Parte 2: Mejorar el mantenimiento de los activos y cambiar el comportamiento de los consumidores.
En parte 1 de esta serie...hemos hablado de las ventajas de utilizar soluciones de bajo CAPEX como parte de una estrategia combinada para ayudar a las compañías de aguas a eliminar los vertidos por desbordamiento de las aguas pluviales. Con la aplicación temprana de soluciones de bajo CAPEX, se podría recalcular y reducir el alcance de una opción seleccionada de alto CAPEX. De este modo, las compañías de aguas podrían reducir considerablemente los gastos de capital, el impacto ambiental, los plazos de ejecución y las molestias a la población. Por no hablar de que las soluciones de bajo CAPEX existentes podrían ayudar a cumplir más rápidamente los objetivos de desbordamiento de aguas pluviales combinadas y a abordar factores como la obstrucción de las bombas, que las opciones de alto CAPEX no suelen abordar. En la segunda parte de esta serie, profundizaremos en los detalles de las soluciones específicas de bajo CAPEX disponibles en la actualidad y en las ventajas que aportan como parte de una estrategia combinada propuesta.
El lado negativo de las opciones con un CAPEX elevado
Las opciones de alto CAPEX tratadas en la primera parte de este artículo se esbozaron en un informe del gobierno británico1 aunque estas opciones tienen una aplicabilidad global. Entre ellas figuraban la separación de la red combinada de alcantarillado, la construcción de depósitos adicionales y los sistemas de drenaje sostenible. Además de los elevados niveles de gastos de capital, se calculó que todas las opciones de alto CAPEX tenían largos plazos de ejecución, altos niveles de carbono incorporado2 y un impacto negativo en las facturas de los consumidores. Las opciones sin SuDS también tienen un alto riesgo de daño medioambiental y causarían años de trastornos en la vida pública.
Las ventajas de las opciones de bajo CAPEX
Las soluciones de bajo CAPEX/OPEX serían, en comparación, rápidas de implantar y no tendrían la importante huella de carbono de las opciones de alto CAPEX. También evitarían las molestias a la población y tendrían un efecto insignificante en las facturas de los consumidores finales. El objetivo principal de estas soluciones es mejorar los hábitos de consumo y reducir las ineficiencias actuales de la red de aguas residuales.3. A continuación analizamos dos estrategias utilizadas con frecuencia:
Cambios en el comportamiento de los consumidores
El cambio de comportamiento de los consumidores podría influir significativamente en las redes de alcantarillado. En el Reino Unido, por ejemplo, 93% de los materiales que provocan atascos en la red de alcantarillado son toallitas de bebé arrojadas por los inodoros. Reduciendo el consumo y el despilfarro de agua, los vertidos de aguas pluviales podrían mejorar 69% en volumen y reducir 39% su duración.4. Algunos métodos para lograrlo son reducir la duración de las duchas, utilizar contadores de agua, emplear equipos de bajo consumo de agua e implantar jardines que retengan más agua. Estas medidas también podrían mejorar la resistencia al cambio climático y reducir los costes energéticos y las emisiones asociadas para consumidores y productores.
Las campañas de concienciación pública, que tienen un coste comparativamente bajo, podrían utilizarse para influir positivamente en el comportamiento de los clientes. En todo el mundo se han realizado con éxito numerosas campañas sobre distintos temas para cambiar la percepción del público y obtener su apoyo. Las propias compañías de agua siempre incluyen la concienciación pública en su estrategia general, aunque no hay garantías de éxito de las campañas. Hay que tener cuidado de utilizar los canales y el nivel de compromiso adecuados para tener un impacto positivo. La campaña "Love Water" de 2019, por ejemplo, pretendía convencer al público británico de que ayudara a proteger los recursos hídricos para el futuro. Sin embargo, la investigación (sondeo de Savanta ComRes) en 2020 seguía revelando que la mayoría de la gente subestimaba significativamente su consumo de agua. Para aumentar la eficacia de las campañas de concienciación pública, podrían introducirse medidas legislativas como la colocación de advertencias en los envases para reducir el vertido de materiales inapropiados como grasas, aceites y toallitas por fregaderos e inodoros.
Mejora del rendimiento y la eficiencia mediante la monitorización del estado
Además de mejorar el comportamiento de los consumidores, las empresas de agua pueden aplicar estrategias que reduzcan las ineficiencias operativas y, a su vez, los episodios de contaminación. El fallo de activos en la industria tiene una gran criticidad debido a los elevados costes que puede acarrear, tanto financieros como medioambientales. Una estrategia que ofrece numerosas ventajas para evitar fallos críticos es monitoreo de la condición. Condition Monitoring es el nombre de una clase de herramientas que miden una o más características físicas para identificar cambios en el comportamiento de una máquina que señalan un fallo en desarrollo. Con el auge de la inteligencia artificial y el internet industrial de las cosas, las modernas técnicas de monitorización del estado puede hacer que la estrategia de mantenimiento se base más en los datos y sea más eficaz y eficiente. En función del entorno operativo, puede permitir la recopilación de datos las 24 horas del día y el análisis en tiempo real para ofrecer mejores resultados a menor coste. Las reparaciones también pueden realizarse cuando sean más baratas y rápidas. Por lo tanto, una estrategia de este tipo podría ser muy beneficiosa para reducir los vertidos de aguas pluviales en el camino hacia 2050:
- Una estrategia óptima de mantenimiento y control del estado de las instalaciones podría contribuir a alcanzar los objetivos de reducción de los desbordamientos por tormentas en una fase temprana, reduciendo los objetivos asociados a las opciones de alto CAPEX.
