Parte 2: Melhorar a manutenção dos activos e alterar o comportamento dos consumidores.
Em parte 1 desta sérieNo âmbito do projeto "A água e o ambiente", discutimos os benefícios da utilização de soluções de baixo CAPEX como parte de uma estratégia combinada para ajudar as empresas de água a eliminar as descargas de águas pluviais. Ao implementar soluções de baixo CAPEX numa fase inicial, o âmbito de uma opção de alto CAPEX selecionada poderia ser recalculado e reduzido. Isto permitiria às empresas de água obter reduções significativas nas despesas de capital, no impacto ambiental, nos prazos de execução e nas perturbações para o público. Isto para não mencionar que as soluções de baixo CAPEX existentes poderiam ajudar a atingir mais rapidamente os objectivos de extravasamento combinado de águas pluviais e a abordar factores como o entupimento de bombas que as opções de alto CAPEX normalmente não abordam. Na parte 2 desta série, iremos aprofundar os pormenores de soluções específicas de baixo CAPEX que estão atualmente disponíveis e os benefícios que proporcionam como parte de uma abordagem estratégica combinada proposta.
O lado negativo das opções de CAPEX elevado
As opções de elevado CAPEX abordadas na parte 1 deste artigo foram delineadas num relatório do governo britânico1 embora estas opções tenham aplicabilidade global. Estas incluíam a separação da rede combinada de esgotos, a construção de armazenamento adicional e sistemas de drenagem sustentáveis (SuDS). Para além dos elevados níveis de despesas de capital, todas as opções de elevado CAPEX foram calculadas como tendo longos prazos de execução, elevados níveis de carbono incorporado2 e um impacto negativo nas facturas dos consumidores. As opções não-SuDS também apresentam um elevado risco de danos ambientais e causariam anos de perturbações na vida pública.
O lado positivo das opções de baixo CAPEX
As soluções Low-CAPEX/OPEX seriam, em comparação, rápidas de implementar e não teriam a pegada de carbono significativa das opções High-CAPEX. Também evitam as perturbações públicas associadas e teriam um efeito negligenciável nas facturas dos consumidores finais. O principal objetivo destas soluções consiste em melhorar os hábitos dos consumidores e reduzir as actuais ineficiências da rede de águas residuais3. De seguida, discutimos duas estratégias frequentemente utilizadas:
Mudança do comportamento dos consumidores
A alteração do comportamento dos consumidores poderá influenciar significativamente as redes de esgotos. No Reino Unido, por exemplo, 93% dos materiais que causam o entupimento de bombas na rede de esgotos são toalhetes para bebés descarregados nas sanitas. Reduzindo o consumo e o desperdício de água, as descargas de águas pluviais poderiam ser melhoradas em 69% em termos de volume e provocar uma redução de 39% em termos de duração4. Alguns métodos para o conseguir incluem a redução da duração dos duches, a utilização de contadores de água, a utilização de equipamento de baixo consumo de água e a implementação de jardins com maior retenção de água. Estas medidas podem também melhorar a resistência às alterações climáticas e reduzir os custos energéticos e as emissões associadas para os consumidores e produtores.
As campanhas de sensibilização do público, que são comparativamente de baixo custo, podem ser utilizadas para influenciar positivamente o comportamento dos clientes. Foram produzidas muitas campanhas bem sucedidas a nível mundial, abrangendo uma variedade de questões diferentes, para mudar a perceção do público e obter o seu apoio. As próprias empresas de água têm sempre a sensibilização do público como parte da sua estratégia global, embora não haja garantias de êxito das campanhas. Há que ter o cuidado de utilizar os canais e o nível de envolvimento correctos para ter um impacto positivo. A campanha "Love Water" de 2019, por exemplo, tinha como objetivo convencer o público britânico a ajudar a proteger os recursos hídricos para o futuro. No entanto, a investigação (sondagem Savanta ComRes) em 2020 ainda revelou que a maioria das pessoas subestimava significativamente o seu consumo de água. Para aumentar a eficácia das campanhas de sensibilização do público, poderiam ser introduzidas medidas legislativas, como a colocação de avisos nas embalagens para reduzir a eliminação de materiais inadequados, como gorduras, óleos e toalhetes nos lavatórios e sanitas.
Melhorar o desempenho e a eficiência através da monitorização das condições
Para além de melhorar o comportamento dos consumidores, as empresas de água podem implementar estratégias que reduzam as ineficiências operacionais e, por sua vez, os eventos de poluição. A falha de activos na indústria tem um elevado grau de criticidade devido aos elevados custos que pode acarretar, tanto a nível financeiro como ambiental. Uma estratégia que oferece inúmeros benefícios para evitar falhas críticas é monitorização do estado. Monitorização da condição é o nome de uma classe de ferramentas que medem uma ou mais características físicas para identificar alterações no comportamento de uma máquina que sinalizam uma falha em desenvolvimento. Com a ascensão da inteligência artificial e da Internet industrial das coisas, as modernas técnicas de controlo do estado pode tornar a estratégia de manutenção mais orientada para os dados, mais eficaz e mais eficiente. Dependendo do ambiente operacional, pode permitir a recolha de dados 24 horas por dia e a análise em tempo real para obter melhores resultados a um custo mais baixo. As reparações podem também ser efectuadas quando são mais baratas e mais rápidas. Esta estratégia pode, por conseguinte, trazer muitos benefícios para a redução das descargas de águas pluviais no caminho para 2050:
- Uma estratégia de manutenção optimizada do controlo das condições poderia ajudar a cumprir os objectivos de redução precoce dos transbordos pluviais, reduzindo os objectivos associados às opções de CAPEX elevado.
