El sueño de un buen ingeniero es la optimización completa. Mediciones, representaciones, modelos matemáticos, proyecciones, análisis de los datos o simples hojas de cálculo, todo es válido para mejorar la ratio. El progreso en términos de digitalización y capacidad de cálculo nos ha permitido avanzar, mejorando año tras año el aprovechamiento del recurso hidrológico.
La doma del ciclo del agua siempre ha sido una cuestión fundamental para el hombre; con infinidad de matices y variables que se relacionan entre sí, permite la vida y en ocasiones es capaz de arrebatarla. El reto es obtener el máximo beneficio, y para ello habitualmente se ha trabajado de manera separada cada aspecto: abastecimiento, saneamiento y cauces superficiales.
En ocasiones se ha relacionado el saneamiento con los cauces superficiales, pues su dependencia (inundaciones) resulta evidente. Otras asociaciones tradicionalmente se han antojado más peregrinas.
¿Y por qué esta costumbre? Resulta más sencillo dividir un problema en sus componentes y pasos temporales, que considerar el conjunto de manera holística y a la vez transitoria.
Si nos fijamos en la naturaleza, los cambios del líquido elemento siguen una sucesión cíclica: evaporación, precipitación, infiltración, escorrentía, flujo superficial, acumulación... Y estas se relacionan entre sí y a su vez, dependen de otras variables, como insolación, temperatura, grado de humedad del terreno…
De igual manera, el ciclo del agua humana es interdependiente en cada una de sus etapas. Muchas de estas relaciones se han modelizado mediante modelos matemáticos, que, a partir de unos datos de entrada, devuelven los resultados que acontecerían en la realidad.
Por ejemplo, el estado de la red de abastecimiento modificará los costes energéticos de su operación; la eficiencia en la distribución de agua potable; y las posibles pérdidas materiales y personales. Y se verá afectada por las campañas de reparación y limpieza de la red y la inversión en nuevas infraestructuras.
Pero la optimización continua, por definición, no puede aplicarse a una foto fija, a una instantánea del sistema, sino que debe incorporar la escala temporal, mediante el registro continuo de datos que servirán para caracterizar y representar la evolución de dichas variables, pues lo que no es medido no se puede mejorar. Pero el registro continuo ya es posible gracias a los avances en sensórica, en IoT y en las plataformas de integración y análisis de grandes cantidades de datos. Al incorporarlos en un modelo relacional, o gemelo digital, es posible deducir unas y otras dependencias a la vez que se van midiendo nuevos fenómenos.
La unión de un registro continuo de datos para obtener a su vez series de resultados constituye un sistema de ayuda a la decisión
La unión de un registro continuo de datos, que alimenta un gemelo digital, para obtener a su vez series de resultados, que vuelven a retroalimentar el sistema, constituye lo que se denomina un sistema de ayuda a la decisión. En este se pueden ir definiendo y añadiendo datos de distintos eventos, con sus correspondientes efectos en el sistema y ensayos de soluciones para detectar la orden más favorable; de manera que, si se repite uno de estos sucesos, automáticamente el sistema indicará el camino a seguir, e incluso podrá dar la orden telemática a los componentes físicos (válvulas, bombas, compuertas) para que operen según ese óptimo.
En España ya contamos con algunos organismos que comienzan a ensamblar estos sistemas (la ciudad de Bilbao en saneamiento y pluviales, las confederaciones hidrológicas en recursos hídricos…), que dentro de poco dejarán de ser una excepción, para imponerse por la eficiencia que consiguen.
Ha llegado el momento de que los ingenieros demos un paso a un lado para permitir que la digitalización haga su trabajo, pero también un paso al frente para participar en su concepción, construcción y operación futura; tenemos un importante cometido por delante.