigadores de los proyectos de seguimiento Naiades y Circular City.