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Gestión smart del agua 

Publicado: 24/02/2021

Comunicación presentada al VI Congreso Ciudades Inteligentes

Autor

  • Javier Ray, Co founder, Defcon8

Resumen

Según Naciones Unidas, en 2030 la demanda de agua será un 40% superior a la disponibilidad. España, además, sufre un estrés hídrico alto. Es por ello que las ciudades deben prepararse para sequias e inundaciones aparte de reducir las emisiones de CO2.

Palabras clave

Smart Cities, Eficiencia Energética, Reducción de CO2, Ahorros Hídricos

Smart Cities

Smart Cities necesitan Smart Water. Con una serie de compromisos adquiridos para reducir emisiones y ser sostenibles, las instituciones y ayuntamientos buscan conseguir sus objetivos con ayuda de TI. El consumo de ACS representa [20-25%] del consumo energético de un hogar típico y es el segundo tras el calentamiento del espacio.

Los edificios son ‘responsables’ del 40% de la energía consumida & 36% emisiones de CO2. Por ello, las directivas europeas EPBD 2010 /31 / EU y EPBD / 2002/ 91 / EC para nuevas edificaciones y rehabilitaciones son más estrictas y los edificios deben tener balance energético (casi) nulo.

Directiva.
Figura 1. Según las Directivas Europeas, los edificios nuevos y reformados deben ser nZEB.
Esquema.
Figura 2. Objetivos de reducción CO2.
cartel.
Figura 3. La Sustainable Development Goals #13 de Naciones Unidas.
Cartel.
Figura 4. No se puede mejorar algo que no se pueda cuantificar.

Hechos

  • El mapa de estrés hídrico muestra España como uno de los países más afectados. El calentamiento global hace que las meteorologías sean más extremas provocando sequías e inundaciones.
Mapa.
Figura 5. Mapa mundial de estrés hídrico.
  • Zaragoza y Los Ángeles redujeron su consumo per cápita en un 23% y 27% respectivamente en 12 años con campañas de concienciación y mejoras en las infraestructruras.
  • Según un estudio la Universidad de Zürich real time feedback reduce un 11% el consumo de agua en la ducha.
  • En España durante la última década hemos tenido incrementos en las facturas de agua y energía superiores al IPC.
Esquema.
Figuras 6, 7 y 8. Evolución precio de agua, gas y energía en España en 15 años.
Grafico.
Figura 9. Comparativa €/ Mwh en España respecto a otros países.

Nuestra propuesta: smart water flow monitor

Según la Asociación de Empresas de Eficiencia Energética con cambio de hábitos y monitorización se puede conseguir un 20% de ahorro energético.

Los aireadores, grifería ecológica / con sensores / temporizada, reductores de caudal se instalan por defecto y ayudan a reducir el consumo de agua en edificios, pero aun así no conseguimos el balance energético cero.   ¿Cómo podemos conseguir ser más eficientes?

El Smart Water Flow Monitor de Defcon8 muestra al usuario su consumo de agua en tiempo real & total acumulado / día. Tres de cada cuatro personas, hace un uso más responsable de agua ahorrando [8-15]% según el tipo de edificios. Aproximadamente la mitad es caliente, por lo que se produce un ahorro energético también.

Una familia típica de 2 miembros que de promedio usa ~1600kwh para ACS podría ahorrar anualmente 220 kwh, 10 m3 de agua y 0,11 Tn CO2.

fotos de la solución.
Figuras 10 y 11. Ejemplos de Smart Water Flow Monitor.

En un hotel de 140 habitaciones el ahorro anual sería: 70Mwh y 33 Tn de CO2 y 2500m3 de agua. ROI de 2 a 6 años según la ciudad europea considerada.

Los ahorros se consiguen sin reducir caudal.  Con un cambio de comportamiento de las personas propiciado con feedback en tiempo real. Por ejemplo, reducir 45 segundos la ducha diaria equivale a unos 2000 l/año. Al igual que la política de las toallas, es aplicado por aproximadamente el 75% de los clientes del hotel, sin que haya contraprestación económica en la factura. Es por autorresponsabilidad hacia el planeta.

Para viviendas el Smart Water Flow Monitor permite establecer un consumo objetivo / día y monitorizarlo durante cada uso. De este modo se puede involucrar a todos los miembros de una familia y convertirlo en un juego / gamificación. En un colegio involucrar y concienciar desde una temprana edad.

Una ciudad como Pamplona, con 200.000 habitantes y 95.000 viviendas de 2 personas podría dejar de emitir 12.000 Tn CO2 / año. Una reducción del 15% per cápita lleva asociado ahorros en las facturas de utilities de edificios públicos, menor transporte & bombeo & depuración de agua.

Los datos de flujo & temperatura del agua se pueden enviar a la nube para tratamiento estadístico.

Con ello se puede: ver los patrones de comportamiento, detectar fugas, consumos indebidos, correlacionar la temperatura & humedad exterior con la temperatura de confort del usuario, benchmark: comparar el consumo / usuario del edificio con otros similares, hacer un ajuste fino de la temperatura & volumen de los acumuladores generando ahorros adicionales.

esquema.
Figura 12. Explotación de los patrones de comportamiento.

Según Water UK usuarios con tarifa plana redujeron su consumo un 20% al añadir un contador de agua en la vivienda.

Takeaways

El Smart Water Flow Monitor de Defcon8 contribuye a:

  • Reducir las facturas de agua y energía en edificios públicos y viviendas (bombeo, depuración)
  • Reducir las emisiones de CO2
  • Preparar mejor las ciudades para épocas de sequía
  • Edificar según las nuevas directivas europeas de construcción con criterios sostenibles
  • Mejorar la percepción de la ciudadanía hacia la administración en cuanto sostenibilidad

Agradecimientos

Al Grupo Tecma Red por darnos la oportunidad de exponer en esta Edición de Smart Cities. Esperamos que les sea de utilidad y lo puedan aplicar en sus futuros proyectos nZEB.

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