Inversión privada en un programa de monitoreo de fugas para hacer frente a la escasez de agua en Lisboa, Portugal

Es probable que Lisboa se enfrente a una disminución de las precipitaciones anuales y un aumento de la frecuencia y la duración de los períodos de sequía, con proyecciones de temperaturas mínimas y máximas que apuntan a un aumento para finales de siglo de aproximadamente 3 ° C, como lo anticipan los escenarios climáticos regionalizados desarrollados por el proyectoADAPTACLIMA-EPALfinanciado por EPAL (Empresa Portuguesa das Águas Livres) e implementado por el Grupo de Investigación CCIAM (Climate Change Impacts, Adaptation and Mitigation Research Group) de la Universidad de Lisboa. Debido a su clima subtropical-mediterráneo, la ciudad generalmente experimenta inviernos cortos y suaves y veranos calurosos. Portugal ha experimentado sequías severas en el pasado. Las sequías suponen un riesgo para la salud humana ya que, combinadas con las altas temperaturas, pueden provocar deshidratación.  Por lo tanto, es vital que la ciudad preste atención a la eficiencia de su sistema de suministro de agua.

Reducir las fugas de la red de distribución de agua y la cantidad de «agua sin ingresos» puede contribuir significativamente a la capacidad de Lisboa para hacer frente a futuras sequías al aumentar la eficiencia en el uso del agua de la ciudad. El agua sin ingresos representa la diferencia entre el volumen total de agua de entrada y el consumo facturado autorizado, es decir, el agua perdida / filtrada en el sistema de suministro de agua. Durante la década de 1990, el nivel anual de agua sin ingresos en Lisboa estaba en promedio entre el 25% y el 30%, alrededor de 40,000,000 metros cúbicos. Un factor de estrés adicional en el sistema de distribución de agua ha sido la creciente demanda de agua potable debido al crecimiento de la población urbana. La red suministra agua a alrededor de 350.000 clientes domésticos y comerciales dentro del centro de la ciudad y alrededor de 2.500.000 personas (datos de 2016) en el área de la Gran Lisboa (laregión que rodea Lisboa, que incluye municipios ubicados en la orilla norte de la amplia desembocadura del río Tajo).

Uno de los principales desafíos para responder al aumento del riesgo de sequía es, por lo tanto, mantener la proporción de agua no rentable de la red de suministro de agua de la ciudad en el nivel más bajo posible. 

La ciudad de Lisboa se propuso encontrar una manera de reducir el volumen de agua perdido debido a las fugas, también conocido como agua sin ingresos. La principal fuente de este problema está vinculada a fallas en las tuberías debido al envejecimiento de la infraestructura. EPAL cuenta con técnicos especializados internos para llevar a cabo las reparaciones necesarias. La dificultad, sin embargo, radica en identificar y localizar las fallas, ya que la red está muy extendida y en su mayoría subterránea. Si un técnico necesita buscar la fuga dentro de un área de 1 metro cuadrado o 1.000 metros cuadrados puede hacer una enorme diferencia. Por lo tanto, EPAL decidió desarrollar el programa de monitoreo WONE a través del cual las fugas de agua podrían identificarse más rápidamente y ubicarse con mayor precisión. Su objetivo inicial era lograr una reducción del agua sin ingresos del 25% a un nivel inferior al 15%, para proporcionar un suministro de agua sostenible a largo plazo mediante la mejora de la eficiencia y la eficacia del día a día. Los resultados logrados han sido aún mejores, alcanzando una reducción del agua sin ingresos a alrededor del 8,5% en 2015.

Los objetivos de este Proyecto cumplen con el Programa Nacional para el Uso Eficiente del Agua (PNUEA) aprobado con la Resolución nacional 113/2005, que es coordinada por el Laboratorio Nacional de Ingeniería Civil. Este programa tiene como objetivo contribuir a un nuevo enfoque para abordar los problemas del agua en Portugal en un marco de desarrollo sostenible.

La iniciativa refuerza la consecución de dos importantes Objetivos de Desarrollo Sostenible: el ODS 11 «Ciudades y comunidades sostenibles», que mejora la sostenibilidad de la ciudad y de sus comunidades, y el ODS 13 «Acción por el clima» mediante la reducción del uso de energía (menores emisiones de gases de efecto invernadero).

