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INVESTAGUA, 19 de abril
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Los desafíos de la gestión del saneamiento ante el cambio climático

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Sobre el blog

Arturo Albaladejo Ruiz
Doctor Ingeniero del Agua, el terreno y los materiales por la Universidad de Alicante, Ingeniero Superior Industrial por la Politécnica de Valencia y MBA por la Pontifica de Comillas, PMP con 25 años de experiencia en el Ciclo Integral del Agua

Tal y como dice Naciones Unidad es su ODS 13º, para afrontar los impactos del cambio climático, el reto de la sociedad es sentar las bases de una economía neutra en emisiones y acompañar a los colectivos más vulnerables en el proceso de transición.

En cuanto a la gestión del agua y saneamiento, el ODS 6º, establece como objetivo de la sociedad el garantizar la disponibilidad y la gestión sostenible del agua y el saneamiento para todas las personas, que es fundamental para el desarrollo de la sociedad y para la lucha contra la pobreza y las enfermedades en cualquier parte del mundo.

Ese reto, en el saneamiento de las ciudades de España, se centra en el aspecto de la sostenibilidad y se concreta en los siguientes desafíos:

  1. El crecimiento demográfico, que se acentúa en las grandes urbes y en zonas costeras, suponiendo un problema porque en el Saneamiento las redes son ramificadas y crecen hacia el exterior alargando los ramales finales y conectando a ellos otros ramales nuevos, no estando los ramales principales y colectores generales previstos para esos nuevos caudales que les llegan.
  2. La pluviometría adversa, con cada vez más periodos ocasionales de lluvias torrenciales de gran intensidad, que supone un problema para el saneamiento porque las redes son mayoritariamente unitarias (alcantarillado y pluviales juntas) y deben de estar dimensionadas para soportar esos episodios de alta intensidad pluviométrica.
  3. La planicidad de algunas zonas de las ciudades, donde el agua en las redes de saneamiento discurre por gravedad, es decir “hacia abajo” por lo que en una ciudad plana supone que, si es posible, hay que ir profundizando cada vez más las tuberías, y si no fuese posible, instalando bombeos sucesivos que eleven el agua para que pueda volver a ir bajando.
  4. El descenso del nivel freático, por la sobreexplotación de los acuíferos y la creciente impermeabilización del terreno al urbanizarlo, que hace que se produzcan subsidencias del terreno e incluso el colapso de pavimentos y edificaciones.
  5. El desarrollo urbano cerca del mar, ya que el mar supone una barrera natural al crecimiento de las redes a lo largo y en profundidad. Además, el crecimiento de los niveles del mar por el cambio climático produce intrusión marina en el terreno y por ende en los colectores que además de aumentar el caudal transportado y entorpecer la evacuación, dificulta su tratamiento por la elevación de la salinidad.

Las soluciones para afrontar esos desafíos deben centrarse en la sostenibilidad a largo plazo del servicio del ciclo integral del agua, y que para el Saneamiento son múltiples y variadas, como:

1. Modernización de la gestión del saneamiento: con las nuevas tecnologías para optimizar recursos, reducir impactos en el medioambiente, y mejorar la sostenibilidad del servicio, etc… mediante propuestas como:

  • Utilización de Sistemas Inteligencia Artificial mediante “machine Learning” con algoritmos basados en redes neuronales” que predigan las averías en las redes e instalaciones, para definir la probabilidad de rotura y la criticidad de cada una y así poder optimizar la gestión patrimonial de infraestructuras (GPI), mejorando la planificación de las obras de renovación y optimizando los recursos económicos necesarios y de su impacto medioambiental.
  • Control de las infiltraciones en las redes de Saneamiento por el nivel freático, la gran cantidad de acequias de riego y por la cercanía del Mar. Para ello se deben incrementar las inspecciones interiores los colectores mediante robots con cámaras de TV y aumentar la cantidad de sensores de nivel, caudal y calidad. Esto nos permitirá detectar, localizar y cuantificar las infiltraciones, y así poder definir las estrategias de reparación y renovación, anticipándonos al colapso de colectores y reduciendo los caudales transportados para reducir costes de bombeos y de tratamientos en las EDAR’s.
  • Gestión en tiempo real de los medios humanos y materiales, mediante la integración en una única plataforma de los diferentes sistemas de gestión del saneamiento como el GIS, el Telecontrol, las inspecciones del alcantarillado, el mantenimiento correctivo y preventivo, la limpieza de imbornales, etc… Esta integración permitirá compartir en un único repositorio todos los datos de la empresa (Big Data), posibilitando la creación de estrategias y herramientas para transformar esa información en conocimiento (Business Integlligence), y facilitando mediante sistemas expertos la toma de rápidas decisiones inteligentes (Artificial Intelligence), que tan necesarias son, sobre todo en los episodios de emergencias climáticas y vertidos contaminantes.

