Gestione intelligente dell’acqua ed economia circolare

A prima vista, la gestione intelligente dell’acqua (SWM) e l’economia circolare potrebbero sembrare panacee. La corsa per la sicurezza idrica – la disponibilità affidabile di una quantità e qualità accettabile di acqua per la salute, i mezzi di sussistenza e la produzione – ha scatenato una pletora di teorie e soluzioni. Non dobbiamo dimenticare che la crisi idrica è sia una crisi di governance che una crisi sistemica. Inoltre, è necessaria un’ampia gamma di miglioramenti per garantire la sicurezza idrica, sia in termini di tecnologia che di gestione.

In questo post, esamino due argomenti di tendenza che riguardano l’acqua: la gestione intelligente dell’acqua e l’economia circolare. Ma prima è importante comprendere la gestione delle risorse idriche e il suo impatto sul nostro ambiente e sulla nostra economia.

Gestione delle risorse idriche

Originariamente, la gestione delle risorse idriche è stata sviluppata principalmente per il consumo umano. Questa mentalità ha creato un processo lineare di gestione dell’acqua in tutto il mondo.

Le fasi tradizionali sono il captamento dell’acqua, il trattamento, il consumo, il trattamento delle acque reflue e lo smaltimento.

Bacino idrografico

Ci sono sfide in ciascuna di queste fasi di gestione dell’acqua. Nella fase di captazione, dove l’acqua viene raccolta dal paesaggio naturale, lo stress idrico è un grosso problema in un certo numero di regioni. L’acqua non è equamente distribuita. I centri urbani, caratterizzati da un’alta densità di popolazione, soffrono di una mancanza di acqua. Un altro fattore che influisce sullo stress idrico è la scarsa qualità dei corpi idrici.

Trattamento delle acque

Nella seconda fase, l’acqua viene trattata in un impianto di trattamento delle acque (WTP). La mentalità lineare dei piani di pianificazione e gestione conservativa dell’acqua ha fatto sì che l’attenzione si concentrasse sul raggiungimento degli standard di consumo di acqua pulita. In alcuni paesi, l’acqua trattata secondo gli standard dell’acqua potabile viene utilizzata per scopi diversi da quelli di bere, come gli usi industriali. L’utilizzo di acqua potabile per scopi diversi provoca perdite economiche, energetiche e ambientali.

Distribuzione dell’acqua

Durante la fase di distribuzione dell’acqua, un grande volume d’acqua viene perso prima che arrivi ai rubinetti. In alcuni paesi circa il 40% dell’acqua viene persa a causa di perdite e scoppi di tubi. I guasti della rete possono portare a interruzioni dell’approvvigionamento idrico. L’interruzione del servizio può avere un impatto economico significativo: perdita di acqua trattata, aumento dei budget di manutenzione, ore di straordinario per il personale di servizio, interruzioni del traffico e dell’attività e danni alla proprietà privata.

Le aziende responsabili delle reti di approvvigionamento idrico subiscono un enorme sforzo per pianificare in modo ottimale le riparazioni dei loro beni critici come tubi, valvole, stazioni di pompaggio e contatori dell’acqua.

Durante la fase di distribuzione dell’acqua, un grande volume d’acqua viene perso prima che arrivi ai rubinetti.

Bonifica dell’acqua

Dopo essere stata distribuita e consumata, l’acqua passa alla fase di bonifica – nota anche come fase di trattamento delle acque reflue – dove viene infine scartata negli impianti di trattamento delle acque reflue. Il trattamento delle acque reflue è un processo utilizzato per rimuovere i contaminanti dalle acque reflue e convertirli in un effluente che può essere restituito al ciclo dell’acqua. Lo smaltimento delle acque reflue non avviene sempre nello stesso spartiacque in cui è avvenuto il bacino idrografico. Il trasferimento di grandi volumi d’acqua da fonti lontane ha anche un notevole impatto ambientale ed economico.

Il riutilizzo dell’acqua è la soluzione?

La Conferenza internazionale delle Nazioni Unite sull’acqua e l’ambiente (ICWE), tenutosi nel 1992, rappresenta un cambiamento nella mentalità lineare sopra descritta con principi che hanno stabilito criteri di base per la gestione delle risorse idriche: “L’acqua dolce è una risorsa finita e vulnerabile, essenziale per sostenere la vita, lo sviluppo e l’ambiente” e “l’acqua ha un valore economico in tutti i suoi usi concorrenti e dovrebbe essere riconosciuta come un bene economico”.

Questi due principi hanno plasmato il successivo processo decisionale sulla gestione delle risorse idriche, stimolando l’uso parsimonioso dell’acqua e conferendo all’elemento le connotazioni di una “merce” come l’oro o il petrolio.

Ciò ha avviato un cambiamento di mentalità dalla visione tradizionale e lineare che ho spiegato sopra. Tuttavia, questo concetto deve ancora essere ampiamente accettato.

Tom Freyberg lo spiega nel suo post: Perché il riutilizzo dell’acqua è la chiave per un futuro circolare. In effetti, molti dei problemi sopra elencati potrebbero essere risolti quando viene introdotto un sistema di riutilizzo dell’acqua, come ad esempio:

• L’introduzione di sistemi idrici riutilizzati influisce positivamente sulla disponibilità idrica dei bacini, in quanto agiscono per ridurre direttamente la necessità di prelievo di acqua e diminuire il volume di effluenti restituiti. Ciò consente di rendere disponibile un volume maggiore di acqua per altri usi nello spartiacque. L’effluente sanitario trattato non è più uno smaltimento ma una risorsa idrica con potenziale utilizzo per scopi specifici.
• Un altro impatto positivo è il beneficio ambientale, per cui l’acqua dell’impianto di trattamento delle acque reflue non viene più scaricata nei fiumi, il che riduce principalmente l’immissione di nutrienti nei corpi riceventi, aumentando così la disponibilità di acqua in termini di qualità per altri usi.