Para abordar las fugas de agua, EPAL se propuso desarrollar el programa de detección de fugas de agua WONE. El programa se basa en un sistema de monitoreo que es capaz de identificar y localizar cualquier fuga de agua en la red de distribución. El sistema de monitoreo permite comparar los datos de uso de agua esperados con el uso de agua en tiempo real. Esta comparación se lleva a cabo por un software que fue especialmente desarrollado para el programa. Cuando se encuentra una discrepancia entre los dos conjuntos de datos, alerta al equipo de monitoreo de que existe una posible fuga en el sistema. La ubicación de la fuga se identifica rastreando el medidor de agua que proporcionó los datos que mostraron una desviación. Después de identificar la ubicación de la fuga, se envían técnicos especializados, conocidos como mecánicos de detección de fugas, para llevar a cabo una detección de fugas basada en el campo y reparar el problema. El programa ha dado lugar a una reducción del agua sin ingresos del 23,5 % en 2005 a alrededor del 8,5 % en 2015 (sitiowebde EPAL),con un ahorro acumulado de alrededor de 135 millones de m3 desde 2005.

El sistema de seguimiento WONE se basa en una división de Lisboa en zonas acuáticas definidas teniendo en cuenta el número de habitantes, también conocidas como zonas de distrito medidas (DMA). Cada zona consta de 3.000 a 5.000 clientes y funciona como un área de medición estratégica. En cada zona se monitoriza continuamente la presión del agua a través de un sistema pasivo con alarmas activas. El software WONE lleva a cabo una evaluación continua del rendimiento de los DMA mediante la combinación de datos de varias bases de datos y calcula los indicadores de rendimiento para controlar el agua sin ingresos.

El proyecto se desarrolló como un proyecto interno de R&D. Comenzó inicialmente como piloto en un número seleccionado de zonas «simples». Sobre la base de los resultados de este piloto, el programa se perfeccionó y amplió a un mayor número de zonas. En el primer año de desarrollo se incluyeron 20 zonas en el programa. En los años subsecuentes el programa se amplió con 30 a 40 zonas anualmente. Para 2016, el sistema está operando en las 158 zonas. Junto al medidor de agua en estas zonas, los clientes pueden recibir medidores de agua adicionales a través del programa bajo petición. Estos contadores de agua «privados» han permitido a EPAL obtener más información sobre el uso del agua de sus clientes, sobre la base de la cual la empresa ahora puede proporcionar servicios de consultoría adicionales. Estos servicios pueden incluir la detección in situ de fugas o la asesoría al cliente para mejorar la eficiencia del suministro de agua.

Además del seguimiento del programa WONE,EPAL ha aplicado una serie de medidas para preparar el sistema a fin de hacer frente a las reducciones de la calidad del agua asociadas a períodos de sequía más intensos y a la escorrentía de contaminantes, a temperaturas más elevadas y a la reducción del caudal medio anual, según los escenarios de cambio climático. Por ejemplo, las acciones incluyeron la renovación de la planta de tratamiento de agua Vale da Pedra, para adaptar los procesos de tratamiento, con el fin de responder a una gama más amplia de variaciones de la calidad del agua.

El programa WONE ha sido desarrollado y sigue siendo gestionado por la Empresa Portuguesa das Águas Livres (EPAL), que es la empresa de servicios públicos de agua más antigua de Portugal. EPAL es el principal operador de la red de distribución de agua en el país y es una empresa estatal que es propiedad en su totalidad del holding público nacional Áquas de Portugal (AdP) desde 1993. EPAL es responsable de la gestión de las actividades de distribución de agua, así como del mantenimiento de las redes de distribución.

El equipo que monitorea el software WONE juega un papel clave en su aplicación exitosa. Este equipo fue creado reclutando a 4 graduados universitarios. Cada técnico de detección de fugas recibió capacitación especializada interna y en el campo (que incluyó 2 semanas de capacitación en el trabajo con empresas extranjeras). Todo el conocimiento posterior se desarrolló en el trabajo. La consistencia del equipo ha contribuido a la construcción exitosa de una gran base de conocimiento interna de monitoreo de eficiencia hídrica durante los 10 años que el programa ha estado funcionando. A este respecto, el refuerzo de los procesos y competencias internos de EPAL ha permitido a la empresa establecer un conjunto de indicadores críticos del cambio climático y supervisarlos periódicamente desde la perspectiva de las vulnerabilidades del sistema.

