En la actualidad, los desafíos globales en agua y saneamiento para el futuro tienen en la dinámica generada entre las tecnologías digitales y la ingeniería de energías renovables tiene en la actualidad un papel fundamental en las acciones destinadas a gestionar de manera sostenible los recursos hídricos. La digitalización en la gestión del agua ya es un factor decisivo para “Garantizar la disponibilidad de agua y su gestión sostenible y el saneamiento para todos” como lo establece el objetivo número 6 entre los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) que estableció Naciones Unidas
La necesidad de acciones urgentes y coordinadas a nivel global es evidente para abordar los desafíos críticos en el suministro y gestión del agua y el saneamiento. Garantizar un futuro sostenible para las generaciones venideras, incluye prontas soluciones, porque si bien la eficiencia en el uso del líquido ha mejorado, el estrés hídrico y la escasez persisten.
A pesar de los avances, se estima que la crisis del agua afecta a más de 2400 millones de personas. Los estudios realizados por la ONU concluyen que alcanzar la cobertura universal de agua potable, saneamiento e higiene para el año 2030 (se cree que la crisis se duplique para 2050), requerirá de que los índices actuales de progreso y las limitaciones del calentamiento global aumenten significativamente para mitigar el impacto en la escasez de agua.
La gestión eficiente del agua es vital para garantizar su disponibilidad segura y sostenible. Ante la contradictoria y mínima disponibilidad de sólo el 0,5% de agua dulce aprovechable del agua de la Tierra, los conflictos de distinta índole y el cambio climático que agravan permanente los desafíos en la gestión del agua, se requiere de mayor inversión, capacitación, promoción de la innovación, y coordinación intersectorial.
Digitalización del Agua: Una Solución Urgente
La transformación hacia la digitalización del agua es fundamental para abordar esta crisis y así garantizar un suministro adecuado y sostenible que llegue a todos, así como para preservar este recurso vital para las generaciones futuras. Las pérdidas en las redes de suministro, por ejemplo, como fugas durante almacenamiento o distribución, representan un desafío significativo, y la digitalización ofrece soluciones para monitorear y abordar estos problemas.
En esencia, la digitalización de la gestión del agua es crucial en una serie de variables aplicadas. Las tecnologías digitales permiten una recopilación y monitoreo de datos en tiempo real de diversas fuentes, como sensores, satélites y dispositivos de IoT. Estos datos proporcionan información sobre la calidad, cantidad y patrones de uso del agua, permitiendo una toma de decisiones más informada en la gestión de los recursos hídricos.
Los algoritmos avanzados y el Machine Learning (técnicas de aprendizaje automático) pueden hacer análisis y modelados predictivos ante grandes conjuntos de datos para predecir así la disponibilidad de agua, identificar riesgos potenciales como inundaciones o sequías y optimizar los sistemas de distribución de agua para lograr la máxima eficiencia. Por su parte, los datos espaciales suministrados por los Sistemas de Información Geográfica (SIG), y las tecnologías de detección remota permiten mapear y visualizar recursos hídricos, cuencas e infraestructura. Así, se logra identificar áreas vulnerables, planificar proyectos de infraestructura y evaluar el impacto del cambio climático en los recursos hídricos.
Mejorar la eficiencia operativa y reducir las pérdidas de agua es otro de los logros posibles con la digitalización del agua, al facilitar el desarrollo de redes de agua inteligentes equipadas con sensores y actuadores que pueden detectar automáticamente fugas, gestionar el flujo de agua y optimizar el consumo de energía en los sistemas de distribución de agua. En una línea similar, las tecnologías digitales mejoran la eficiencia de los procesos de tratamiento de agua a través de la automatización, algoritmos de optimización y monitoreo en tiempo real de los parámetros de su calidad. En regiones que enfrentan escasez de agua, las plantas desalinizadoras alimentadas por energías renovables junto con sistemas de control digital ofrecen una solución sostenible para la producción de agua dulce.
