Water Intelligence

Primo report nazionale sull'evoluzione delle tecnologie dedicate alla gestione dell’acqua: l’intelligenza artificiale a supporto dell’intelligenza umana per risolvere i problemi di oggi e di domani

L’Osservatorio Proger sulle Infrastrutture del Futuro prosegue la sua attività con un nuovo studio sull’acqua e le sue tecnologie

Se il mondo dell’acqua, nei suoi vari utilizzi, è comunemente percepito ancora “tecnologicamente primitivo”, Water Intelligence, primo report nazionale sull’innovazione tecnologica e digitalizzazione a tutto campo nella gestione del ciclo dell’acqua, smentisce questo pregiudizio e mostra l’avanzata tumultuosa delle tecnologie in ogni fase del ciclo dell’acqua: dallo stoccaggio ai prelievi, dagli utilizzi alla depurazione e alle potenzialità ancora non sfruttate del riuso. Le applicazioni dell’hi-tech che integrano Intelligenza Artificiale, sensoristica, robotica, supercalcolatori, data mining, satelliti, gemelli digitali, simulatori, membrane, condotte, sistemi di controllo e gestione sono descritti nello studio dell’Osservatorio Proger sulle Infrastrutture del Futuro a cura di Erasmo D’Angelis e Mauro Grassi, rispettivamente Presidente e Direttore della Fondazione Earth and Water Agenda. Water Intelligence è un’articolata rassegna sull’evoluzione delle tecnologie dedicate alla gestione dell’acqua e di come l’intelligenza artificiale possa supportare quella umana per risolvere i problemi attuali e futuri legati al ciclo idrico, suscitando l’interesse crescente di agricoltori, gestori delle aziende idriche e dighe, settori industriali e amministrazioni pubbliche.

Il rapporto si pone anche come spunto di riflessione sull’assoluta necessità di un “Piano nazionale integrato per la sicurezza idrica e idrogeologica”. Tema questo su cui Proger, società di ingegneria multidisciplinare, è impegnata da anni nella divulgazione e diffusione di una cultura del settore, a partire dalla pubblicazione nel 2023 del report “Water Economy in Italy, e sviluppa progetti di ricerca come le “Linee Guida per la Sostenibilità Idrica Territoriale”, realizzate nell’ambito dell’associazione Assoreca: un nuovo modello “sinergico” per la gestione efficiente della risorsa idrica in corso di sperimentazione in provincia di Novara, in collaborazione con la Regione Piemonte.

Sono oggi in Italia oltre 150.000 le applicazioni tecnologiche, inclusa l’Intelligenza Artificiale, per il monitoraggio e la gestione dell’acqua per tutti gli utilizzi

Nella captazione, stoccaggio, distribuzione, uso e riciclo dell’oro blu, l’economia delle acque si distingue come uno dei settori più permeabili e promettenti nell’adozione di applicazioni digitali e di intelligenza artificiale generativa. Le aziende più performanti hanno sviluppato percorsi digitalizzati per impostare sistemi di controllo avanzato e a distanza, piattaforme di gestione integrate con sistemi informatici, sensoristica, topografica di precisione con laser scanner e georadar.

Le tecnologie disponibili sono spesso frutto della ricerca Made in Italy e dei nostri enti scientifici, a partire da Ispra, Cnr, Enea e Copernicus, e permettono agli operatori di poter anticipare e affrontare ogni fase ordinaria e di gestione dell’emergenza, grazie a sistemi satellitari e di monitoraggio basati su sensori, IoT e IA per il controllo dei deflussi e delle quantità delle acque sotterranee e superficiali; consentono la gestione di circa 500.000 km di reti idriche e 1 milione di km di reti fognarie, con tratti “intelligenti” con controlli in real time dei consumi, tramite smart metering in grado di offrire una conoscenza dettagliata delle condizioni della rete; supportano i trattamenti di depurazione delle acque reflue e i sistemi di raccolta di acqua piovana per usi industriali e urbani, garantendo la massima qualità e riducendo l’impatto ambientale. L’eccellenza italiana arriva fino allo spazio, con l’acqua fornita dalla SMAT di Torino che disseta gli astronauti e cosmonauti della Stazione Spaziale Internazionale ISS.


