Publicada el 27 de Marzo de 2018

Poco a poco estamos cambiando en nuestro modo de pensar sobre el agua. De un recurso escaso a un recurso valioso. Porque el agua no escasea. Es más, vivimos en el planeta del agua. Está en los ríos, los mares, los casquetes polares y en la atmósfera, además de dentro de todos los seres vivos.

Sin embargo, las malas prácticas en su cuidado hacen que el agua no siempre esté disponible para su consumo, o que incluso esté contaminada. Una mala praxis perjudicial tanto para nosotros como para cualquier ecosistema de la Tierra, de los cuales dependemos.

Cerrar el grifo mientras nos cepillamos los dientes, darse duchas cortas o incluir más vegetales en nuestra dieta son prácticas que reducen el consumo particular de agua. Sin embargo, ¿qué se hace a nivel de ciudad? ¿Cómo se controla que no se pierda ni una gota de este preciado elemento? Explicamos el Waternet, el Internet de las tuberías, la solución smart city para conservar el agua.

El agua es un recurso valioso

Tal y como abríamos el artículo, el agua es un recurso valioso. Un agua sana y potable no es solo el sustento básico de la humanidad. Es el sustento de la vida tal y como la conocemos. Todas las especies animales, vegetales y hongos usan el agua para mantenerse sanos y con vida.

Según la Organización Mundial de la Salud, hemos dado grandes pasos en llevar el agua a quien lo necesita. En tan solo 25 años (de 1990 a 2015), 2.600 millones de personas en todo el mundo han accedido al agua potable. La población mundial que tiene acceso a una fuente mejorada de abastecimiento de agua ha pasado del 76% al 91%. Es un logro sin precedentes en la ingeniería mundial.

Tubería azul de agricultura por el que sale agua corriente
Fuente iStock

Sin embargo, quedan muchos millones de personas expuestas a un agua insalubre que provoca enfermedades como la diarrea, el cólera, la disentería, la fiebre tifoidea y la poliomielitis, entre otras. Además, que llevemos el agua potable a todo el globo no significa que la cuidemos mejor.

Especialmente en las ciudades, tendemos a derrochar el agua como si esta no tuviese valor.

Las fugas de agua, uno de los principales problemas de malgasto de agua

En los núcleos urbanos, especialmente en aquellos que no cuentan con sistemas pasivos de recuperación de agua, las fugas de agua suponen una de las mayores pérdidas de este valioso recurso. Ocurren por muchos motivos relacionados, que detallamos a continuación:

Las tuberías están presurizadas. La mayor parte de las canalizaciones de agua potable se encuentran a una elevada presión. A diferencia de canalizaciones de civilizaciones previas, como la romana, nuestras tuberías usan bombas para presurizar el líquido. De este modo no dependemos de la caída libre (acueductos o canales). Esto hace que las tuberías sean susceptibles de reventar desde dentro si están mal diseñadas. Pero también si tienen una edad considerable o se ven alteradas por algún otro factor.

Las raíces de los árboles. Recientemente se ha descubierto que la causa de que los árboles crezcan hacia las tuberías no es la búsqueda de la humedad, sino que las raíces usan el sonido del agua para localizarlas. Como consecuencia, muchos árboles altos tienen gran parte de sus raíces retorcidas alrededor de las tuberías. A medida que crecen, ese abrazo deteriora los tubos, provocando roturas.

Ilustración de una tubería con una filtración de agua
Fuente iStock

Las heladas. Un factor a tener en cuenta en zonas frías que aumenta la presión en el interior de las tuberías es el hielo. Con bajadas bruscas de temperatura, el agua tiende a expandirse.

Obras cercanas, accidentes. Por supuesto siempre está el factor humano. Los errores de cálculo al leer los planos de tuberías que pasan bajo una calle, o que estos planos no se encuentren actualizados, provocan gran parte de los cortes de agua. Aunque, por fortuna, estos se localizan fácilmente.

Un elevado caudal. Debido a que el agua circula a una mencionada alta presión dentro de la tubería, en el momento de la rotura esta empieza a salir del tubo a una gran velocidad. En ocasiones, ofreciendo la visión de fuentes improvisadas que supone un enorme desperdicio:

Tuberías soterradas. Pero el gran problema de las tuberías no es que revienten liberando el agua a la vía pública, dado que así se tiene una referencia de dónde está la rotura. El punto crucial y más problemático es que la mayoría de las tuberías están soterradas a varios metros de profundidad.