Dado que el comportamiento del consumidor es un motor principal para la reducción del uso del agua, junto con el software WONE, EPAL ofrece servicios de consultoría a los clientes que deseen mejorar su eficiencia hídrica. Por ejemplo, creó aplicaciones y herramientas para el autocontrol de los consumidores, con el fin de aumentar la eficiencia hídrica de los hogares (por ejemplo, laaplicación Waterbeep).

Otros servicios de consultoría incluyeron la provisión de un sistema de monitoreo, la identificación de fugas en el sitio o asesoramiento sobre eficiencia hídrica. La mejora de la eficiencia hídrica a través de cambios en el comportamiento de los consumidores tiene un impacto limitado en los ingresos anuales de EPAL que depende más del coste fijo del servicio que se incluye en cada factura de agua. Cada metro cúbico de agua vendido necesita cubrir los costes de preparación y distribución, lo que significa que su rentabilidad es limitada. Por lo tanto, una reducción en el consumo de agua por parte de los clientes es de interés tanto para el cliente como para EPAL.

Por último, EPAL promovió el proyecto ADAPTACLIMA-EPAL, que ha recibido el apoyo científico del Grupo de Investigación CCIAM (Climate Change Impacts, Adaptation and Mitigation Research Group) de la Universidad de Lisboa. Este estudio, financiado en su totalidad por EPAL, proporcionó a la compañía una estrategia de adaptación para reducir las vulnerabilidades de sus actividades al cambio climático. El proyecto se centró en las opciones de adaptación para aumentar la resiliencia de los sistemas de EPAL frente a los riesgos asociados al cambio climático. Una de las opciones presentadas fue la promoción de acciones para el uso eficiente del agua, que apoya los objetivos del programa WONE. La propiedad de los datos y documentos del proyecto de investigación se transfirió a EPAL al final del proyecto.

EPAL llevó a cabo acciones relevantes para la sensibilización de los ciudadanos, sobre los temas de eficiencia hídrica y gestión de la demanda. Por ejemplo, lanzó varias campañas para promover el uso correcto y responsable del agua.

Las partes interesadas clave para el programa WONE son los ciudadanos y las empresas privadas que son los clientes de EPAL y, por lo tanto, se benefician de posibles reducciones en las facturas de agua. De hecho, junto con el mantenimiento de la red de distribución de agua, el comportamiento del consumidor es uno de los principales impulsores de la reducción del uso del agua. Por lo tanto, EPAL ofrece varios servicios a los clientes que deseen mejorar su eficiencia hídrica (consulte Soluciones).

Aunque el municipio de Lisboa no participó directamente en la operación del programa WONE, la ciudad ha recibido asesoramiento de EPAL sobre cómo mejorar la eficiencia del agua y ha realizado grandes inversiones para realizar estas mejoras. Como las actividades del programa WONE tienen lugar dentro del área de la ciudad, la ciudad también actúa como facilitadora para las obras de construcción que deben ejecutarse en el sitio. Además, el municipio de Lisboa facilita cualquier comunicación necesaria sobre el programa WONE entre EPAL, los ciudadanos y las empresas de Lisboa.

El programa WONE ha demostrado ser exitoso en mejorar la resiliencia de la red de distribución de agua, al tiempo que realiza un negocio rentable debido al considerable ahorro en costos. Por lo tanto, el programa WONE no debe considerarse solo como una inversión en adaptación al clima. También ofrece una oportunidad muy interesante como inversión empresarial (cobeneficio económico) que ha proporcionado a EPAL un fuerte incentivo económico para garantizar la resiliencia a largo plazo de su red de distribución.

