Una solución adaptable, escalable y rentable para la prevención de las inundaciones urbanas
En las ciudades europeas, existen varios sistemas de alcantarillado de control en tiempo real (RTC, por sus siglas en inglés), que incluyen redes de sensores y «hardware» de control. Las decisiones de control están centralizadas y dirigidas por modelos de redes y datos de radar de precipitaciones. Los sistemas tienen un alto coste de capital y exigen niveles elevados de conocimientos técnicos para su funcionamiento. El proyecto financiado con fondos europeos CENTAUR (Cost Effective Neural Technique for Alleviation of Urban Flood Risk) desarrolló un sistema autónomo, descentralizado y listo para su comercialización. CENTAUR ha demostrado que es posible lograr una protección adicional contra las inundaciones urbanas a partir de las redes de tuberías existentes.
Introducción de controles inteligentes basados en datos
El sistema CENTAUR funciona mediante la instalación de un dispositivo de control de caudal (FCD, por sus siglas en inglés) aguas arriba de un punto de inundación en una sección de la red de drenaje por tuberías que tendría capacidad adicional si la red de aguas abajo se inundara. El FCD se instala directamente en un pozo de registro existente y utiliza comunicaciones inalámbricas para responder dinámicamente a las mediciones del nivel del agua en el sistema de drenaje local. El sistema de control del nivel del agua identifica los niveles de agua altos en un sitio propenso a las inundaciones y la capacidad disponible aguas arriba. El algoritmo operativo puede entonces tomar la decisión de cerrar el FCD y almacenar agua, reduciendo el caudal y los niveles de agua en el lugar propenso a las inundaciones, por lo que se minimiza la probabilidad de inundación. Dado que el sistema de comunicación funciona con energía solar y se puede conectar a infraestructuras cercanas, como los postes de la luz, es muy ágil y, por lo tanto, se despliega con gran rapidez. Y, lo que es más importante, el sistema CENTAUR puede funcionar sin necesidad de realizar cambios estructurales en el sistema de drenaje y alcantarillado existente. Como explica Simon Tait, coordinador del proyecto: «Las zonas urbanas pueden beneficiarse de una protección adicional contra las inundaciones sin necesidad de construir nuevas y costosas estructuras, como tanques de almacenamiento. Que se centre en el nivel local significa que las intervenciones pueden ejecutarse con recursos financieros más limitados y rápidamente, sin tener que esperar a obtener las grandes sumas de capital y los permisos necesarios para la nueva construcción». Otra ventaja importante de la tecnología es que su diseño autónomo permite que se pueda escalar para cubrir ubicaciones de una red cada vez más propensas a las inundaciones. Dado que cada sistema funciona de forma autónoma, ninguno depende de otro en ningún momento, a diferencia de los métodos RTC ya existentes, que a menudo optimizan el rendimiento de todo el sistema. Tait añade: «Como CENTAUR está basado en datos, las decisiones de control del flujo se toman en base a mediciones reales de los niveles de agua en el sitio propenso a las inundaciones y en ubicaciones aguas arriba del dispositivo de control del flujo, y no en base a predicciones inciertas del modelo, como en los anteriores sistemas RTC a gran escala». Tanto el piloto de Coímbra (Portugal) como el demostrador de Toulouse (Francia) han constatado que la tecnología funciona. En el piloto de Coímbra, se controlaron más de sesenta tormentas, con una reducción del caudal y de la profundidad aguas abajo de hasta un 37 % y un 19 % respectivamente. El demostrador de Toulouse sigue recopilando datos y se está evaluando su rendimiento.
Flexibilidad para una ejecución amplia
CENTAUR contribuye directamente al cumplimiento de los requisitos de la Directiva sobre inundaciones de la Unión Europea y el tablero de visualización del sistema basado en la web ofrece a las empresas de suministro de agua la oportunidad de mostrar cómo el sistema está protegiendo a los ciudadanos y las propiedades. Además, en el futuro, el control dinámico local de las redes de alcantarillado ofrecerá la posibilidad de controlar los vertidos intermitentes de los desbordamientos combinados de las alcantarillas a los cursos de agua, lo que apoya la aplicación de la Directiva sobre el tratamiento de aguas residuales urbanas y de la Directiva marco del agua. «A menudo, en las zonas urbanas, cuando fallan los sistemas de drenaje y alcantarillado, siempre se inundan las mismas propiedades. La solución CENTAUR, rápida y rentable, permite ofrecer una protección eficaz contra las inundaciones a aquellos lugares que padecen inundaciones en un pequeño número de propiedades», añade Tait. Las pymes socias de CENTAUR han empezado a comercializar el sistema a un precio objetivo del proyecto de menos de 100 000 euros, en comparación con un pequeño sistema centralizado de investigación y desarrollo de más de un millón de euros. Actualmente, el equipo está investigando el uso del sistema CENTAUR en múltiples ubicaciones de una red de alcantarillado o drenaje para un control flexible y adaptable en un área amplia. También está explorando el uso de CENTAUR con objeto de una mejor gestión de los desbordamientos de alcantarillado combinados para reducir el impacto en las aguas receptoras, y también para ver si la manipulación de los flujos de la red de alcantarillado puede reducir los costos de bombeo y tratamiento (en cuanto a energía y productos químicos) dentro de las plantas de tratamiento de aguas residuales.
Palabras clave
CENTAUR, alcantarillado, aguas residuales, inundación, sensores, precipitación, radar, hidrodinámico, agua, drenaje, autónomo, urbano