Strutture/infrastrutture
Durata: Giugno 2019 - Novembre 2022
Altri enti
Il progetto DIGITAL-WATER.city, co-finanziato nell’ambito del programma quadro europeo Horizon 2020, ambisce a supportare la transizione digitale dei servizi idrici attraverso sistemi cyber-fisici e l’uso avanzato dei big data. La gamma di tecnologie digitali va dalla realtà aumentata al cloud computing passando per la sensoristica, l’intelligenza artificiale, la modellazione e l’analisi predittiva. Il progetto vede la collaborazione di 24 partner con attività suddivise in 5 diverse città europee: Berlino, Copenaghen, Parigi, Sofia e Milano. Per ogni attività vengono studiati gli impatti tecnico-economici, valutando le performance e il ritorno sull’investimento, ma anche quelli sociali, quali gli impatti sulla salute e le modalità di coinvolgimento pubblico, senza trascurare il tema trasversale della cyber security e dell’exploitation delle tecnologie testate.
Nelle 5 “digital cities” dunque, è prevista la validazione di 15 innovative soluzioni digitali finalizzate a creare un link tra mondo fisico e mondo digitale, che possa permettere di affrontare, con nuovi strumenti, le sfide attuali e future del servizio idrico, quali:
Le attività di Milano si focalizzano, nello specifico, sull’apporto che il mondo digitale è in grado di garantire al riuso irriguo dell’acqua depurata tramite avanzati sistemi di monitoraggio. L’obiettivo è la creazione di un sistema di gestione dell’acqua trattata basato sul rischio e realmente condiviso tra il gestore del servizio idrico integrato e l’utilizzatore finale. Dunque, lato gestore, nel progetto si validano analizzatori on-line di parametri fisico-chimici e microbiologici allo scopo di instaurare un sistema di allarme precoce (Early Warning Sytem) che monitori, in tempo reale, le caratteristiche di qualità dell’acqua erogata. Lato agricoltore, invece, si studia l’utilizzo combinato di droni e di sonde di campo per comprendere le necessità d’acqua e di nutrienti dei campi da irrigare. Il tutto è collegato da una web app, che prende il nome di “match-making tool”, che ha lo scopo di garantire una veloce comunicazione tra le parti in causa. Inoltre, un upgrade dell’attuale WebGIS acque di Lombardia viene specificatamente dedicato al riuso irriguo migliorando ulteriormente la comunicazione tra gli stakeholders. Infine, allo scopo di incrementare la consapevolezza pubblica viene implementato un “serious game”, cioè una web app alimentata da dati reali che fornisce informazioni semplificate e accessibili a tutti sui benefici prodotti dal riutilizzo dell’acqua depurata in agricoltura.
Matteo Colle
AGENDA 2030
6.4 Entro il 2030, aumentare sostanzialmente l'efficienza idrica da utilizzare in tutti i settori e assicurare prelievi e fornitura di acqua dolce per affrontare la scarsità d'acqua e ridurre in modo sostanziale il numero delle persone che soffrono di scarsità d'acqua
6.b Sostenere e rafforzare la partecipazione delle comunità locali nel miglioramento della gestione idrica e fognaria
9.4 Entro il 2030, aggiornare le infrastrutture e ammodernare le industrie per renderle sostenibili, con maggiore efficienza delle risorse da utilizzare e una maggiore adozione di tecnologie pulite e rispettose dell'ambiente e dei processi industriali, in modo che tutti i paesi intraprendano azioni in accordo con le loro rispettive capacità
STRATEGIA NAZIONALE DI SVILUPPO SOSTENIBILE
PIANETA
II. GARANTIRE UNA GESTIONE SOSTENIBILE DELLE RISORSE NATURALI
PROSPERITÀ
I. FINANZIARE E PROMUOVERE RICERCA E INNOVAZIONE SOSTENIBILI
TEAM DI PROGETTO E SVILUPPO
DESTINATARI
Gruppo CAP, i partner e gli utenti.
Investimento
risorse interne
151.706,25
Investimento
risorse esterne
353.981,25
RISULTATI E MONITORAGGIO
Le attività, dunque, utilizzano innovativi sistemi digitali interconnessi tra loro al fine di costruire un sistema di sistema di gestione del riuso dell’acqua depurata basato su logiche di rischio e finalizzato a ridurre gli impatti ambientali del processo depurativo e a garantire la salute dell’utilizzatore finale. Il caso studio di Milano viene portato avanti grazie alla collaborazione tra Gruppo CAP, l’Università degli Studi di Milano, L’Università Politecnica delle Marche, l’Istituto Superiore di Sanità e la società francese Fluidion sotto la guida del coordinatore del progetto, cioè il Centro di Competenza per l’acqua di Berlino (Kompetenzzentrum Wasser Berlin – KWB). Di seguito viene riportata una breve descrizione delle soluzioni digitali testate nel caso studio di Milano.
SENSORE ON-LINE PARAMETRI MICROBIOLOGICI
SI tratta di una strumentazione sviluppata dalla società Fluidion in grado di monitorare la contaminazione microbiologica. È un sistema completamente automatizzato che realizza un elevato numero di operazioni, quali campionamento, preparazione del campione, incubazione, analisi multispettrale ottica real-time, correzione di torbidità, quantificazione batterica e trasmissione on-line dei risultati. Questo sistema consente di evitare il trasporto, la preparazione e l’analisi in laboratorio del campione permettendo di incrementare notevolmente la frequenza della analisi rispetto alle modalità convenzionali. Tale tecnologia può essere impiegata in numerosi contesti, quale ad esempio quello della balneazione, ma nel caso studio di Milano è fondamentale per monitorare la qualità in termini di E.coli dell’acqua depurata da dare in input al sistema di Early Warning.