Se ha demostrado que el apoyo del consejo de administración de la empresa es un factor de éxito importante, así como la participación de otras partes clave de la empresa, a saber, las operaciones de red, el mantenimiento y las relaciones con los clientes. Estas operaciones tienen como objetivo promover un cambio de mentalidad dentro de la empresa. El desarrollo del programa WONE recibió mucho apoyo dentro de la empresa desde el principio.

Durante la gran sequía ocurrida en 2005, los consumidores de Lisboa no experimentaron consecuencias importantes debido a la resiliencia de la disponibilidad de fuentes de agua. La sequía extrema en 2005 llevó a una mayor conciencia de los riesgos involucrados en las sequías. Esto queda ilustrado por la creación de una Comisión de Sequía dentro del Ministerio de Medio Ambiente y Acción por el Clima directamente después del evento de 2005, que hizo hincapié en la importancia de la cooperación entre las entidades nacionales y entre Portugal y España.

El programa WONE se centra únicamente en la detección de fugas. Por lo tanto, los resultados del análisis de datos deben estar bien en sintonía con las prácticas de los técnicos, que necesitan encontrar soluciones a medida para reparar la fuga real. Esta traducción de los datos a la acción todavía requiere un acto humano, lo que significa que su éxito depende en gran medida del conocimiento del equipo que lo opera. Dentro del programa WONE se ha realizado un ambiente de trabajo agradable y que hasta ahora ha dado como resultado un equipo operativo estable.

La red de distribución de agua necesita ser monitoreada y mejorada continuamente. El uso del sistema de distribución de agua significa que sus tuberías se almacenarán y eventualmente necesitarán ser reemplazadas. La vida media de la red es de 50 a 60 años. La ventaja del sistema WONE es que los problemas se pueden identificar de manera más eficiente, lo que significa que el reemplazo de la red puede tener lugar en fases. La renovación y reparación de tuberías de agua es, por lo tanto, un proceso continuo. El programa WONE lo hace manejable al enfocarse en arreglar continuamente partes más pequeñas de la red, en lugar de reemplazarlo todo a la vez.

Las primeras evidencias de éxito se reunieron en la primera área piloto donde se probó el sistema. Los resultados positivos permitieron ampliar el programa de seguimiento a toda la ciudad de Lisboa.

Además del sistema WONE, se vendieron productos similares a otros organismos de gestión del agua en Portugal y en el extranjero, lo que demuestra la fácil aplicación de este producto a casos similares. Ejemplos de esto son: AQUAmatrix®, el sistema de gestión de clientes para el sector del agua y waterbeep®, un servicio para controlar el consumo de agua para clientes domésticos y corporativos, ayudándoles a ser más eficientes.

Puede ser difícil para las ciudades tomar la iniciativa en la realización de un programa de eficiencia del agua, ya que el papel de las ciudades se limita a ser un facilitador y cliente de la empresa de agua. Llevar a cabo un programa de eficiencia hídrica es, en primer lugar, una decisión de inversión que debe tomar la propia empresa de agua. Otras ciudades podrían estimular este tipo de desarrollo a través de un enfoque de «liderar con el ejemplo» mejorando su propia eficiencia hídrica. También pueden apoyar en la comunicación entre una empresa de agua y los ciudadanos promoviendo el conocimiento del proyecto entre los ciudadanos y proporcionando opciones prácticas de contacto.

El desarrollo inicial del programa se financió a través de los recursos financieros internos de EPAL. El retorno de la inversión para reparaciones de fugas ha sido altamente rentable para la empresa y, por lo tanto, podría considerarse una inversión en I + amp; D. La inversión total para el desarrollo de software fue de alrededor de 1.000.000 €, así como una cantidad similar que se invirtió en sistemas de monitoreo de red dentro de la ciudad. Los costes operativos del programa ascienden a unos 500.000 euros al año.

A través del programa, la cantidad de agua sin ingresos ha disminuido del 23,5% en 2005 a alrededor del 8,5% en 2015. Esto ha dado lugar a unos 68 millones de euros de ahorro acumulado en los últimos 10 años. Por lo tanto, el programa de eficiencia hídrica es altamente beneficioso en términos de su relación costo-beneficio. EPAL decidió reinvertir los ahorros logrados en una mayor reducción del impacto ambiental de la empresa.