- Una estrategia de monitorización del estado no tiene el mismo impacto ambiental ni el mismo coste de aplicación que las opciones de alto CAPEX.
- Una estrategia de supervisión del estado podría ayudar a reducir el alcance y los requisitos de las opciones de alto CAPEX. Como resultado, reducirá el gasto de capital global y el impacto medioambiental de una estrategia combinada.
- Una estrategia de monitorización del estado podría utilizarse para hacer frente a determinados factores que pueden causar episodios de contaminación que las opciones de alto CAPEX no pueden. Por ejemplo, podría utilizarse para detectar y resolver fallos inminentes o incluso atascos de bombas en una fase temprana.
- La aplicación de una estrategia de supervisión de las condiciones no causará la interrupción de la vida pública que causarían las opciones de alto CAPEX.
Mejora de la supervisión de las condiciones en el sector de las aguas residuales mediante la recogida de datos a distancia
Existen numerosas técnicas que se engloban dentro de la monitorización de estado. Entre ellas se incluyen análisis del aceiteTermografía infrarroja, análisis de emisiones acústicas, análisis de vibraciones y análisis de la firma eléctrica. Para elegir la estrategia óptima de supervisión del estado de los equipos es necesario conocer el entorno operativo. Una red de aguas residuales está muy dispersa geográficamente y los equipos funcionan en un entorno difícil. Esto supone un obstáculo para muchas técnicas de monitorización, que requieren la realización de análisis en el propio equipo o la instalación de sensores en el mismo. Disponer de una técnica de monitorización remota supondría un cambio radical para el sector de las aguas residuales, ya que permitiría recopilar datos de forma continua y analizarlos en tiempo real. Esto permitiría detectar fallos en una fase temprana y realizar actividades de mantenimiento antes de que se produzcan episodios de contaminación.
Una técnica muy aplicable a la supervisión a distancia es el análisis de firmas eléctricas (ESA). Para esta técnica, los datos podrían recogerse a distancia a través de sensores situados en el armario de control del motor, lo que la haría comparativamente rápida de aplicar. Esto permitiría la supervisión continua y en tiempo real, el procesamiento de datos y la detección de fallos. Esta técnica mejoraría la planificación del mantenimiento y la eficacia operativa. También mitigaría la necesidad de inspecciones preventivas. Esto supondría un importante ahorro de costes financieros y medioambientales, sobre todo porque la mayoría de las bombas inspeccionadas durante estas visitas se encuentran en buen estado de funcionamiento.
Las ventajas de una técnica de control del estado de tan bajo coste y con capacidades remotas la convertirían en una candidata ideal para ser utilizada como parte de una estrategia conjunta para reducir los vertidos por desbordamiento de aguas pluviales.
Conclusión
La reducción de los vertidos por desbordamiento de aguas pluviales es uno de los principales objetivos de las empresas de aguas residuales para proteger el medio ambiente y reducir el impacto financiero asociado a los incidentes de contaminación. La solución óptima será sin duda una estrategia combinada que incorpore múltiples opciones de bajo/alto CAPEX.
Una opción inicial de bajo CAPEX basada en la monitorización del estado sería un método muy rentable, especialmente si una capacidad de monitorización remota permitiera la recopilación de datos continua y en tiempo real, el procesamiento y la detección de fallos. Esto permitiría mejorar la planificación del mantenimiento y aumentar la eficiencia de las redes de aguas residuales. Un efecto en cadena sería reducir el alcance de las opciones de alto CAPEX de una estrategia combinada. Como resultado, se reducirían los gastos generales de capital, los plazos de ejecución, el impacto ambiental y las molestias a la sociedad. Además, ayudaría a alcanzar pronto los objetivos fijados por los reguladores para reducir el uso de los desbordamientos de aguas pluviales. Utilizar campañas de concienciación pública también sería un método beneficioso y de bajo coste para tratar de influir positivamente en los consumidores. Tales campañas podrían utilizarse para ayudar a reducir el consumo y el despilfarro de agua y el comportamiento que provoca el atasco de las bombas en la red de alcantarillado.
En el último artículo de esta serie examinaremos con más detalle las ventajas que ofrece el análisis de firmas eléctricas dentro de una estrategia conjunta para reducir el uso de rebosaderos de aguas pluviales. Incluiremos cómo las técnicas de ESA ya se aplican con éxito en el sector del agua.
Notas a pie de página
- Plan de reducción de vertidos pluviales. Departamento de Medio Ambiente, Alimentación y Asuntos Rurales del Reino Unido. (agosto de 2022).
- Emisiones totales de CO2 asociadas a la construcción de un proyecto.
- En este artículo no se tratan todas las opciones del informe gubernamental, como la reducción de la infiltración de aguas subterráneas y la reducción de las conexiones erróneas.
- Cuantificación del impacto de los hábitos hídricos". UK Dept. for Environment, Food and Rural Affairs bespoke analysis.