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El concepto de smart city aplicado al ciclo del agua

La limitación de recursos, la sensibilidad por la eficiencia en el uso y la adecuada gestión de los vectores ambientales, se presentan como los principales argumentos para abordar soluciones que permitan una gestión ambiental eficaz del entorno urbano utilizando las tecnologías de la información.

El concepto smart no es otro que el de implantar entornos de gestión informativa que permita recolectar datos en tiempo real de forma permanente y forma remota de los flujos considerados (agua, iluminación, tráfico, residuos, etc.). Pero el concepto smart también implica que la información pueda ser tratada y gestionada para poder disponer del marco referencial y de este modo permitir a los gobernantes municipales tomar decisiones que introduzcan ahorro económico y medioambiental en la gestión que le han encomendado sus ciudadanos.

Madrid se avanza diez años al concepto Smart Cities

La ciudad de Madrid cuenta con un ejemplo clarificador del enorme potencial que ofrece la simbiosis entre las tecnologías de la información y comunicación (TIC) y el Entorno Urbano como universo de sostenibilidad en el ciclo del agua. Desde hace diez años (2001) se viene desarrollando un ambicioso plan de creación de infraestructuras que le están permitiendo a Madrid la práctica sustitución del agua potable por agua regenerada, o en general agua no de boca, para los servicios públicos y privados de riego, baldeo, limpieza de redes de alcantarillado y otros. Para ello se ha creado una red subterránea de 180 kilómetros que abastece a toda la ciudad de agua reciclada y aprovecha los pozos de aguas freáticas de la red de Metro, de la red de ferrocarril de Cercanías, etc.

El resultado de estas infraestructuras hidráulicas posibilitan que Madrid se encamine a ahorrar cada año más de 20 hectómetros cúbicos y un alto porcentaje de productos químicos y biocidas en el caso concreto de las fuentes ornamentales de la ciudad. Es la única ciudad española que dispone de un Plan específico para la gestión inteligente de los llamados recursos hídricos alternativos.

Riego de praques públicos y campos de golf con agua regenerada en Madrid.

El Plan de Reutilización de Aguas Residuales de Madrid al incluir en la obra civil la infraestructura lógica se avanzó en diez años al concepto “urbes en tiempo real” tan actual en el ámbito de la Iniciativa europea ‘Smart Cities and Communities’ (Dentro del plan estratégico SET Plan). Las ventajas para los gestores de las aguas regeneradas es que disponen de información en tiempo real que de forma desasistida realizan una supervisión efectiva sobre la situación real del servicio y de las infraestructuras afectadas y, por ende, garantiza la posibilidad de generar sinergias y optimizar al máximo la utilización de recursos humanos, económicos y técnicos en pro de la sostenibilidad urbana, la seguridad ambiental y el bienestar de la ciudadanía.

El poder de las TIC en el concepto de ciudad smart

El éxito de esta gestión inteligente del ciclo del agua está en el acierto de haber adoptado no sólo la infraestructura física para captar, canalizar y almacenar sino que toda esta fuera regulada y monitorizada por una infraestructura lógica. La infraestructura física permite dar un tratamiento complementario en las depuradoras existentes al agua residual, para después transportarla y entregarla en el punto de suministro de forma adecuada para su uso.

La infraestructura lógica la componen sensores y una red de telecomunicación de avanzado concepto TIC que es la responsable de una supervisión en tiempo real de la producción del recurso y su distribución, así como del seguimiento en continuo de la calidad del agua y sus valores hidráulicos en los puntos de entrega, para que se pueda cumplir con los estándares medioambientales y de salud pública necesarios y acordes con la legislación.

La solución TIC adoptada en Madrid para las aguas regeneradas se fundamente en la creación de un sistema ‘sensorizado’ de supervisión. Este consta de dispositivos remotos inalámbricos de alta eficiencia energética los cuales recogen, procesan, registran y envían información estructurada, al tiempo que actúan sobre otros dispositivos o procesos de forma automatizada o discrecional a través de las órdenes que puedan recibir para ello.

Las filtraciones freáticas en las infraestructuras subterráneas de transporte permite recoger unos 4,4 hm3 al año de una buena cantidad de agua que se destina  para usos no sanitarios.

El acierto tecnológico aplicado en su momento para gestionar todos los recursos hídricos posibles, fue que se adoptó una solución TIC transversal y de fácil implementación a las distintas necesidades municipales, o sea dispositivos remotos abiertos (no propietarios, sino con software de desarrollo abierto) que permiten todo tipo de desarrollos futuros conservando todas las funciones de control y comunicación.

El acierto organizativo es que se realiza la gestión de forma centralizada y que el ente gestor la Dirección General del Agua, dispone de una amplia base de las competencias con lo cual integra la gestión de distintos servicios junto a sus entornos y singularidades propias

La organización de los recursos hídricos alternativos

El Plan de Reutilización de Aguas, es pues una iniciativa que responde a su deseo de ser pionero en la creación de infraestructuras que gestionen eficazmente el uso del agua en la prestación de los servicios públicos, como es el riego de parques y jardines o el baldeo de calles tanto por el ahorro económico como logístico.

Gracias a las TIC pueden gestionarse con calidad y seguridad el riego de zonas verdes, el baldeo de viales, la limpieza de alcantarillado así como otros usos autorizados.