Las fugas pueden afectar tanto a los gasoductos «públicos» como a los gasoductos «privados» propiedad de los clientes. En el primer caso, significa que la pérdida de agua es responsable ante EPAL. Por lo tanto, la empresa ahorra directamente los costos mediante la fijación de la fuga. En el caso de tuberías privadas, los costos ahorrados al arreglar la fuga son solo en beneficio del cliente, sin aumento de ganancias para EPAL. Sin embargo, la reducción de la factura del agua para los clientes debido a un consumo menor es limitada, porque el cargo por servicio fijo permanece sin cambios.

El coste del programa WONE no incluye los costes de renovación de la red de distribución de agua, que se considera un coste de «mantenimiento regular». Para financiar estos costes, AdP y EPAL han recibido apoyo financiero a través de préstamos con tipos de interés favorables del Banco Europeo de Inversiones (BEI) desde 1993. Su apoyo se utilizó para financiar ampliaciones y mejoras del suministro de agua, medidas de gestión de residuos, redes de saneamiento y mejoras de la eficiencia. El BEI ha apoyado préstamos por valor de casi 2.500.000.000 de euros en redes de agua portuguesas. El BEI ha establecido una larga relación de confianza con EPAL desde que comenzó a financiar sus proyectos. Esta relación se mantiene mediante la presentación al BEI de informes anuales de situación sobre nuevos conceptos y metodologías por parte de EPAL, así como actualizaciones de los programas internacionales y nacionales conexos.

Los cobeneficios medioambientales se logran gracias a la reducción de las emisiones asociadas a un menor consumo de energía y a la preservación de los recursos hídricos. De hecho, el proyecto muestra importantes sinergias con la mitigación del cambio climático. Tanto el funcionamiento de las bombas de agua como la depuración del agua requieren electricidad, utilizando así un recurso que en sus fases de producción emite gases de efecto invernadero. Las bombas de agua aseguran un flujo continuo de agua limpia a través del sistema. Cuando se necesita un menor volumen de agua limpia debido a la reducción de las fugas, se necesita circular menos agua y, por lo tanto, se reduce la cantidad total de energía necesaria para mantener el sistema de distribución de agua en funcionamiento.

El proyecto WONE cumple con el Programa Nacional para el Uso Eficiente del Agua (PNUEA, 2012),coordinado por el Laboratorio Nacional de Ingeniería Civil. Este programa tiene como objetivo contribuir a un nuevo enfoque para abordar los problemas del agua en Portugal en un marco de desarrollo sostenible. Bajo este programa se identificó que el desperdicio de agua asociado con los sistemas de distribución de agua todavía era muy alto en 2009. En este momento EPAL ya había obtenido una experiencia considerable con la reducción de agua sin ingresos y, por lo tanto, sirvió como líder en los esfuerzos de eficiencia hídrica a través de su programa WONE. En su última versión (2012), PNUEA ha reforzado el objetivo de reducción de 2020 para el agua no facturada del 20 % al 25 %. Esta reducción ya se ha realizado en Lisboa con niveles de agua sin ingresos consistentemente por debajo del 10%.

La adaptación de la Ley Nacional del Agua (Decreton.o 58/2005 actualizado con el DL n.o 130/2012) a la Directiva Marco del Agua otorgó a EPAL el derecho a recaudar un impuesto sobre los recursos hídricos. Este impuesto está diseñado para cubrir los costos asociadoscon las actividades de planificación, protección y gestión de los recursos hídricos.

El programa WONE comenzó en 2005 y todavía se está ejecutando.

La necesidad de detectar fugas dentro de la red de agua es continua mientras la red esté en uso. Por lo tanto, el programa no tiene un final, sino ciclos que representan la vida útil de las tuberías y permiten la adaptación a la dinámica de la red.

Generic email: geral.epal@adp.pt

Nuno Medeiros

Director of Asset Management, EPAL

nuno.goulartt.medeiros@adp.pt

Maria João Capela 

Head of Planning and Investment Department, EPAL

maria.joao.capela@adp.pt

Rui Mira

Climate Change Specialist, EPAL

rui.mira@adp.pt

Sectorización de la red & Monitoreo para el control del agua sin ingresos