La Inteligencia Artificial como cerebro del nuevo ecosistema hídrico
La Inteligencia Artificial es el pináculo de las soluciones digitales y ha dejado de ser una promesa para convertirse en una realidad que optimiza la gestión del agua, desde el riego agrícola hasta la detección de fugas pasando por la operación de plantas desaladoras. Expertos y casos de éxito demuestran el potencial de esta tecnología que se está volviendo tan indispensable como la infraestructura tradicional
El Acuífero - "La aplicación de la IA en el sector del agua ya no es una visión de futuro, sino una realidad que está transformando las operaciones en el presente", afirma Sandro Hansen, especialista de aplicaciones en Turing Company. En este reportaje de El Acuífero abordamos los usos y aplicaciones de esta herramienta cada vez más presente en las salas de control de plantas de desalación y reúso de agua.
Según Hansen, la IA es especialmente valiosa en sistemas complejos de tratamiento y distribución que operan cerca de sus límites, lo que permite a los operadores mantener la estabilidad y la eficiencia al aprender de datos y adaptarse en tiempo real. Es decir, la IA no se limita a la imitación mediante datos como pueden hacerlo los gemelos digitales, sino que va más allá para adoptar la toma de decisiones con la mayor eficiencia posible maximizando la recuperación mientras se mitigan la incrustación y el ensuciamiento.
Esta revolución que se perfila como un estándar en los sistemas ósmosis inversa o ultrafiltración ya cuenta con casos de éxito con reducciones en el costo total operativo y de propriedad (TCOO por sus siglas en inglés) de alrededor del 20%. La tendencia es la convergencia de diversas capacidades de la IA dentro de los entornos SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition). Herramientas de detección de anomalías, optimización energética, mantenimiento predictivo y reducción de fugas se están unificando en una única "capa operativa". El resultado, explica Hansen, es que la IA eleva a SCADA de ser una mera herramienta de supervisión a un centro estratégico de toma de decisiones.
Los sistemas de IA pueden ajustar dinámicamente la velocidad de las bombas, la aireación y la dosificación de químicos en las plantas de tratamiento. Esto mejora la calidad del agua tratada y también genera importantes ahorros de energía, ya que la aireación puede representar hasta el 60% de los costos energéticos de una planta de aguas residuales. La IA también ha descubierto oportunidades de ahorro de energía en la programación de bombas, optimizando su funcionamiento para reducir el consumo. Además, la herramienta está revolucionando el mantenimiento. Al analizar datos de sensores en equipos como bombas y sopladores, la inteligencia artificial puede predecir fallos y necesidades de mantenimiento antes de que ocurran, minimizando el tiempo de inactividad y prolongando la vida útil de los activos.
Proceso de una Planta Desaladora de Agua de Mar de Ósmosis Inversa Optimizada con IA
Esta interfaz gráfica simula una pantalla SCADA optimizada con Inteligencia Artificial. En lugar de solo mostrar datos, el sistema se convierte en un centro de comando que ofrece una visibilidad completa de las operaciones de la planta. Al hacer clic en cada panel, puedes ver cómo la IA no solo monitorea métricas clave como el flujo, la presión o la calidad del agua, sino que también ofrece análisis predictivos y alertas inteligentes. Esta integración transforma el SCADA de una simple herramienta de supervisión a un aliado estratégico para la toma de decisiones.
Una de las aplicaciones más exitosas de la IA ha sido la lucha contra el "agua no contabilizada" (ANR), el volumen de agua que se pierde por fugas y roturas en la red. Los algoritmos de aprendizaje automático analizan datos en tiempo real de sensores de presión, flujo y consumo para identificar patrones anómalos que podrían indicar una fuga. El impacto es tangible. Por ejemplo, en Chile, Aguas Antofagasta ha implementado esta tecnología para detectar anomalías, como fugas y desviaciones de presión, sin necesidad de instalar nuevos sensores. El sistema compara los datos en tiempo real con patrones históricos para ejercer una gestión proactiva en lugar de un modo de "apagafuegos".
Por otro lado, en la agricultura, el mayor consumidor de agua, las tecnologías de riego inteligente están logrando ahorros de hasta el 40% en zonas de regadío. La IA analiza datos del suelo, el clima, el tipo de cultivo e incluso imágenes satelitales para determinar la cantidad exacta de agua necesaria, evitar el desperdicio y garantizar la hidratación óptima de las plantas. La startup Kilimo utiliza la IA para generar "beneficios volumétricos de agua" y conecta a corporaciones con agricultores que reducen su consumo, ayudando a las empresas a alcanzar sus metas de balance hídrico.
Más allá del riego, la IA se está aplicando para monitorear la calidad del agua a gran escala. La combinación de drones y teledetección con algoritmos de IA evalúa la salud de ríos y lagos de manera rápida y eficiente. Además, los modelos predictivos son capaces de anticiparse a eventos extremos como sequías e inundaciones. Google, por ejemplo, ha implementado sistemas de IA para la predicción de inundaciones en regiones propensas a estos desastres.
Proyecciones del mercado global
A pesar de que el sector del agua ha sido tradicionalmente conservador, el potencial de la IA se refleja en un crecimiento de mercado exponencial. Technavio proyecta que el mercado de gestión inteligente del agua crecerá a una tasa compuesta anual (CAGR) del 16.8% entre 2023 y 2028. Otro informe de Mordor Intelligence indica que el mercado pasará de $16.08 mil millones en 2023 a $30.80 mil millones para 2028.
Proyección del Mercado Global
El potencial de la IA se refleja en un crecimiento de mercado exponencial. Se espera que la inversión en estas tecnologías se cuadruplique para 2030, consolidando su rol como una herramienta indispensable y un estándar en la industria del agua a nivel mundial.
Fuente: Análisis de mercado de Technavio y Mordor Intelligence