- Uma estratégia de monitorização de condições não tem o elevado impacto ambiental ou o custo de implementação das opções de elevado CAPEX.
- Uma estratégia de controlo das condições poderá ajudar a reduzir o âmbito e os requisitos das opções de elevado CAPEX. Consequentemente, reduzirá as despesas globais de capital e o impacto ambiental de uma estratégia combinada.
- Uma estratégia de monitorização do estado pode ser utilizada para lidar com certos factores que podem causar eventos de poluição que as opções de CAPEX elevado não conseguem. Por exemplo, poderia ser usada para detetar e resolver falhas futuras ou potencialmente até mesmo o entupimento da bomba numa fase inicial.
- A aplicação de uma estratégia de controlo das condições não causará a perturbação da vida pública que as opções de elevado CAPEX causariam.
Aumentar a monitorização das condições na indústria de águas residuais com a recolha remota de dados
Existem inúmeras técnicas que se enquadram no âmbito da monitorização do estado. Estas incluem análise do óleo, termografia por infravermelhos, análise de emissões acústicas, análise de vibrações e análise da assinatura eléctrica. Escolher a melhor estratégia de monitorização do estado significa compreender o ambiente de funcionamento. Uma rede de águas residuais está muito dispersa geograficamente, com equipamento a funcionar num ambiente difícil. Isto cria obstáculos a muitas técnicas de monitorização do estado, que requerem a realização de análises no próprio equipamento ou a necessidade de os sensores estarem localizados no equipamento. A existência de uma técnica que pudesse monitorizar remotamente seria um fator de mudança para a indústria das águas residuais, permitindo a recolha contínua de dados e a análise em tempo real. Isto permitiria a deteção de falhas numa fase inicial e a realização de actividades de manutenção antes da ocorrência de eventos de poluição.
Uma técnica que é altamente aplicável à monitorização remota é a análise da assinatura eléctrica (ESA). Para esta técnica, os dados poderiam ser recolhidos remotamente através de sensores localizados no quadro de controlo do motor, o que tornaria a sua implementação relativamente rápida. Isto permitiria a monitorização contínua e em tempo real, o processamento de dados e a deteção de falhas. Esta técnica melhoraria o planeamento da manutenção e a eficiência operacional. Também reduziria a necessidade de inspecções preventivas. Tal permitiria poupar custos financeiros e ambientais significativos, especialmente porque a maioria das bombas inspeccionadas durante essas visitas estão em boas condições de funcionamento.
Os benefícios de uma técnica de monitorização do estado de baixo CAPEX com capacidades remotas torná-la-iam uma candidata ideal para ser utilizada como parte de uma estratégia conjunta para reduzir as descargas de escoamento pluvial.
Conclusão
A redução das descargas provenientes de transbordos pluviais é um dos principais objectivos das empresas de águas residuais, a fim de proteger o ambiente e reduzir o impacto financeiro associado aos incidentes de poluição. A solução óptima será, sem dúvida, uma estratégia combinada que incorpore várias opções de baixo/alto CAPEX.
Uma opção inicial de baixo CAPEX baseada na monitorização do estado seria um método muito rentável, especialmente se uma capacidade de monitorização remota permitisse a recolha contínua e em tempo real de dados, o processamento e a deteção de falhas. Isto permitiria um melhor planeamento da manutenção e uma maior eficiência nas redes de águas residuais. Um efeito de arrastamento seria a redução do âmbito das opções de elevado CAPEX de uma estratégia combinada. Consequentemente, reduzir-se-iam as despesas globais de capital, os prazos de execução, o impacto ambiental e as perturbações para a sociedade. Além disso, ajudaria a atingir rapidamente os objectivos estabelecidos pelas entidades reguladoras para reduzir a utilização de descargas pluviais. A utilização de campanhas de sensibilização do público seria também um método benéfico e de baixo custo para tentar influenciar positivamente os consumidores. Essas campanhas poderiam ser utilizadas para ajudar a reduzir o consumo e o desperdício de água e o comportamento que causa o entupimento das bombas na rede de esgotos.
Em o último artigo desta série analisaremos mais detalhadamente os benefícios que a análise da assinatura eléctrica oferece no âmbito de uma estratégia conjunta para reduzir a utilização de descargas pluviais. Isto incluirá a forma como as técnicas de ESA já estão a ser implementadas com sucesso na indústria da água.
Notas de rodapé
- Storm Overflows Discharge Reduction Plan (Plano de redução das descargas de águas pluviais). Departamento do Ambiente, Alimentação e Assuntos Rurais do Reino Unido. (agosto de 2022).
- Total de emissões de CO2 associadas à construção de um projeto.
- Nem todas as opções do relatório do governo são abordadas neste artigo, como a redução da infiltração de águas subterrâneas e a redução de ligações incorrectas.
- Quantificação do Impacto dos Hábitos de Água". UK Dept. for Environment, Food and Rural Affairs bespoke analysis.
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