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La inevitable digitalización

La transformación digital del sector del agua puede seguir a otras industrias, pero sucederá no obstante, trayendo consigo enormes beneficios y oportunidades.

Por Anthony T. Jones –  Traducido por WATERXPERT

Hace años, tomé un taller sobre prospectiva estratégica, un término elegante para estudiar el futuro. Como todo el mundo sabe, no se puede predecir el futuro, pero se pueden imaginar escenarios, basados ​​en tendencias y eventos pasados ​​y actuales,  adónde es probable que conduzcan.

A partir de esos escenarios, puedes imaginar un camino a seguir. Para el sector del agua, mi visión es un futuro en el que se valore el agua, las decisiones que impulsen los datos, los análisis informen las operaciones y la eficiencia energética sea el rey.

Industria 4.0

Klaus Schwab, fundador y presidente ejecutivo del Foro Económico Mundial, identificó la próxima revolución industrial en su libro de 2016, “La Cuarta Revolución Industrial”. Schwab racionaliza que esta próxima transformación es diferente en alcance, escala y complejidad en comparación  con los  importantes cambios industriales anteriores.

También denominada Industria 4.0, esta revolución fusiona plataformas inteligentes para la fabricación con un despliegue generalizado de sensores microelectrónicas (y nano) en miniatura, redes de comunicación inalámbrica superiores, automatización ampliada, máquinas «inteligentes» que pueden auto-optimizarse y auto-diagnosticarse, así como datos … datos y mas   datos.

Los elementos clave del diseño son la interconexión, la información transparente, decisiones descentralizadas y asistencia informativa a los operadores y gerentes para la  toma de decisiones.

¿Dónde está el sector de agua en esta evolución?

Desde mi perspectiva, el sector está por detrás de otras industrias en la adopción de operaciones puramente digitales. Los coches eléctricos autónomos son noticia y están fluyendo importantes recursos hacia el desarrollo de coches sin conductor.

Si bien las tecnologías digitales y su implementación no son nuevas para las instalaciones de agua, su integración en nuestras vidas y trabajos es sofisticada y compleja, lo que da como resultado un mundo transformado que nos rodea.

Cada etapa de la creación de valor es impactado por el cambio hacia un mundo digital. Creo que la industria del  agua  va  a la zaga de otros sectores industriales en la adopción de una operación puramente digital.

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403 – Eficiencia Energética en Instalaciones de Tratamiento de Agua

¿Dónde estamos ahora?

En los EE.UU., más de 54,000 organizaciones están involucradas en el tratamiento de agua. Cada autoridad del agua tiene desafíos únicos en términos de oferta, demanda, geografía y restricciones jurisdiccionales sobre la descarga en el medio ambiente natural, pero todavía aplican los principios de la física, la química y la biología.

El conjunto de procesos y sistemas de tratamiento es común y la innovación ha sido incremental. El mayor invento de los últimos 50 años han sido las membranas.

El tratamiento del agua de cualquier tipo requiere energía. Anualmente, se requiere un total de 30 teravatios-hora de electricidad para potabilizar y depurar las aguas residuales, lo que representa entre el 25 y el 40 por ciento de los costos operativos para los operadores.

La fuente de la electricidad tiene implicaciones sobre la posible huella de carbono. La optimización del rendimiento del equipo conduce a la eficiencia energética y la reducción de los costos operativos, pero es necesario monitorear y recopilar los datos. Por otra parte el  portafolio de uso de la energía se está desplazando hacia las energías renovables.

La industria del agua del Reino Unido ha establecido un objetivo ambicioso de emisiones netas de carbono cero para 2030. Se requerirá monitorear el consumo de energía para saber que se han logrado las eficiencias necesarias.

Una población sana y un medio ambiente sano requieren una infraestructura esencial para apoyar el tratamiento del agua y las aguas residuales.

Para garantizar una economía saludable, se requieren estos servicios vitales de agua.

Sin embargo, las autoridades del agua y los distritos de saneamiento luchan por mantenerse al día con el mantenimiento de las infraestructuras, gran parte de él aplazado en el tiempo

Las redes de recolección y distribución heredadas están al final de su vida útil y requieren ingentes cantidades de  capital para modernizarlas o reconstruirlas.

Repensar cómo mover el agua y las aguas residuales en un entorno construido congestionado podrían conducir a soluciones únicas.

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 313 – Mantenimiento de Instalaciones del Ciclo Integral del agua

Iniciativa de transformación digital

El Foro Económico Mundial de Davos organizó una Iniciativa de Transformación Digital (DTI) hace unos años “para servir como punto focal para nuevas oportunidades y temas que surgen del último desarrollo en la digitalización de negocios y de la  sociedad «.