Gestión Sostenible de Recursos Hídricos
Varios son los proyectos de digitalización del agua que se adelantan en el mundo. El Proyecto Estratégico para la Recuperación y Transformación Económica (PERTE) adelantado por el gobierno español con el objetivo de impulsar la recuperación económica y la transformación del país, incluye en unos de sus renglones la digitalización del ciclo del agua. Su objetivo es avanzar en la protección del medio ambiente, mejorar la gestión de los recursos hídricos y luchar contra el cambio climático en medio del reto demográfico, impulsando el uso de las nuevas tecnologías de la información en el ciclo integral del agua para mejorar su gestión, aumentar su eficiencia, reducir las pérdidas en las redes de suministro y avanzar en el cumplimiento de los objetivos ambientales marcados por la planificación hidrológica y las normativas internacionales. Este prevé financiar programas para impulsar a la digitalización de los distintos usuarios del líquido, y abrir nuevos nichos profesionales en la gestión del agua entre profesionales de la ingeniería, tratamiento de datos, ciencia y telecomunicaciones.
De igual forma en España, la empresa Ecolab lidera un esfuerzo notable en la gestión del agua a través de su innovadora plataforma, ECOLAB3D que integra la inteligencia artificial (IA), el Internet de las cosas (IoT) y los análisis avanzados, permitiendo a instalaciones industriales y agroalimentarias analizar exhaustivamente sus fuentes de agua, optimizar su uso, y así lograr un equilibrio óptimo entre eficiencia hídrica y energética, lo que conlleva a una mejora tangible en la productividad y rentabilidad de las operaciones.
En Singapur, la Junta de Servicios Públicos (PUB) ha implementado una red de agua inteligente e integral conocida como «Smart Water Grid». Para contribuir a las prácticas sostenibles de gestión del agua, la iniciativa integra sensores avanzados, dispositivos IoT y análisis de datos para monitorear la calidad del agua, detectar fugas y optimizar la distribución del agua en tiempo real. Para compensar el consumo de energía de las plantas de tratamiento de agua, en Singapur se están utilizando fuentes de energía renovables, como la energía solar.
En la ciudad de Los Angeles se ha adoptado un enfoque holístico que trata las aguas pluviales como un activo, no como un pasivo. Esto incluye la transformación de superficies impermeables en permeables, se han creado terrenos de expansión, así como áreas verdes en su infraestructura urbana. El éxito de este enfoque innovador en la gestión del agua, quedó demostrado durante una reciente lluvia torrencial en la ciudad, en la que gracias a una infraestructura «esponja», de superficies permeables y terrenos de expansión, permitió la captura de 8.600 millones de galones de agua lluvia, suficientes para abastecer a más de 100 mil hogares durante un año.
En Australia, el programa de desalinización de agua con energía renovable implementa tecnologías de energía renovable que alimenta plantas desalinizadoras en regiones con escasez de agua. Aprovechando la energía solar, eólica y de las olas, estas plantas producen agua dulce de manera sostenible y al mismo tiempo minimizan las emisiones de carbono y la dependencia de combustibles fósiles.
Innovación Global en Acción
Proyectos como la iniciativa «Agua inteligente para la agricultura» para gestionar el riego basado en datos, que se adelanta en la India, utiliza imágenes satelitales, pronósticos meteorológicos y sensores de humedad del suelo para optimizar la programación del riego. El empleo de las tecnologías digitales están permitiendo una reducción en el desperdicio de agua y ayuda a los agricultores a tomar decisiones informadas sobre el uso del agua.
Varios son los proyectos de digitalización del agua que se adelantan en el mundo. El Proyecto Estratégico para la Recuperación y Transformación Económica (PERTE), por ejemplo, y adelantado por el gobierno español, busca impulsar la recuperación económica y la transformación del país, incluyendo la digitalización del ciclo integral del agua. Esta implica la aplicación de tecnologías de la información para mejorar y optimizar la gestión de los recursos hídricos, combatir el cambio climático, promover el uso eficiente del agua, reducir las pérdidas en las redes de suministro y cumplir con los objetivos ambientales establecidos por la planificación hidrológica y las normativas internacionales.
En España, de igual manera, se destaca el trabajo de la empresa Ecolab y su plataforma ECOLAB3D, cuyo objetivo es impulsar la gestión eficiente y adecuada del agua, en especial en el sector agroalimentario e industrial. Para ello cuenta con una solución digital que incorpora IA, IoT y analítica avanzada para analizar las diferentes fuentes que utiliza una instalación y reducir el coste operativo que supone el agua. Así, garantiza su ahorro sin contribuir a un mayor gasto energético, consiguiendo mayor eficiencia y productividad.
