Investimento privado num programa de monitorização de fugas para fazer face à escassez de água em Lisboa, Portugal

É provável que Lisboa enfrente uma diminuição da precipitação anual e um aumento da frequência e duração dos períodos de seca, com projeções para temperaturas mínimas e máximas que apontam para um aumento para o final do século de cerca de 3°C, como previsto pelos cenários climáticos regionalizados desenvolvidos peloprojeto ADAPTACLIMA-EPAL financiado pela EPAL (Empresa Portuguesa das Águas Livres) e implementado pelo Grupo de Investigação CCIAM (Grupo de Investigação de Impactos, Adaptação e Mitigação das Alterações Climáticas) da Universidade de Lisboa. Devido ao seu clima subtropical-mediterrânico, a cidade geralmente experimenta invernos curtos e amenos e verões quentes. Portugal sofreu secas graves no passado. As secas representam um risco para a saúde humana, uma vez que, combinadas com altas temperaturas, podem resultar em desidratação.  Portanto, é vital que a cidade preste atenção à eficiência de seu sistema de abastecimento de água.

A redução das fugas da rede de distribuição de água e da quantidade de «água não comercial» pode contribuir significativamente para a capacidade de Lisboa para fazer face a futuras secas, aumentando a eficiência da utilização da água na cidade. A água não proveniente das receitas representa a diferença entre o volume total de água de entrada e o consumo faturado autorizado, ou seja, a água perdida/descarregada no sistema de abastecimento de água. Durante a década de 1990, o nível anual de água não-receita em Lisboa situava-se, em média, entre 25% e 30%, cerca de 40 milhões de metros cúbicos. Um fator de stress adicional no sistema de distribuição de água tem sido a crescente procura de água potável devido ao crescimento da população urbana. A rede fornece água a cerca de 350 000 clientes domésticos e comerciais no centro da cidade e a cerca de 2 500 000 pessoas (dados de 2016) na área da Grande Lisboa (aregião circundante de Lisboa, que inclui municípios localizados na margem norte da grande foz do rio Tejo).

Um dos principais desafios para responder ao aumento do risco de seca é, por conseguinte, manter a proporção de água não proveniente de receitas da rede de abastecimento de água da cidade a um nível tão baixo quanto possível. 

A cidade de Lisboa propôs-se a encontrar uma forma de reduzir o volume de água perdido devido a fugas, também conhecida como água não-receita. A principal fonte deste problema está ligada a falhas nos dutos devido ao envelhecimento da infraestrutura. A EPAL dispõe internamente de técnicos especializados para efetuar as reparações necessárias. A dificuldade, no entanto, está em identificar e localizar as falhas, uma vez que a rede é generalizada e principalmente subterrânea. Se um técnico precisa procurar o vazamento dentro de uma área de 1 metro quadrado ou 1000 metros quadrados pode fazer uma enorme diferença. Por conseguinte, a EPAL decidiu desenvolver o programa de monitorização WONE, através do qual as fugas de água poderiam ser identificadas mais rapidamente e localizadas de forma mais precisa. O seu objetivo inicial era alcançar uma redução da água não comercial de 25 % para um nível inferior a 15 %, a fim de proporcionar um abastecimento de água sustentável a longo prazo, melhorando a eficiência e a eficácia quotidianas. Os resultados alcançados foram ainda melhores, atingindo uma redução da água não comercial para cerca de 8,5 % em 2015.

Os objetivos deste projeto estão em conformidade com o Programa Nacional para o Uso Eficiente da Água (PNUEA) aprovado com a Resolução Nacional 113/2005, que é coordenado pelo Laboratório Nacional de Engenharia Civil. Este programa visa contribuir para uma nova abordagem para abordar as questões da água em Portugal num quadro de desenvolvimento sustentável.

A iniciativa reforça a consecução de dois importantes Objetivos de Desenvolvimento Sustentável: o ODS 11 «Cidades e comunidades sustentáveis», que reforça a sustentabilidade da cidade e das suas comunidades, e o ODS 13 «Ação climática» através da redução da utilização de energia (pequenas emissões de gases com efeito de estufa).