Según el resumen ejecutivo, la transformación digital desbloquearía $ 100 billones, para las empresas y la sociedad, durante la próxima década.

El DTI reconoció que “la caída del costo de las tecnologías avanzadas es una característica definitoria de la revolución digital, lo que esta  desempeñando un papel importante en la aceleración de la innovación.

Para el año 2030 se estima que 8 mil millones de dispositivos estáran  conectados a Internet; y  el pronóstico es que el número crecerá hasta 10 mil millones  de dispositivos. Evidentemente las  redes de sensores para los sistemas de aguas  estarán incluídos en esa “masa” de dispositivos.

Una firma de contabilidad informó en el DTI que, para la industria de la minería y los metales, los pioneros digitales exhibieron ganancias mejoradas del 70 al 200 %  (medido como EBITDA o Ganancias antes de intereses, impuestos, depreciación y amortización)  durante el período de estudio. Los adoptantes de  estrategias digitales sobrevivirán en mercados competitivos.

Existen paralelismos con la industria del agua. Las interacciones con los empleados de primera línea están cambiando hacia el uso de dispositivos móviles para recopilar la información más reciente sobre operaciones, búsquedas de materiales, tasas de caudales, procedimientos de mantenimiento y otros datos ambientales para apoyar sus tareas.

El mantenimiento será predictivo, no reactivo, lo que reducirá los costos, reducirá los requisitos de la fuerza laboral e identificará cuándo y dónde se necesita trabajo.

La información y las piezas para reparar los conjuntos se entregarán antes de la falla de la pieza gracias a dispositivos que “escuchen “ a las  máquinas rotativas.

Se puede capacitar para alertar al personal de cambios en las características de desempeño que indican una falla inminente.

Resultados de la transformación digital

Uno de los resultados del análisis DTI fue la necesidad de herramientas analíticas y de apoyo a la toma de decisiones de próxima generación. Se necesita un marco o arquitectura para colocar todos los datos de transmisión en contexto, proporcionando comprensión de los procesos y sistemas junto con conocimientos para tomar decisiones críticas

El análisis de datos permite la interpretación de datos robustos recopilados, cifrados y almacenados en la nube.

Los algoritmos fundamentales para la mayoría de los procesos de tratamiento ya se han establecido y la  simulación numérica ofrece resultados a los problemas encontrados por los operadores y les informa de las opciones a adoptar

El mismo conjunto de herramientas de simulación se puede utilizar para remodelar, renovar o ampliar la capacidad de una instalación

Por otra parte una  colaboración más estrecha con proveedores y otros actores producirá un lugar de trabajo mejor y más seguro generando  una calidad superior en los productos y servicios prestados. Pero se requieren datos para este futuro.

La Water Research Foundation reconoció la necesidad de un marco de este tipo para la transformación de las empresas de agua al otorgar un estudio en 2020 titulado «Definición de una empresa de servicios públicos inteligente: cómo ser una empresa de servicios públicos digital y el marco para un sistema de agua inteligente».

El comunicado de prensa  declaró que “Las tecnologías y plataformas de datos disponibles para los servicios de agua crean innumerables beneficios en varios procesos comerciales , en la  gestión del suministro de agua, tratamiento de agua, distribución de agua, participación del cliente, la recolección de aguas residuales, la recuperación de aguas residuales y la protección de cuencas hidrográficas son todos componentes de las empresas de servicios de agua  que pueden cosechar los beneficios de la infraestructura y los conceptos digitales ”.

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209 – Instrum.,Automatismo y Control en P.de Depuración de Agua Residual

Conclusión

Podemos saber que las cosas se están volviendo digitales, pero hay resistencia al cambio en nuestras instituciones y en la propia psicología de las personas.

Para el sector del agua, en general, existen bajas tasas de adopción de tecnología en todas las agencias. Problemas de salud pública, regulaciones y las cultura conservadora de las agencias impiden la adopción de tecnologías innovadoras, prácticas comerciales novedosas o modelos novedosos de ingresos comerciales.

El factor principal para que las grandes empresas inviertan en nuevas tecnologías son las nuevas eficiencias. Tienen la oportunidad de utilizar estas tecnologías para mejorar los procesos comerciales existentes y optimizar los activos y recursos, reduciendo así sus costos y permitiendo ahorros para sus clientes y, con suerte, sostenibilidad.

Sobre el Autor

Con formación como oceanógrafo, Anthony T. Jones, PhD, cofundó Waterhound Futures en 2019 para aprovechar los datos de los procesos de tratamiento de agua y aguas residuales para predecir la calidad del  efluente de las tuberías de descarga.

 

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