IoT ajuda a garantir acesso à água potável

Falta de acesso a fontes ​​de água potável é um dos grandes problemas enfrentados pela humanidade nos dias de hoje. Cerca de 1,1 bilhão de pessoas em todo o mundo não têm acesso à água, e 2,7 bilhões sofre com a escassez de água por, pelo menos, um mês ao ano, segundo a WorldWildLife (WWF). E, dado o atual ritmo de consumo, a situação deve se agravar – em 2025, dois terços da população mundial poderão enfrentar escassez de água com ecossistemas sofrendo ainda mais.

Em muitas regiões, as comunidades dependem atualmente de sistemas que usam bombas manuais para ter água para beber, cozinhar e tomar banho. Em muitos casos, há uma única dessas bombas na região, aumentando as chances de ocorrência de problemas de funcionamento, manutenção ou eficácia. Quando essas bombas quebram, deixam toda uma vila sem água até que um técnico qualificado possa ir consertá-la, o que pode levar dias ou semanas.

Pensando em melhorar a qualidade de vidas dessas populações, a entidade sem fins lucrativos charity: water desenvolveu com o apoio da Cisco uma solução ampliável que monitora remotamente e em tempo real o consumo de água e a condição das bombas manuais usando sensores de Internet das Coisas (IoT). “Começamos a pesquisar patentes acadêmicas em 2012, mas só encontrávamos provas de conceitos básicas sem potencial para usar a tecnologia em larga escala. Não havia sensores para bombas manuais rurais”, explica Christoph Gorder, diretor da charity: water.

Foi então que a equipe da entidade decidiu projetar seu próprio sensor IoT do zero para coletar os dados e enviá-los para a nuvem. Após anos de aprendizado e com o apoio do programa Global Impact Grant da Cisco, foi possível lançar os sensores India Mark II, capazes de operar em ambientes remotos com poucos recursos. Podem ser instalados sem mão de obra ou equipamentos especializados. Contam com funcionalidades de geolocalização para que possam ser facilmente visualizados em mapas e assim facilitar o envio de profissionais de manutenção, se for necessário.

Os sensores India Mark II podem detectar grandezas como vazão e volume de água e fazer até 13 milhões de leituras por dia, segundo a Cisco. Os dados são compactados e transmitidos para a nuvem (por apenas alguns centavos por semana), onde são processados ​​usando ferramentas avançadas de análise. Informações personalizadas podem ser visualizadas em painéis para que se possa entender melhor o padrão de consumo de água e detectar rapidamente falhas no fornecimento. Além disso, esses mesmos dados podem gerar relatórios valiosos para serem apresentados a partes interessadas e doadores de fundos à charity: water.

Por terem superado os desafios de implantação em escala em áreas acidentadas, os sensores India Mark II podem para ser uma ferramenta muito útil no fornecimento confiável de água potável para pessoas vulneráveis ao redor do mundo. Prova disso é que, no final de 2021, a charity: water enviou mais de 390 sensores India Mark II para Uganda. As primeiras unidades foram distribuídas para a área remota de Karamoja no nordeste ugandense. Em três dias, equipes locais  instalaram os sensores nos sistemas de água da comunidade e, desde então, passaram a transmitir dados em tempo real, gerando insights interessantes. Houve um aumento significativo no consumo de água em uma localidade na véspera de Ano Novo, por exemplo.

“No mundo dos dados, você começa com um conceito bastante simples do que deseja e depois percebe se trata de um tesouro. Esse conjunto de dados já é o maior na história do uso rural da água no mundo em desenvolvimento. Vamos aprender muito mais sobre as taxas de consumo e quais pontos de água estão sobrecarregados e quais estão subutilizados”, explica Gorder.

A charity: water prevê que, com o conjunto de dados levantados pelos sensores, será possível explorar inúmeras possibilidades, como treinar algoritmos para prever falhas nas bombas manuais para que as equipes de manutenção possam resolver problemas de maneira proativa, economizando tempo e dinheiro e, o mais importante, garantindo acesso à água potável.

IoT e consumo racional da água

A Internet das Coisas (IoT) tem um enorme potencial para reduzir a escassez de água e assim   garantir o acesso de forma mais igualitária. Sistemas inteligentes de monitoramento e gestão de recursos hídricos baseados em sensores IoT podem dar a operadores de serviços públicos de água e saneamento meios eficazes e dados em tempo real para medir, monitorar e controlar as redes de distribuição de água e a qualidade da água distribuída e assim contribuir para preservar esse valioso recurso natural.

Seguem abaixo as principais áreas de contribuição das soluções IoT para o consumo racional da água:

1. Redução de desperdício decorrente de vazamentos nas linhas distribuição;

2. Monitoramento da qualidade da água para ajudar a preservar as fontes e evitar doenças entre consumidores;

3. Melhorar a eficiência dos sistemas hídricos, por exemplo, controlando níveis de pressão, vazão, temperatura, entre outros parâmetros, e também fazendo manutenção proativa para evitar interrupções no fornecimento de água;

4. Gerar conscientização sobre o uso racional da água contando com medidores inteligentes que asseguram mais visibilidade e transparência ao consumo em tempo real.

O potencial dos sensores inteligentes para leitura e medição do consumo de água foi reportado em números recentemente. Segundo um estudo de mercado da Global Industry Analysts, o mercado global de hidrômetros inteligentes estimado em US$ 3,2 bilhões em 2022 deverá atingir US$ 4,6 bilhões até 2026, com uma taxa composta de crescimento anual de 7,7% durante o período de análise.

O segmento de Auto Meter Reading (AMR), que facilita faz leitura automática dos medidores sem inspeção física, deve registrar uma taxa composta de crescimento anual de 4,9%, atingindo um valor de mercado de US$ 2,3 bilhões até 2026. Já o segmento de Advanced Metering Infrastructure (AMI), que inclui soluções de comunicação bidirecional entre dispositivos de medição e usuários ou concessionárias públicas e abrange funções, como leituras de medidores, identificação de falhas ou vazamentos, conexão/desconexão de serviços e detecção de roubos ou violações, terá uma taxa composta de crescimento anual de 10,6% nos próximos sete anos. O segmento está ganhando força com avanços tecnológicos, benefícios de custos e novas necessidades das concessionárias em evolução.

Os principais fatores geradores de demanda no mercado global de hidrômetros inteligentes são a escassez de água, medidas de conservação, infraestruturas envelhecidas, ritmo acelerado de urbanização, vazamentos, regulamentações governamentais rigorosas e ações de melhoria operacional.