Para abordar os vazamentos de água, a EPAL se propôs a desenvolver o programa de detecção de vazamentos de água WONE. O programa baseia-se num sistema de monitorização capaz de identificar e localizar eventuais fugas de água na rede de distribuição. O sistema de monitorização permite a comparação dos dados de utilização de água esperados com a utilização de água em tempo real. Esta comparação é efectuada por um software que foi especialmente desenvolvido para o programa. Quando é detetada uma discrepância entre os dois conjuntos de dados, a equipa de monitorização é alertada para a existência de uma potencial fuga no sistema. A localização da fuga é identificada rastreando o contador de água que forneceu os dados que revelaram um desvio. Após a localização do vazamento ser identificada, técnicos especializados, conhecidos como mecânicos de detecção de vazamento, são enviados para realizar uma detecção de vazamento em campo e reparar o problema. O programa resultou numa redução da água não comercial de 23,5 % em 2005 para cerca de 8,5 % em 2015 (sítioWebda EPAL), com uma poupança acumulada de cerca de 135 milhões de m3 desde 2005.

O sistema de monitorização WONE baseia-se numa divisão de Lisboa em zonas aquáticas definidas tendo em conta o número de habitantes, também conhecidas como Áreas Distritais Medidas (DMA). Cada zona é composta por 3000 a 5000 clientes e funciona como uma área de medição estratégica. Em cada zona, a pressão da água é monitorada continuamente através de um sistema passivo com alarmes ativos. O software WONE realiza uma avaliação contínua do desempenho dos DMAs através da combinação de dados de várias bases de dados e calcula indicadores de desempenho para controlar a água não-receita.

O projeto foi desenvolvido como um projeto interno de I&D. Começou inicialmente como projeto-piloto num número selecionado de zonas «simples». Com base nos resultados deste piloto, o programa foi aperfeiçoado e expandido para um maior número de zonas. No primeiro ano de desenvolvimento, 20 zonas foram incluídas no programa. Nos anos seguintes, o programa foi expandido com 30 a 40 zonas por ano. Em 2016, o sistema estará em operação em todas as 158 zonas. Ao lado do contador de água nestas zonas, os clientes podem receber contadores de água adicionais através do programa, a pedido. Estes contadores de água «privados» permitiram à EPAL obter mais informações sobre a utilização da água pelos seus clientes, com base nas quais a empresa pode agora prestar serviços de consultoria adicionais. Estes serviços podem incluir a deteção de fugas no local ou aconselhamento ao cliente para melhorar a eficiência do abastecimento de água.

Para além da monitorização do programa WONE, a EPAL implementou um conjunto de medidas para preparar o sistema para fazer face às reduções da qualidade da água associadas a períodos de seca mais intensos e ao escoamento de contaminantes, temperaturas mais elevadas e redução do caudal médio anual, projetadas por cenários de alterações climáticas. Por exemplo, as ações incluíram a renovação da estação de tratamento de água de Vale da Pedra, para adaptar os processos de tratamento, a fim de responder a um leque mais vasto de variações da qualidade da água.

O programa WONE foi desenvolvido e continua a ser gerido pela Empresa Portuguesa das Águas Livres (EPAL), que é a mais antiga empresa de abastecimento de água em Portugal. A EPAL é a principal operadora da rede de distribuição de água do país e é uma empresa estatal totalmente detida pela holding pública nacional Áquas de Portugal (AdP) desde 1993. A EPAL é responsável pela gestão das atividades de distribuição de água, bem como pela manutenção das redes de distribuição.

