Il software utilizzato da Coca-Cola Femsa per ridurre i rifiuti liquidi dal processo di imbottigliamento delle bibite ha ridotto del 2% gli sprechi d'acqua dovuti a perdite, pari a 2,5 milioni di metri cubi all'anno.

Il sistema si chiama Foglia, ed è stato sviluppato da I.Systems. Ora sarà testato per il controllo dell'estrazione di acqua dai fiumi nella regione dei laghi, che comprende i comuni di Araruama, Armação dos Búzios, Arraial do Cabo, Cabo Frio, Iguaba Grande, São Pedro da Aldeia e Saquarema. "Visti i buoni risultati ottenuti utilizzando il software per il controllo della distribuzione dell'acqua, si è presentata l'opportunità di estenderne l'utilizzo all'estrazione dell'acqua, che comprende l'intero sistema di approvvigionamento idrico nella regione dei laghi, "dice Igor Santiago, presidente di I.Systems.

Secondo Santiago, la tecnologia sviluppata dalla startup controlla diverse variabili in una linea di produzione basata su logica fuzzy (un ramo dell'Intelligenza Artificiale, o AI) ed è attualmente utilizzato da più di 35 aziende.

La riduzione del 2% delle perdite è stata resa possibile utilizzando il software per il controllo della pressione dell'acqua nella rete di distribuzione gestita da Prolagos, l'utility titolare della concessione igienico-sanitaria per la regione. "Il controllo della pressione dell'acqua in una rete di distribuzione è considerato uno dei fattori operativi più importanti nella distribuzione dell'acqua, "Santiago dice. "La bassa pressione può essere insufficiente per trasportare l'acqua nei punti più distanti o più alti di una città. L'alta pressione aumenta le perdite e può portare allo scoppio dei tubi."

Per controllare la pressione in tutte le parti di una rete, le utenze utilizzano pompe booster per dirigere il flusso d'acqua tramite valvole ad alta pressione e riduttori di pressione (PRV) per stabilizzare la pressione in determinati punti. Però, la tecnologia attuale non è in grado di monitorare l'intera rete di distribuzione in tempo reale e in modo integrato. "La tecnologia disponibile fino ad ora guarda fondamentalmente alla pressione dell'acqua prima della pompa o della valvola e decide cosa dovrebbe fare il booster o PRV. Il problema è che questo può avere un impatto a valle, come la mancanza di acqua nei rubinetti o un salto di pressione che potrebbe portare allo scoppio di un tubo, "dice Santiago.

Prolagos stava cercando una soluzione integrata e automatizzata per controllare booster e PRV nelle sue reti di distribuzione al fine di ridurre le perdite. Il suo presidente ha letto una notizia sui risultati ottenuti da Coca-Cola Femsa quando ha implementato il software sviluppato da I.Systems, e contattò Santiago e i suoi soci nell'azienda.

Secondo la notizia, Coca-Cola Femsa a Jundiaí, Stato di San Paolo, il più grande impianto di imbottigliamento del marchio in America Latina, ottenuto una riduzione del 31% degli sprechi a causa delle variazioni dei livelli di liquido iniettato e una riduzione del 42% delle perdite dovute all'eccessivo effervescenza, oltre a poter controllare contemporaneamente valvole di pressione e flusso. Il risultato è stato un risparmio di 500, 000 litri di bibita e 100, 000 bottiglie PET all'anno.

"Il dirigente di Prolagos presumeva che se la tecnologia potesse regolare il flusso di soda nelle bottiglie, dovrebbe teoricamente essere in grado di controllare la pressione dell'acqua nella rete di distribuzione della sua azienda, "Ricorda Santiago.

"Ci ha contattato e ci ha chiesto cosa ne pensavamo di applicare il sistema a questo scopo. La nostra risposta è stata che è stato progettato per l'industria 4.0, mentre questa nuova applicazione per controllare la pressione dell'acqua in una rete di distribuzione ha più a che fare con soluzioni per le città intelligenti. Abbiamo accettato la sfida e abbiamo deciso di fare una diagnosi iniziale. A tal fine, abbiamo presentato un progetto a PIPE e siamo stati accettati direttamente per la Fase 2 del programma [che prevede l'esecuzione della ricerca]."

La soluzione utilizza l'intelligenza artificiale per interconnettere variabili come ora e data (incluso se si tratta di una vacanza), temperatura locale, periodo dell'anno e se è la stagione delle vacanze, tra gli altri, e regola di conseguenza la pressione dell'acqua nella rete di distribuzione. Il software utilizza tutte queste informazioni per adattare istantaneamente la pressione ai cambiamenti della domanda e può prevedere i requisiti di fornitura per periodi fino a 72 ore.

"Sulla base di questo set di dati, il sistema AI fa una proiezione e assegna le responsabilità della pressione dell'acqua a ciascun booster e PRV nella rete, " dice Santiago. "È come se tutte le pompe e le valvole della rete funzionassero come un'unica intelligenza, in modo globale e integrato, invece che individualmente. Questo significa, Per esempio, che impedisce l'attivazione di una valvola che provoca effetti indesiderati in altre parti del lavoro. Insomma, ottimizza l'operazione nel suo complesso."

Il sistema ha impiegato una settimana per adattarsi al profilo di approvvigionamento idrico della regione e quindi ha ottimizzato automaticamente il controllo della pressione. Il risultato è stato una riduzione del 5,8% della portata media senza compromettere l'approvvigionamento. More efficient control thanks to the software also resulted in a 15 percent reduction in the minimum nighttime flow rate and hence cut losses throughout the network.

"We've presented the solution to other water and sanitation utilities in São Paulo State and other parts of Brazil as a first step to its implementation elsewhere, " Santiago says. Among the obstacles the firm has faced in its efforts to take the solution to other Brazilian cities is the utilities' limited infrastructure. Most do not have a sufficient level of automation to enable valves to be controlled remotely. "Many utilities still use manual control systems, meaning an operative has to be sent out into the field to change valve aperture. In these situations, our system can't work, " Santiago said.