Di conseguenza, per migliorare la disponibilità di acqua è di fondamentale importanza considerare il riutilizzo dell’acqua. Tuttavia, il riutilizzo dell’acqua non è l’unica opzione. Gli autori José Carlos Mierzwa e Ivanildo Hespanhol dell’Università di San Paolo, commentano questo:

“(…) La pratica del riutilizzo non deve essere considerata come l’obiettivo principale di un modello di gestione delle acque e degli effluenti (…). Ciò è giustificato anche dagli investimenti necessari per adeguare le caratteristiche degli effluenti ai requisiti di qualità dell’acqua, nonché il flusso da trattare. Inoltre, la pratica in questione non è così immediata come si può immaginare poiché l’acqua riutilizzata deve avere caratteristiche fisiche, chimiche e biologiche adatte ad ogni utilizzo. Va inoltre considerato che la concentrazione di alcuni contaminanti potrebbe aumentare in ogni ciclo di riutilizzo. Se questi punti non vengono osservati e la pratica del riutilizzo viene comunque adottata, tutte le attività in cui viene applicata l’acqua di riutilizzo sono compromesse.

Il concetto di economia circolare si basa sulla sostenibilità economica e ambientale. E come tale, il riutilizzo dell’acqua non sarà sempre l’opzione migliore. Ogni città deve essere analizzata per identificare la soluzione più adatta. Non è solo il processo che deve cambiare da lineare a circolare, ma anche il modo di pensare alle soluzioni. È necessario pensare in modo non lineare e non riduzionista. Le soluzioni devono essere integrate e scelte in base al fatto che garantiscano i massimi livelli di sostenibilità.

Spiegazione del riutilizzo dell’acqua. Credito: Agenzia per la protezione ambientale degli Stati Uniti

Gestione intelligente dell’acqua

Al fine di supportare il processo decisionale, è fondamentale valutare i dati. Questo è il punto di convergenza tra l’economia circolare e la gestione intelligente dell’acqua (SWM). La gestione dell’acqua è stata sviluppata in un processo lineare, come conseguenza del processo decisionale che era stato effettuato senza una visione completa dell’intero processo. Per risolvere questo problema, i sistemi intelligenti di gestione dell’acqua (SWMS) vengono adottati dai servizi idrici di tutto il mondo.

I sistemi intelligenti di gestione dell’acqua sono intelligenti?

Esiste una vasta gamma di SWMS che contribuiscono a risolvere i vari problemi idrici di cui sopra. Alcuni vantaggi dell’utilizzo di SWMS sono: analisi dei big data per migliorare il processo decisionale, miglioramento della qualità dei dati, integrazione e maggiore agilità.

Tuttavia, SWMS potrebbe portare più problemi che soluzioni se alcuni punti cruciali non vengono considerati:

1) Usabilità

Non vale la pena risolvere un problema mentre si creano nuovi problemi. Alcuni sistemi possono essere complessi e difficili da usare. La necessità di assumere un professionista dedicato all’utilizzo del sistema potrebbe essere un segno che non è ben progettato. Oppure potrebbe essere solo un altro pezzo di tecnologia che si trova sul tuo scaffale. Di conseguenza, è importante valutare l’usabilità di un determinato SWMS prima di includerlo in un progetto.

2) Supporto tecnico

Allo stesso modo, avere un supporto tecnico è fondamentale, potrebbero sorgere problemi. Il supporto può avere diversi formati: team di consulenti, bot / intelligenza artificiale, forum o blog. Pertanto, prima di adottare un SWMS, verificare la disponibilità del supporto completo.

3) Miglioramento continuo

Alla fine, ti ritroverai a dire la seguente frase mentre utilizzi un sistema di gestione intelligente dell’acqua: “Sarebbe bello se questo passaggio fosse diverso”. Un buon SWMS è quello che viene costantemente aggiornato per soddisfare le esigenze dei suoi utenti. Valutare se il sistema presenta un piano di miglioramento continuo.

4) Integrazione / Open Data

Il sistema deve integrarsi con gli altri strumenti utilizzati. Preferibilmente, ha integrazioni automatizzate. Dopotutto, potrebbe essere una perdita di tempo dover convertire i formati di dati per poter lavorare con loro. Dopo le analisi, il sistema deve consentire di esportare facilmente i dati in diversi formati per soddisfare diversi casi d’uso.

Smart Water Management e Circular Economy sono parole d’ordine?

Sì, entrambi i concetti sono parole d’ordine, ma sono anche cambiamenti necessari. Promuovono soluzioni a vari problemi di gestione dell’acqua, consentendo un aumento della disponibilità idrica, dell’efficienza economica e ambientale. Tuttavia, è importante fare attenzione agli argomenti di tendenza ed evitare di implementarli in un modo che causerà più problemi che soluzioni. Se ben implementati, contribuiscono a una migliore gestione dell’acqua e forniscono sicurezza idrica a tutti.