Un satellite contro gli sprechi: salvato un miliardo di litri d'acqua

A caccia d’acqua con il satellite: niente a che vedere con l’esplorazione di altri pianeti. Si tratta invece di una nuova tecnologia per contrastare il fenomeno delle perdite occulte dalle reti idriche, cioè quelle perdite nascoste che non si manifestano con fuoriuscite visibili d’acqua e che sono spesso presenti nelle reti di distribuzione. Il nuovo sistema di ricerca, particolarmente sofisticato e tecnologicamente avanzato, permette di ridurre notevolmente i tempi di indagine e una precisione ancora maggiore nell’individuazione delle perdite dai tubi interrati, dimostrando concretamente a quale livello di beneficio possa condurre l’applicazione di tecnologie all’avanguardia anche nella risoluzione dei problemi che riguardano servizi di prima necessità.

Prima azienda in Italia ad adottarlo è stata Hera, secondo operatore a livello nazionale per volumi di acqua erogata (300 milioni di metri cubi l’anno), che serve nell’idrico oltre 3,6 milioni di abitanti e 239 comuni di Emilia-Romagna, Marche e Triveneto. A valle dei risultati positivi raggiunti durante il progetto pilota sulla rete di Ferrara, Hera ha deciso di estendere nei prossimi anni la scansione tramite satellite agli oltre 27 mila km complessivamente gestiti in Emilia Romagna e da quest’anno è stata utilizzata per integrare la ricerca perdite tradizionale nel territorio romagnolo.

“L’acqua è una risorsa preziosa, da usare con la massima attenzione, senza sprechi. Tutti i nostri sistemi, compreso quello di ricerca delle perdite, mirano ad avere un uso consapevole e ridotto al minimo delle risorse ambientali - dice Franco Fogacci, direttore Acqua del Gruppo Hera -. Hera ha sempre guardato con entusiasmo all’innovazione, allo sviluppo di nuove tecnologie e alla loro sperimentazione: per questo motivo e per contrastare la dispersione di acqua nelle reti gestite, ogni anno investe nella ricerca programmata delle perdite idriche, adottando i sistemi più moderni ed efficienti, fra cui la nuova tecnologia basata sul rilevamento satellitare, frutto della collaborazione e ricerca svolte ad alto livello internazionale con la società Utilis. Altrettanto importanti per la tutela della risorsa idrica sono i sistemi di monitoraggio in tempo reale di reti ed impianti (telecontrollo e distrettualizzazione) e l’attenzione a nuove tecnologie che sperimenteremo, come ad esempio i sistemi innovativi water hound di ispezione delle reti acquedotto".

Riparate 311 rotture grazie alla ricerca perdite

Già nel corso del 2017 il nuovo sistema è stato utilizzato per integrare l’attività programmata di ricerca perdite sul territorio di Forlì-Cesena, dove la rete acqua ha un’estensione di 4.036 chilometri. In particolare, nel biennio 2016-17 sono stati ispezionati nel forlivese oltre 2.400 chilometri di rete, di cui oltre 1.180 chilometri con la ricerca satellitare: grazie all’utilizzo combinato della nuova tecnologia con le metodologie di ricerca perdite più tradizionali sono state individuate e riparate 311 rotture. La stima complessiva del volume recuperato è pari a oltre 1.030 milioni di litri di acqua, equivalente a quasi un miliardo di bottiglie, ovvero circa 260 bottiglie per ogni abitante di Forlì-Cesena.

Per raggiungere questi risultati Hera, fra le prime in Italia, si è dotata di un approccio metodologico e scientifico utile a individuare le zone prioritarie in cui svolgere la ricerca perdite, attività che ogni anno si esegue sul 15% circa dell’intera rete gestita. In particolare, per svolgerla in modo efficace ed efficiente è stato sviluppato un algoritmo di supporto, che tiene conto di alcuni fattori importanti per programmare le priorità, ad esempio la scarsità di risorsa, l’incidenza delle perdite per singola porzione di territorio, il numero di rotture già verificate e la pressione di esercizio delle reti (dove la pressione è maggiore, è probabile anche una maggiore dispersione di volumi d’acqua in caso di rottura).

La ricerca ‘satellitare’ delle perdite idriche: ecco come funziona

Questo progetto è realizzato da Hera grazie alla partnership con Utilis, società israeliana che con un team di esperti in geofisica, idrologia e di gestione della rete ha sviluppato una tecnologia unica e all’avanguardia in questo campo. In particolare, per la rilevazione di perdite d’acqua dolce in sistemi di approvvigionamento idrico vengono analizzate le scansioni acquisite dai satelliti, basandosi sulla stessa tecnologia utilizzata per cercare l’acqua su altri pianeti.

L’innovativa tecnologia si basa sull’analisi, mediante un algoritmo, di una scansione del sottosuolo. Le immagini sono acquisite dal satellite Alos-2, gestito dalla Japanese Aerospace Exploration Agency (JAXA), in orbita circa 650 chilometri sopra la terra, che utilizza segnali elettromagnetici con una lunghezza d'onda in grado di penetrare il terreno. Il sistema è utilizzabile sia di giorno, sia di notte e in qualsiasi condizione meteo.

La scansione satellitare rileva alcuni elementi che possono essere indicativi, ad esempio l’eventuale presenza di cloro, elemento rivelatore dell’acqua potabile. L’acqua, infatti, secondo le normative vigenti deve essere addizionata di predefiniti quantitativi di cloro, prima di essere immessa in rete, perché sia protetta da eventuali successive contaminazioni batteriche. I dati ottenuti attraverso la scansione vengono ripuliti dalle informazioni distorte e incrociati con lo schema della rete acquedottistica. In questo modo s’individua una mappa nella quale sono evidenziati punti della rete in cui sono presenti possibili perdite. La vera e propria ricerca perdite in loco viene svolta in seguito con i metodi tradizionali, ma, grazie alla precisione del nuovo sistema, in ambiti assai più circoscritti.

La distrettualizzazione

Un altro sistema utilizzato da Hera per gestire le reti acquedottistiche, monitorandone eventuali anomalie, è la distrettualizzazione, grazie alla quale le reti vengono suddivise in settori (o ‘distretti’) su cui s’installano misuratori di portata, con cui è possibile svolgere un’azione di controllo, per esempio sui consumi d’acqua minimi notturni.

In questo modo si ottengono dati che offrono indicazioni sulla presenza di eventuali perdite occulte in quella porzione di rete. Recentemente tutti i bilanci di portata dei distretti monitorati sui territori in cui la multiutility gestisce il servizio idrico sono stati importati sul sistema di telecontrollo del Gruppo, che si trova a Forlì, all’interno di un polo tecnologico considerato all’avanguardia a livello europeo. Questo consente di avere un report aggiornato in tempo reale sull’andamento delle portate, così da poter agire in modo rapido su eventuali anomalie. Lo stesso software che permette agli operatori il monitoraggio dei distretti e un’adeguata reportistica è stato sviluppato internamente dai tecnici del Telecontrollo di Hera, in collaborazione con i colleghi della Direzione Acqua.