2. Desarrollo de infraestructuras para el control y mejora de la calidad de los vertidos a medios receptores

  • Depósitos o tanques de tormenta: construcción de grandes depósitos en la confluencia de los colectores de cuencas urbanas vertientes, donde se almacena el agua procedente de la recogida de los primeros minutos de lluvia, para que no se viertan por los aliviadores a los cauces públicos, ya que son altamente contaminantes porque son los que limpian las aceras y pavimentos de las calles en los episodios de lluvia. Una vez pasada la tormenta, estos volúmenes de agua son bombeados a las depuradoras para su tratamiento.
  • Estaciones de telecontrol de los alivios realizados por las redes de saneamiento y pluviales a los cauces receptores, que en cumplimiento directiva europea, controlan el instante del inicio, la duración, el caudal e incluso la calidad del vertido realizado. Estas estaciones, colocadas en los aliviaderos y emisarios, constan de sensores de nivel, caudal, y calidad, conectados a estaciones remotas que mediante modem envían alarmas y señales al centro de control que registra los datos gestiona las alarmas.

3. Sistemas Urbanos de Drenaje Sostenible que pretenden reducir la cantidad de agua del vertido final y mejorar la calidad del agua vertida al medio natural, con técnicas de gestión de aguas pluviales y planeamiento urbano y que imitan procesos hidrológicos en el desarrollo urbanístico, controlando la escorrentía en el paisaje urbano mediante la previsión, mediante:

  • Prevención: en primer lugar, se deben aplicar las medidas no estructurales para prevenir la contaminación de aguas de escorrentía, como el control de la aplicación de herbicidas y fungicidas en parques y jardines.
  • Detener: control del agua de escorrentía en su lugar de origen o inmediaciones, utilizando, por ejemplo, medidas estructurales como cubiertas vegetales o pavimentos.
  • Ralentizar: disminuir la escorrentía a través del terreno urbanizado, mediante drenes, franjas o áreas de infiltración.
  • Almacenar: se almacena el agua de escorrentía, utilizando elementos estructurales como aljibes, estanques, depósitos superficiales o enterrados, humedales artificiales, cubiertas aljibe o áreas enterradas de almacenamiento.
  • Infiltrar: por último, el agua almacenada se infiltra en el terreno o se reutiliza, utilizando elementos estructurales como las zanjas de infiltración, las franjas de biorretención, los pozos y los depósitos de infiltración.

4. Descarbonización o reducción de las emisiones de CO2 de las flotas de vehículos, mediante:

  • Evolución al uso de flotas de vehículos con emisiones cero como los eléctricos y los de hidrógeno, o los de menos emisiones como los híbridos y los de gas natural.
  • Desarrollo de redes de carga para vehículos con suministros de energía de procedencia de fuentes renovables.
  • Geolocalización y control de flotas para la optimización de las rutas y uso y así reducir los kilómetros recorridos.

5. Empleo de energías renovables en las instalaciones de los sistemas de saneamiento.

  • Energía fotovoltaica para autoconsumo de las oficinas, recarga de vehículos e instalaciones de bombeo, y si fuese posible la inyección en red.
  • Energía hidráulica mediante microturbinas en las tuberías para aprovechar la energía cinética del agua e incluso transformarla en energía eléctrica.
  • Energía eólica mediante micro aerogeneradores que alimenten los sistemas de telecontrol de los sensores y remotas instalados en la red.

6. Mejora de procesos en las instalaciones para optimización de recursos

  • Renovación de los motores, equipos y sistemas electromecánicos, mediante la sustitución por sistemas más eficientes energéticamente y la renovación del cableado por otros con mayor sección y menores perdidas de energía.
  • Uso de tecnologías que permiten que un usuario visualice parte del mundo real a través de un dispositivo tecnológico con información gráfica añadida por este, llamados sistemas de realidad aumentada, para asistir y monitorizar a los empleados que realizan el mantenimiento de las instalaciones.

7. Reutilización del agua, para la reducción del uso de las fuentes naturales.

  • Usos alternativos para los efluentes tras el proceso de depuración, mediante tratamientos específicos y redes de transporte para aprovecharla en riego de jardines, baldeos de calles, aportes ecológicos a medios receptores sensibles, recuperación de niveles freáticos, etc.
  • Utilización de flotas de vehículos de última generación en los equipos de limpieza del saneamiento con sistemas de recirculación del agua.

8. Sensibilización y comunicación a la ciudadanía mediante:

  • Campañas publicitarias de refuerzo de los mensajes para un uso correcto de las infraestructuras de saneamiento (desechado adecuado de los residuos tipo toallitas y demás, etc.).
  • Jornadas de puertas abiertas en instalaciones para alumnos de colegios e institutos para formación y sensibilización desde la niñez.
  • Campañas de prácticas laborales para alumnos de Formación Profesional y Universidad.

9. Redacción y desarrollo de Planes Directores del Saneamiento que, basándose en toda la información obtenida por las soluciones anteriores, definan cuándo y qué obras habrá que realizar, tanto de renovación de redes obsoletas, como de depósitos de tormenta, y de nuevos colectores y ampliación de los existentes, e incluso de renovación de redes.

10. Creación de sistemas para financiar con el precio del agua todas las soluciones propuestas y por proponer para afrontar el reto del cambio climático en el saneamiento.