Un piano di investimenti per la salvaguardia dell'Acqua

“L’acqua non manca, ce n’è per tutti, ma è necessario un intervento  strutturale almeno decennale, la siccità è già costata 30 miliardi”

L’Italia, che ha attraversato negli ultimi 20 anni 9 gravi fasi di siccità con costi complessivi per circa 30 miliardi di euro, deve la sua vulnerabilità idrica soprattutto all’assenza o alla carenza cronica di infrastrutture idriche primarie e, soprattutto, di una gestione programmata e condivisa per lo stoccaggio, la distribuzione e il riuso dell’acqua. Perché, sebbene l’Italia sia dotata di abbondante acqua dolce teoricamente prelevabile (140 miliardi di mc), questa generosa condizione naturale non si traduce in altrettanta abbondanza nella disponibilità della risorsa. Gli scenari climatici sviluppati dai centri scientifici confermano che eccesso e scarsità di acqua convivono e sono due lati della medaglia con cui l’Italia deve fare i conti.  I fenomeni meteorologici estremi si combinano con l’insufficienza e vetustà delle infrastrutture idriche, concepite sulle necessità degli anni ‘50 e non resilienti ai cambiamenti climatici. Il risultato è che tra i 27 paesi dell’Unione Europea è l’Italia che preleva più acqua potabile di tutti, ma è anche in testa nelle perdite lungo i circa 400.000 km di rete del Sistema Idrico Integrato: dei 9,1 miliardi di mc immessi ogni anno, ne arrivano a destinazione solo 4,6 mld di mc.

Forti piogge al nord ed estrema siccità al sud, la situazione attuale riflette perfettamente l’emergenza e soprattutto la carenza di infrastrutture e di progettazione. In Italia l’acqua non manca ma non arriva a destinazione perché la rete idrica infrastrutturale non è adeguata e si sono accumulate carenze di investimenti in tecnologia applicata ai servizi idrici.” commenta Marco Lombardi, AD Proger e Presidente dell’Osservatorio, “C’è tantissimo “know-how” ma pochissima cultura: la cultura si riflette nei comportamenti, nelle scelte consapevoli e nelle azioni quotidiane, nella Politica di un Paese. Serve una gestione più sostenibile anche grazie alle reti neurali e l’Artificial intelligence, attraverso consumi inferiori e meno sprechi. Questa carenza dovrebbe figurare tra le massime priorità sia della politica, sia delle imprese. Necessitiamo di una sensibilità sociale nei confronti delle risorse idriche, manca la visione, non si può intervenire sull’emergenza bisogna pianificare un piano strutturale a 10 anni per tutelare questa preziosa risorsa”.

Negli ultimi 20 anni lo Stato ha investito tra l’1 e il 2% della spesa pubblica nazionale, quasi zero rispetto ad altri settori di servizi a rete. Questa irrilevanza viene confermata anche nel PNRR con investimenti pari a 4,3 mld di euro sul totale di 238 miliardi.

La proposta concreta del rapporto Water Intelligence:

1) 13,8 miliardi dovrebbero andare alla gestione dell’acqua

  • tra cui 7 miliardi per il servizio idrico integrato
  • 1,8 miliardi per 20 nuove dighe
  • 5mila piccoli e medi invasi
  • 1 miliardo per il disinterramento delle dighe
  • 1 miliardo per l’aumento della produzione idroelettrica

2) 3,85 miliardi agli interventi contro il dissesto idrogeologico

  • 2,5 miliardi per le misure per la difesa del territorio
  • 1,5 miliardi per rafforzare tecnologie, monitoraggi e ricerca

 

Sostenibilità Idrica

“Le risorse idriche italiane vengono gestite in termini emergenziali, che ne  minimizzano l’efficacia e ne aumentano i costi di intervento e di gestione”

In aggiunta a una rete colabrodo, c’è una bassa attenzione al risparmio idrico anche nel settore manifatturiero, che assorbe circa un quinto degli usi finali (21%). Emblematico il rapporto tra il volume d’acqua utilizzata e il valore aggiunto realizzato da ogni singolo settore, espresso dall’indicatore Water Use Intensity Indicator: in Italia si utilizzano in media circa 13 litri di acqua per euro di valore aggiunto realizzato. Chimico, tessile e carta in testa tra i settori più idro-esigenti. Nell’ambito industriale sarebbe fondamentale un maggiore utilizzo di acqua depurata, riducendo così la necessità di acqua di falda o di sorgente. Tanto più che l’Italia versa 60 milioni l’anno come sanzione all’UE per effetto di diverse infrazioni in materia di infrastrutture idriche, tra cui la mancanza di sistemi di depurazione e filtraggio delle acque reflue, sia in ambito agricolo che industriale, e il loro riuso, anche in ambito civile.

Marco Sandrucci, Responsabile del Dipartimento Ambiente e Geologia di Proger e Coordinatore del gruppo di lavoro Sostenibilità Idrica di Assoreca: “È necessario cambiare gestione dell’acqua dove lo scarto di un uso possa essere l’approvvigionamento di un altro. È una logica propria di una cultura dell’economia circolare, dove l’acqua riciclata DEVE avere un suo valore economico, aspetto che non a caso sta attirando l’attenzione del mondo della finanza (green bond e altri asset finanziari). L’acqua, ancor più se trattata e riciclata, è un bene economico e come tale deve avere un suo valore che ne consenta l’inserimento nell’ambito di investimenti finanziari a supporto delle idroesigenze pubbliche e private. Bisogna attuare soluzioni che siano tecnologicamente integrate, modulari e innervate di elementi di sostenibilità energetica e tecnologica, sempre più supportate dall’intelligenza artificiale”.