A equipa que monitoriza o software WONE desempenha um papel fundamental na sua aplicação bem-sucedida. Esta equipa foi criada através do recrutamento de 4 licenciados. Cada técnico de deteção de fugas recebeu formação especializada a nível interno e no terreno (que incluiu 2 semanas de formação no local de trabalho com empresas estrangeiras). Todos os conhecimentos subsequentes foram desenvolvidos no trabalho. A consistência da equipa contribuiu para o acúmulo bem sucedido de uma grande base de conhecimento interna de monitoramento de eficiência hídrica ao longo dos 10 anos que o programa tem executado. A este respeito, o reforço dos processos e competências internos da EPAL permitiu que a empresa estabelecesse um conjunto de indicadores críticos de alterações climáticas e os monitorizasse periodicamente numa perspetiva das vulnerabilidades do sistema.

Uma vez que o comportamento dos consumidores é um dos principais impulsionadores da redução do consumo de água, juntamente com o software WONE, a EPAL presta serviços de consultoria a clientes que pretendam melhorar a sua eficiência hídrica. Por exemplo, criou aplicações e ferramentas para o autocontrolo dos consumidores, a fim de aumentar a eficiência hídrica das famílias (por exemplo, aaplicação Waterbeep).

Outros serviços de consultoria incluíram a disponibilização de um sistema de monitorização, a identificação de fugas no local ou aconselhamento sobre eficiência hídrica. A melhoria da eficiência hídrica através de alterações no comportamento dos consumidores tem um impacto limitado no rendimento anual da EPAL, que depende mais do custo fixo do serviço incluído em cada fatura de água. Cada metro cúbico de água vendido tem de cobrir os custos de preparação e distribuição, o que significa que a sua rentabilidade é limitada. Uma redução do consumo de água pelos clientes é, portanto, de interesse tanto para o cliente como para a EPAL.

Por último, a EPAL promoveu o projeto ADAPTACLIMA-EPAL, que tem sido cientificamente apoiado pelo Grupo de Investigação CCIAM (Grupo de Investigação sobre Impactos, Adaptação e Mitigação das Alterações Climáticas) da Universidade de Lisboa. Este estudo, financiado inteiramente pela EPAL, proporcionou à empresa uma estratégia de adaptação para reduzir as vulnerabilidades das suas atividades às alterações climáticas. O projeto centrou-se em opções de adaptação para aumentar a resiliência dos sistemas da EPAL contra os riscos associados às alterações climáticas. Uma das opções apresentadas foi a promoção de ações para o uso eficiente da água, o que apoia os objetivos do programa WONE. A propriedade dos dados e documentos do projeto de investigação foi transferida para a EPAL no final do projeto.

A EPAL realizou ações relevantes de sensibilização dos cidadãos para as questões da eficiência hídrica e da gestão da procura. Por exemplo, lançou várias campanhas que promovem a utilização correta e responsável da água.

As principais partes interessadas para o programa WONE são os cidadãos e as empresas privadas que são os clientes da EPAL e, portanto, beneficiam de possíveis reduções nas contas de água. Com efeito, a par da manutenção da rede de distribuição de água, o comportamento dos consumidores é um dos principais motores da redução da utilização da água. Por conseguinte, a EPAL presta vários serviços a clientes que pretendam melhorar a sua eficiência hídrica (ver Soluções).

Embora o município de Lisboa não tenha estado diretamente envolvido no funcionamento do programa WONE, a cidade recebeu aconselhamento da EPAL sobre a forma de melhorar a eficiência hídrica e realizou grandes investimentos para concretizar estas melhorias. Como as atividades do programa WONE acontecem dentro da área da cidade, a cidade também atua como facilitadora para as obras que precisam ser executadas no local. Além disso, o município de Lisboa facilita qualquer comunicação necessária sobre o programa WONE entre a EPAL, os cidadãos e as empresas de Lisboa.

O programa WONE provou ser bem sucedido na melhoria da resiliência da rede de distribuição de água, ao mesmo tempo em que realiza um negócio lucrativo devido a poupanças consideráveis nos custos. Por conseguinte, o programa WONE não deve ser considerado apenas um investimento na adaptação às alterações climáticas. Oferece também uma oportunidade muito interessante enquanto investimento empresarial (cobenefício económico) que proporcionou à EPAL um forte incentivo económico para assegurar a resiliência a longo prazo da sua rede de distribuição.