El Plan consigue incrementar los recursos hídricos disponibles, ya que se aprovechan caudales que, hasta ahora y sin tener otros usos, se vertían a los cauces de los ríos o al alcantarillado. Para ello se diseñaron dos tipos de actuación: la integrada en el Plan de Aprovechamiento de las aguas freáticas procedentes de la Red de Metro de Madrid y la del Plan de Reutilización de Aguas Residuales. A fecha de finales del 2011 la totalidad del plan está casi ejecutada y permite el aprovechamiento de las filtraciones freáticas, una adecuada gestión de las instalaciones hidráulicas ornamentales y dar sentido a lo que se considera la red de agua regenerada.

Las filtraciones freáticas se captan en todas las infraestructuras subterráneas de transporte en Madrid que incluye la red del Metro de Madrid, RENFE-Cercanías, viales soterrados y otras infraestructuras subterráneas urbanas. Estas filtraciones antes eran un problema y requería de una solución inteligente para evitar su vertido a la red de saneamiento (cloacas).

En cuanto al agua regenerada, proviene de las aguas recicladas del terciario de las depuradoras. Pero la clave para su aprovechamiento integral está en que gracias a las TIC pueden gestionarse con calidad y seguridad para el riego de zonas verdes, baldeo de viales, limpieza de alcantarillado y estanques de tormentas, así como otros usos autorizados . En concreto, las decenas de miles de metros cúbicos diarios de agua regenerada permiten regar desde el Parque del Retiro hasta el Golf de La Moraleja pasando por la C.D. del Real Madrid.

Las fuentes, estanques y en general las instalaciones hidráulicas ornamentales, en el ámbito del R.D. 865/03 cuentan en el Plan con una red de estaciones que aplican un modelo de prevención de la legionelosis, que se fundamenta en el control de parámetros físico-químicos del agua de las instalaciones con posible emisión de aerosoles, permitiendo la toma de decisiones en un corto intervalo de tiempo. Además, al realizarse este control en base a datos ambientales y vinculado a la dosificación de producto químico o reactivo disminuye la cantidad de producto consumido, aminorando los riesgos ambientales y mejorando la gestión económica de las instalaciones.

Los sensores inteligentes, los verdaderos artífices de la eficiencia
La clave de la implantación de las TIC, es la creación de una red de estaciones con distintos sensores que tras registrar datos y ser convenientemente tratados permiten, a diario organizar la logística de carga de agua y la distribución de centenares de vehículos cisterna, en base a la información que proporciona el sistema sobre la disponibilidad de recurso en los numerosos hidrantes y puntos de carga de la ciudad.o en el caso de las fuentes, el control preventivo contra la legionelosis lo cual es un aspecto clave para el máximo aprovechamiento de los recursos hídricos disponibles.

Este modelo operativo permite además la elaboración de mapas de distribución de puntos controlados y su identificación de riesgos, haciendo posible un rápido intercambio de información con las Autoridades sanitarias para la vigilancia epidemiológica y la detección del daño si se produjera. Todo ello permite trabajar en tiempo real el sistema adapta el funcionamiento de los distintos juegos de agua en función de las condiciones ambientales y la concentración de reactivo.

Sin tecnología de la información (TIC) no habría agua regenerada
Todo el éxito en la gestión del agua regenerada en Madrid reposa sobre la apuesta de la gestión inteligente de los recursos hídricos. No basta una espectacular infraestructura si de esta no puede sacarse el máximo rendimiento. Eso es lo que consigue la red de sensores en remoto que controlan todo el sistema.

La electrónica de última generación  permite fabricar dispositivos remotos de alta eficiencia y con múltiples capacidades de control y comunicación.

La infraestructura de control basada en las TIC cuenta con centenares de sensores e instrumentación diversa que funcionan de forma desasistida 24 horas al día por siete días a la semana, gestionando actualmente la distribución de agua regenerada a través de más de 20 depósitos reguladores, 20 grandes estaciones de bombeo, más de 70 hidrantes de carga y gran número de fuentes monumentales grandes y pequeñas, estanques,etc.

Este universo sensorizado permite regar más de 1.600 Ha de espacios verdes, baldear más de 3.500 Ha de viales, limpiar colectores, generalizar la limpieza de contenedores urbanos y estanques de tormentas además de otros usos de menor consumo.

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Vehículo de baldeo callejero en Barcelona recogiendo agua potable para uso de saneamiento. Una mala práctica ambiental.

En síntesis esta gestión inteligente de los recursos hídricos de Madrid permite un ahorro de agua potable de más 10 Hm3 al año actualmente y en un plazo de 3 a 5 años se prevé llegar a más de 20 Hm3. Esto equivale al 100 % del agua potable que se consume en una moderna ciudad de 150.000 habitantes.

El ahorro no sólo es ecológico. El precio del metro cúbico de agua potable para regar parques y jardines municipales es de 1,5 euros, mientras que el de agua regenerada se sitúa entre 0,5 y 0,7 euros por metro cúbico. En el Plan se contempla que el líquido regenerado también puede suministrarse a jardines particulares.

No hay pues un ejemplo igual en toda el Estado español de este calado. Sin duda esta aplicación de las TIC en el ciclo del agua es el mejor ejemplo smart implementado en una ciudad.

Artículo elaborado por la periodista Ona Ferrer. La autora ha autorizando su difusión a través de terra.org.