EARLY WARNING SYSTEM
Si tratta di un sistema in grado di combinare le potenzialità della digitalizzazione alla gestione del rischio permettendo di monitorare la qualità dell’acqua depurata con continuità. I dati in input al sistema di Early Warning vengono messi a disposizione da una fitta rete costituita sia da sensori convenzionali, che monitorano parametri chimico-fisici, sia da sensori innovativi, che forniscono dati real-time sui parametri microbiologici. I dati di qualità così prodotti vengono processati mediante algoritmi di machine-learning da una “Piattaforma Integrata di Qualità dell’Acqua” allo scopo di eseguire analisi predittive e generare allarmi in tempo reale. Lo scopo è quello di realizzare uno strumento che possa permettere di monitorare con continuità la qualità dell’acqua depurata così da garantire una fornitura d’acqua resiliente e sicura.
DRONE PER VALUTAZIONE EFFICIENZA D’IRRIGAZIONE
Il progetto prevede una sperimentazione finalizzata al confronto tra riuso diretto con irrigazione a goccia e a scorrimento presso i terreni limitrofi al depuratore di Peschiera Borromeo, coltivati a mais. Il focus anche in questo caso è sulla digitalizzazione delle pratiche agricole. Dunque, tecniche di rilevamento tramite drone vengono utilizzate per la determinazione dello stress idrico del terreno, mentre una fitta rete di sensori di campo produce informazioni circa il contenuto d’acqua, le precipitazioni, l’umidità, il livello di falda, la temperatura, la direzione e la velocità del vento.
MATCH-MAKING TOOL
Il match making tool è una web app che permette a tutti gli attori coinvolti nella pratica del riuso irriguo di condividere le informazioni, favorendo un’irrigazione smart che tenga conto delle reali necessità degli stakeholder. Dunque, il gestore del servizio idrico garantisce un tracciamento della qualità, della quantità e del carbon/energy footprint dell’acqua che mette a disposizione. Di contro l’agricoltore condivide informazioni sito specifiche quali la coltura, la data di semina, il terreno, il metodo di irrigazione oltre a tutti i dati provenienti da droni e sensori di campo. Sulla base di queste informazioni il match-making tool stima il fabbisogno idrico e di nutrienti su un orizzonte temporale di 7 giorni così da quantificare la quantità d’acqua che deve essere erogata dall’impianto di affinamento al terreno agricolo.
WEBGIS
Il WebGIS Acque di Lombardia viene implementato con una pagina dedicata al riuso irriguo dell’acqua depurata. Insieme al Match-Making tool si tratta di una soluzione digitale finalizzata a efficientare la trasparenza e la comunicazione tra gli attori della filiera del riuso dell’acqua trattata. Vengono dunque mappati i depuratori che erogano acqua in grado di raggiungere gli standard del riuso diretto e fornite informazioni sulla qualità dell’acqua erogata negli anni precedenti così da permettere all’agricoltore la pianificazione per l’anno successivo. Relativamente al caso studio di Peschiera Borromeo vengono, inoltre, integrati i segnali prodotti dal sistema di Early Warning così da mostrare i benefici che un approccio basato sul rischio può garantire alla gestione della filiera del riuso dell’acqua.
SERIOUS GAME
Si tratta di una web app finalizzata ad aumentare la consapevolezza sull’importanza del nesso “riutilizzo dell’acqua-energia-impronta di carbonio-produzione di cibo-cambiamento climatico”, cioè lo studio delle connessioni tra le risorse di questi settori che creano sinergie e benefici ambientali in funzione di come sono gestiti. Il Serious Game è uno strumento che, utilizzando dati reali, fornisce informazioni semplificate e scientificamente valide in grado di spiegare sistemi complessi. Il giocatore, dunque, veste i panni di chi gestisce le risorse recuperabili dalle acque reflue urbane e può riscontrare i benefici di un riuso dell’acqua sicuro e sostenibile nell’agricoltura periurbana.
COMUNICAZIONE
Il Gruppo CAP è attenta a portare avanti le iniziative di valorizzazione e comunicazione dei propri progetti in modo chiaro e trasparente.
Il progetto è stato presentato a febbraio 2019 in occasione della VII edizione del rapporto Top Utility Analysis, presentato a Milano presso la Camera di Commercio. Durante la premiazione per la sezione "Top Utility Ricerca & Innovazione", di cui il Gruppo Cap si è aggiudicato il primo posto, Alessandro Russo, presidente e amministratore delegato Gruppo CAP, e Michele Falcone, direttore generale, hanno introdotto DIGITAL-WATER.city come un insieme di soluzioni 4.0 che permetteranno il monitoraggio continuo e il controllo costante della qualità delle acque trattate, nonché la possibilità di valutare in tempo reale ed agire per la sostenibilità energetica ed ambientale del trattamento a scopo riutilizzo.
A settembre 2019, durante la "Conferenza sulrecupero di risorse dal ciclo idrico" dell'International Water Association (IWA), Gruppo Cap ha presentato "Digital Water City (DWC) - leading urban water management to its digital future" come un progetto avviato all'interno del Master Plan per l’Economia Circolare.
Per ulteriori informazioni sui progetti rientranti nell'ambito DWC, sia del Gruppo Cap che dei partner, è possibile consulare il sito web ufficiale "www.digital-water.city".
Cap utilizza differenti canali per comunicare i propri progetti. Si possono travore ulteriori informazioni sul sito-web, sui canali social, su stampa specialistica e riviste di settore.
Essendo i progetti di sostenibilità di fondamentale importanza per il Gruppo CAP, è possibile trovare, all'interno del Piano di Sostenibilità e del Bilancio di Sostenibilità, approfondimenti relativi a questo ed altri progetti portati avanti dall'azienda.
ALLEGATI