O apoio do conselho de administração da empresa tem-se revelado um importante factor de sucesso, bem como o envolvimento de outras partes-chave da empresa, nomeadamente operações de rede, manutenção e relações com os clientes. Estas operações visam promover uma mudança de mentalidade dentro da empresa. O desenvolvimento do programa WONE recebeu muito apoio dentro da empresa desde o início.

Durante o grande evento de seca, ocorrido em 2005, os consumidores de Lisboa não sofreram grandes consequências devido à resiliência da disponibilidade das fontes de água. A seca extrema em 2005 levou a uma maior consciência dos riscos envolvidos nas secas. Isto é ilustrado pela criação de uma Comissão de Seca no âmbito do Ministério do Ambiente e Ação Climática imediatamente após o evento de 2005, que sublinhou a importância da cooperação entre as entidades nacionais e entre Portugal e Espanha.

O programa WONE concentra-se apenas na detecção de vazamentos. Portanto, os resultados da análise de dados precisam estar bem sintonizados com as práticas dos técnicos, que precisam encontrar soluções personalizadas para reparar o vazamento real. Esta tradução dos dados para a ação ainda requer um ato humano, o que significa que o seu sucesso depende muito do conhecimento da equipa que o opera. No âmbito do programa WONE foi realizado um ambiente de trabalho agradável e que até agora resultou numa equipa operacional estável.

A rede de distribuição de água tem de ser continuamente monitorizada e melhorada. A utilização do sistema de distribuição de água significa que os seus tubos serão armazenados e, eventualmente, terão de ser substituídos. A vida útil média da rede é de 50 a 60 anos. A vantagem do sistema WONE é que os problemas podem ser identificados de forma mais eficiente, o que significa que a substituição da rede pode ocorrer por fases. A renovação e reparação de tubos de água é, portanto, um processo contínuo. O programa WONE torna-o controlável, concentrando-se na fixação contínua de partes menores da rede, em vez de substituí-lo de uma só vez.

As primeiras provas de sucesso foram recolhidas na primeira área-piloto onde o sistema foi testado. Os resultados positivos permitiram alargar o programa de monitorização a toda a cidade de Lisboa.

Para além do sistema WONE, foram vendidos produtos semelhantes a outras entidades gestoras de água em Portugal e no estrangeiro, demonstrando a fácil aplicação deste produto a casos semelhantes. Exemplos disso são: AQUAmatrix®, o sistema de gestão de clientes para o setor da água e waterbeep®, um serviço para controlar o consumo de água para clientes domésticos e empresariais, ajudando-os a tornarem-se mais eficientes.

Pode ser difícil para as cidades tomarem a iniciativa de realizar um programa de eficiência hídrica, uma vez que o papel das cidades se limita a ser um facilitador e cliente da empresa de água. A realização de um programa de eficiência hídrica é, em primeiro lugar, uma decisão de investimento que tem de ser tomada pela própria empresa de abastecimento de água. Outras cidades poderiam estimular este tipo de desenvolvimento através de uma abordagem «liderar pelo exemplo», melhorando a sua própria eficiência hídrica. Podem também apoiar a comunicação entre uma empresa de abastecimento de água e os cidadãos, promovendo a sensibilização para o projeto entre os cidadãos e proporcionando opções de contacto práticas.

O desenvolvimento inicial do programa foi financiado através de recursos financeiros internos da EPAL. O retorno do investimento na reparação de fugas tem sido altamente rentável para a empresa, pelo que pode ser considerado um investimento em I&D. O investimento total para o desenvolvimento de software foi de cerca de 1 milhão de euros, bem como um montante semelhante que foi investido em sistemas de monitorização de redes na cidade. Os custos operacionais do programa ascendem a cerca de 500 000 euros por ano.

