La partnership mira ad affrontare il problema delle perdite nei sistemi di acqua potabile

Pubblicato: 03 agosto 2023

Autore: Erin Blasko

Le condizioni di siccità nel sud-ovest americano hanno prosciugato fiumi e bacini idrici e portato a continue carenze idriche in luoghi come la California e l'Arizona, evidenziando la natura precaria dell'approvvigionamento di acqua potabile della nazione e la necessità di proteggere e conservare l'acqua dolce disponibile negli Stati Uniti. Stati.

Ma anche in luoghi come il Midwest, dove l’accesso all’acqua dolce è relativamente abbondante, le infrastrutture che perdono minacciano di limitare l’offerta mentre la Terra si riscalda a causa dei cambiamenti climatici, con implicazioni per l’ambiente e per i portafogli delle persone.

Secondo l'American Society of Civil Engineers, ogni anno circa 300.000 condutture idriche si rompono a causa dell'età o di altri fattori, interrompendo la fornitura. La media delle condutture idriche negli Stati Uniti ha 45 anni. Alcuni, risalenti all'inizio del XX secolo, sono ancora realizzati in legno.

Il problema è particolarmente acuto negli stati settentrionali, dove il regolare ciclo di gelo e disgelo sottopone a ulteriore stress valvole e tubi.

Di conseguenza, secondo le stime, anche i servizi pubblici e privati ​​meglio gestiti perdono circa il 15% dell’acqua potabile a causa di perdite – e alcuni fino al 50% – secondo le stime, per un totale di trilioni di litri di cosiddetti “non ricavi” acqua ogni anno.

Ma cosa succederebbe se la tecnologia potesse prevenire parte di questa perdita e portare il numero più vicino allo zero?

Questa è la domanda a cui Luis Montestruque e un gruppo di studenti dell'Università di Notre Dame stanno cercando di rispondere.

"È molto comune vedere un servizio di pubblica utilità ben gestito perdere circa il 30% dell'acqua a causa dell'acqua non generata, il che è abbastanza illuminante. E si tratta di un servizio di pubblica utilità ben gestito. Ho visto servizi di pubblica utilità perdere qualcosa nell'ordine del 50-60% attraverso le perdite”.

Montestruque, originario del Perù che ha conseguito il dottorato in ingegneria dei sistemi di controllo presso l'Università di Notre Dame, è co-fondatore di HydroDigital, una società di consulenza di progettazione con sede a South Bend che aiuta i servizi pubblici e privati ​​ad adottare tecnologie digitali per trasformare il modo in cui gestiscono l'acqua .

Con il sostegno del Notre Dame Center for Civic Innovation (CCI) e della città di South Bend, Montestruque sta sviluppando una tecnologia per rilevare le perdite del sistema idrico in tempo reale, prima che abbiano la possibilità di espandersi, indebolire le infrastrutture critiche e interrompere il servizio.

Le perdite aumentano anche i costi operativi, come quelli di trattamento e di pompaggio, che vengono trasferiti ai consumatori, e contribuiscono al crescente impatto ambientale dei sistemi di acqua potabile del paese, che richiedono molta energia.

"In parole povere, è molto comune vedere un'azienda ben gestita perdere circa il 30% dell'acqua a favore di acqua non generata, il che è abbastanza illuminante", ha detto Montestruque, nato a South Bend mentre suo padre studiava fisica. a Notre Dame. “E questa è un'utilità ben gestita. Ho visto aziende di pubblica utilità perdere qualcosa nell’ordine del 50-60% a causa delle fughe di notizie”.

Come attualmente previsto, la tecnologia si baserebbe su sensori montati all’esterno dei tubi per “ascoltare” eventuali perdite, che hanno un suono distinto. Quando viene rilevata una perdita, viene inviato un avviso a un dashboard dove i dipendenti idrici possono vederlo e intervenire. La tecnologia non è necessariamente nuova. Montestruque, tuttavia, spera di renderlo più economico e più accessibile.

South Bend, da parte sua, attualmente assume qualcuno che percorri l'intero sistema idrico ogni due anni e cerchi manualmente le perdite con un microfono a bastone. Altre utility utilizzano metodi altrettanto a bassa tecnologia per rilevare le perdite.

Sfruttando le sue connessioni e la vicinanza a Notre Dame e con il supporto di iNDustry Labs, una piattaforma universitaria per la collaborazione con l'industria locale, Montestruque ha lavorato con un gruppo multidisciplinare di studenti la primavera scorsa per convalidare la tecnologia come parte di un programma basato sull'industria e sulla comunità. Innovation Projects, un corso da 1 a 3 crediti condotto dal direttore della CCI Jay Brockman, professore della pratica presso il College of Engineering.