Esto no solo las hace menos accesibles de cara a su reparación. Junto a este problema hay que añadir el tiempo que se tarda en detectar la fuga en un primer momento, y el punto exacto donde se rompió la tubería.

Es muy frecuente en las ciudades que cierta área de un parque quede anegada, que de las raíces de un árbol brote agua, o incluso que haya goteras en el metro. Pero estos puntos de salida de agua no indican dónde se produjo la rotura, que podría estar a cientos de metros de distancia.

Para solucionar estas pérdidas de agua hace falta abrir la calle, lo que supone pérdidas económicas para la zona, malestar para los vecinos y una pérdida aún mayor de agua hasta que se detecta y repara la brecha.

Waternet, el internet de las tuberías que usa sensores

La idea de una red de tuberías conectadas a Internet no es nueva. A día de hoy existen multitud de puntos de los distintos canales de abastecimiento que miden el caudal en las proximidades de las bombas de impulsión. Suele haberlos en la entrada de las bombas de las comunidades y en los centros de tratamiento o reparto de las proximidades.

Pensemos en un ejemplo concreto con una tubería de 100 metros que va a parar a una bifurcación en Y de la que parten otras dos tuberías de 50 metros cada una. Es lógico que la presión en la salida (P1 y P2) sea inferior a P0. Pero si hay un salto brusco en alguna de las salidas, nos indicará que hay una fuga.

Formulas para el funcionamiento de waternet internet de las tuberías

Si P1 es mucho más bajo que P2, la fuga estará en la tubería que lleva a P1 (o en sus inmediaciones). Y lo mismo podría decirse si baja mucho en P2. Pero si la presión es baja, pero similar en P1 y P2, entonces es probable que la fuga esté antes de la bifurcación.

Formulas para el funcionamiento de waternet internet de las tuberías

Por desgracia, una red urbana de agua no es tan sencilla. Las ramificaciones en forma de Y y T suceden en puntos cercanos a la entrega de agua cada pocos metros, y localizar la fuga se vuelve un juego imposible que ocasiona desperfectos con la apertura del firme en varios puntos. Además de pérdida de tiempo y agua.

Klaus Schwab, creador del Foro Económico Mundial, propuso en su libro ‘La Cuarta Revolución Industrial’ el concepto de Waternet. Un Internet de las tuberías que «empleará sensores para controlar flujos y administrar todo el ciclo».

La sensorización de las tuberías (medir) es el primer paso para evitar fugas constantes de agua. Como se ha visto en el ejemplo, el tener tres puntos de medición en una bifurcación puede ayudarnos a tener una idea aproximada de dónde está la rotura. Sin embargo, la propuesta de Schwab va más allá.

La idea es colocar un pequeño sensor de presión en el interior de cada tramo de tubo, y c

onstruir estos de modo que un pequeño hilo de fibra óptica o cable de red transmita la información de un tramo al siguiente. De hecho, de un modo muy parecido al funcionamiento de la red de fibra desplegada en la ciudad.

Trabajadores arreglan una conexión de tuberías
Fuente iStock

Gracias a este método, las fugas se podrían detectar con un margen de metros y en cuestión de pocos segundos. En minutos se puede dar el aviso de corte del agua en ese tramo, y en varias horas —con una obra mínima— se puede solucionar la rotura. Este tipo de intervenciones express irían a tiro hecho, y evitarían la pérdida de una gran cantidad de agua potable.

Además, el bajo coste de estas intervenciones en materiales, tiempo y operarios, justifica la inclusión de un pequeño sensor por cada tubo.

 

Una ciudad conectada va más allá de la moda actual por las smart cities. El diseñar una red de abastecimiento de agua enlazada a Internet y con multitud de puntos de medida evita las enormes pérdidas de agua por fugas.

Llevar el agua a todo el globo no es suficiente. El agua es un recurso valioso que hemos de cuidar y conservar entre todos. Y eso incluye a los ayuntamientos de todas las ciudades.

Escrito por Marcos Martínez el 27 de Marzo de 2018 con las etiquetas: agua infraestructura sostenibilidad waternet

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