Através do programa, a quantidade de água não-receita diminuiu de 23,5% em 2005 para cerca de 8,5% em 2015. Isto resultou em cerca de 68 milhões de euros em poupanças acumuladas nos últimos 10 anos. O programa de eficiência hídrica é, portanto, altamente benéfico em termos de relação custo-benefício. A EPAL decidiu então reinvestir as poupanças obtidas na redução do impacto ambiental da empresa.

As fugas podem afetar tanto os gasodutos «públicos» como os gasodutos «privados» detidos pelos clientes. No primeiro caso, significa que a perda de água é responsável perante a EPAL. A empresa, portanto, economiza diretamente os custos ao corrigir o vazamento. No caso dos gasodutos privados, os custos poupados com a correção da fuga são apenas em benefício do cliente, sem aumento de lucro para a EPAL. No entanto, a redução da fatura de água para os clientes devido a um consumo menor é limitada, uma vez que a taxa de serviço fixa permanece inalterada.

O custo do programa WONE não inclui os custos de renovação da rede de distribuição de água, que são considerados custos de «manutenção regular». Para financiar estes custos, a AdP e a EPAL receberam apoio financeiro através de empréstimos a taxas de juro favoráveis do Banco Europeu de Investimento (BEI) desde 1993. O seu apoio foi utilizado para financiar extensões e atualizações do abastecimento de água, medidas de gestão de resíduos, redes de saneamento e melhorias de eficiência. O BEI apoiou empréstimos no valor de quase 2 500 000 000 EUR nas redes de água portuguesas. O BEI estabeleceu uma relação de confiança com a EPAL desde que começou a financiar os seus projetos. Esta relação é mantida através da apresentação ao BEI, pela EPAL, de relatórios anuais de progresso sobre novos conceitos e metodologias, bem como de atualizações sobre os programas internacionais e nacionais conexos.

Os benefícios ambientais conexos são alcançados devido à redução das emissões associada a um menor consumo de energia e à preservação dos recursos hídricos. Com efeito, o projeto revela importantes sinergias com a atenuação das alterações climáticas. Tanto o funcionamento das bombas de água como a purificação da água requerem eletricidade, utilizando assim um recurso que, nas suas fases de produção, emite gases com efeito de estufa. As bombas de água asseguram um fluxo contínuo de água limpa através do sistema. Quando um volume menor de água limpa é necessário devido à redução de vazamentos, menos água precisa ser circulada e, portanto, a quantidade total de energia necessária para manter o sistema de distribuição de água em operação é reduzida.

O projeto WONE está em conformidade com o Programa Nacional para o Uso Eficiente da Água (PNUEA, 2012), que é coordenado pelo Laboratório Nacional de Engenharia Civil. Este programa visa contribuir para uma nova abordagem para abordar as questões da água em Portugal num quadro de desenvolvimento sustentável. No âmbito deste programa, foi identificado que o desperdício de água associado aos sistemas de distribuição de água ainda era muito elevado em 2009. Neste momento, a EPAL já tinha obtido uma experiência considerável com a redução de água não-receita e, portanto, serviu como líder nos esforços de eficiência hídrica através do seu programa WONE. Na sua última versão (2012), a PNUEA reforçou a meta de redução para 2020 da água não-receita de 20% para 25%. Esta redução já foi realizada em Lisboa, com níveis de água não-receitas consistentemente abaixo de 10%.

O alinhamento da Lei Nacional da Água (Decreton.o 58/2005 atualizado com o DL n.o 130/2012) com a Diretiva-Quadro da Água conferiu à EPAL o direito de cobrar uma Taxa sobre os Recursos Hídricos. Esta taxa destina-se a cobrir os custos relacionadoscom as actividades de planeamento, protecção e gestão dos recursos hídricos.

O programa WONE começou em 2005 e ainda está em andamento.

A necessidade de detetar fugas na rede de água é contínua enquanto a rede estiver a ser utilizada. Por conseguinte, o programa não tem um fim, mas sim ciclos que representam o tempo de vida dos tubos e permitem a adaptação à dinâmica da rede.

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

Sectorização da Rede & Monitorização para Controlo de Águas Não Rendíveis