Mientras algunas ONG e instituciones de investigación colaboran en proyectos que utilizan sensores de bajo costo y aplicaciones móviles para monitorear la calidad y cantidad del agua, y así empoderar a las comunidades locales en África, el sector holandés de gestión del agua está aprovechando la tecnología de los gemelos digitales para crear réplicas virtuales de sistemas de infraestructura hídrica. Allí, los ingenieros especializados pueden simular distintos escenarios, optimizar el rendimiento operativo y predecir las necesidades de mantenimiento, lo que en última instancia mejora la resiliencia y la sostenibilidad de las prácticas de gestión del agua frente al cambio climático.
Amazon en la reutilización eficiente del agua
De otro lado, está la labor de Amazon Web Services (AWS), comprometida con la positividad del agua para el año 2030, y que busca devolver a las comunidades más agua de la que consume en sus operaciones. Ante la creciente crisis hídrica, AWS reconoce la urgencia de actuar y aprovecha las nuevas tecnologías, modelos de financiación y estrategias comerciales, implementando soluciones innovadoras para abordar los desafíos globales del agua de forma eficaz.
En sus centros de datos, AWS emplea sistemas de refrigeración avanzados que utilizan técnicas innovadoras de enfriamiento por evaporación y aire libre, lo que reduce significativamente el consumo de agua. Además, AWS invierte en tratamiento de agua in situ para reciclar agua con fines de refrigeración, contribuyendo a los esfuerzos de conservación del agua.
AWS colabora con comunidades locales y servicios públicos, y en regiones que enfrentan una grave escasez de agua, como California, prioriza el uso de agua reciclada para refrigeración, minimizando la presión sobre las fuentes de agua potable. Así, garantiza la reutilización segura y eficiente del agua, beneficiando tanto a la empresa como a las comunidades locales.
Y a través de asociaciones estratégicas y tecnologías innovadoras, como es su colaboración con organizaciones como Water.org y The Nature Conservancy, AWS financia iniciativas para mejorar el acceso al agua, restaurar cuencas y mejorar la calidad del agua en varias regiones. Esto es, trabajar activamente en la reposición de áreas con escasez de agua y en el apoyo a proyectos relacionados con el agua en todo el mundo y en factores tales como eficiencia, reciclaje, reutilización y reposición del líquido.
Alianzas Estratégicas para un Futuro Sostenible
Para mencionar algunos avances en nuestros territorios, la multinacional colombiana AZLOGICA®, con presencia en diez países en Europa y América, y comprometida con el Desarrollo Sostenible, se destaca igualmente como modelo de excelencia en soluciones digitales en torno a la gestión del agua.
Por un lado, el aporte a su aliado Biotérmica Innovación, una empresa con 11 plantas en operación, que se destaca por su versatilidad en la selección de residuos orgánicos y la producción simultánea de Bioaceite, Biocarbón y Gas de Síntesis. Un claro ejemplo de esta alianza está en que el biochar que produce el biorreactor de Biotérmica, por ser un carbono esponjoso, absorbe ocho veces su peso en agua y se utiliza como sustrato en suelos desérticos o como enmienda para retener agua. La operación de este biorreactor cuenta con la alta tecnología de Internet de las Cosas e Inteligencia Artificial que provee AZLOGICA® para optimizar la gestión del agua. Aprovechando el poder de los análisis de datos, la automatización y los sistemas descentralizados, se optimiza de igual manera la utilización de recursos, se reducen los impactos ambientales y se promueve la transición hacia la sostenibilidad y la economía circular.
Igualmente, se destaca su alianza con Nokia Corporation, para la implementación de todo un sistema tecnológico digital que permite gestionar y optimizar el ciclo de agua, en materia de consumos y distribución del líquido para los cohabitantes de la ciudad industrial Guanajuato Puerto Interior (GPI) en México. Esta gran infraestructura de transporte integrada, con operaciones comerciales y exportaciones a través de servicios logísticos de alta calidad, contará en breve con el despliegue tecnológico de AZLOGICA® en Inteligencia Artificial e Internet de las Cosas, para el llamado “Proyecto Gestión de Agua GPI 4.0”. Con plataformas adecuadas en la administración de datos y de la operación, permitirá una optimización de estos servicios hídricos, basados en analítica, alertas tempranas e informes inteligentes.
Alineadas con los Objetivos de Desarrollo Sostenible de las Naciones Unidas, las soluciones de IA e IoT de AZLOGICA® establecen estándares de excelencia para generar espacios e infraestructuras más inclusivas, seguras y resilientes, aportando así herramientas necesarias para la mejor toma de decisiones informadas, y contribuyendo al objetivo más amplio del desarrollo sostenible.
