Polo di telecontrollo di Forlì (crediti: Marco Merola) 

Acqua, uno sguardo dal cielo per scovare le perdite nelle condutture

Nell'Italia della dispersione idrica c'è una realtà, Hera, che punta su tecnologia e innovazione per monitorare la rete dell'"oro blu". Grazie a raggi dall'universo, ma anche velivoli e algoritmi per scovare le falle sul terreno. "Così salveremo il nostro bene più prezioso"

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Rabdomanti dallo spazio. Sistemi a raggi cosmici, per cercare perdite nelle nostre reti idriche, simili a quelli con cui si cerca l'acqua su Marte. E ancora: occhi dal cielo e Intelligenza artificiale per giocare d'anticipo e risolvere i problemi prima che si verifichino i guai. Nell'Italia che combatte contro gli effetti della crisi climatica e della siccità, che tenta di preservare in ogni modo il suo "oro blu" sempre più scarso e prezioso, per combattere la crisi di una rete idrica per troppi anni rimasta un colabrodo, una mano preziosa ed efficace arriva oggi persino grazie ai raggi cosmici. 
Display di rilevamento dello spreco di acqua grazie ai raggi cosmici 

Il nostro Paese, ci raccontano dati Istat, è maglia nera in Europa in quanto a spreco di acqua potabile. Poco meno della metà (47,9%) del volume di tutta l'acqua prelevata alla fonte non raggiunge infatti gli utenti finali per via delle dispersioni idriche della rete. I motivi sono vari: perdite fisiologiche, mancanza di manutenzione, tubature vecchie, condizioni del suolo che deteriorano strutture e allacci e via dicendo. Così accade, soprattutto al sud, che quasi metà dell'acqua di cui potremmo disporre viene persa: la media nazionale come volume di metri cubi dispersi per chilometro di rete è di 25 metri cubi chilometro/giorno. Eppure, in alcune realtà alla avanguardia come l'Emilia Romagna dove opera la multiutility Hera, i metri cubi dispersi sono in media appena 10, meno della metà della media nazionale. Questo perché ad Hera stanno investendo sempre più in tecnologie di avanguardia, persino provenienti dallo spazio.

 


"I raggi cosmici sono solo un ultimo elemento nell'approccio delle perdite - racconta Maurizia Brunetti, responsabile del coordinamento tecnico dell'acquedotto del Gruppo Hera - e ci permettono una ricerca attiva delle perdite grazie a una tecnologia innovativa, con produttività molto maggiore di chilometri monitorati". 

La sfida dell'idrogeno

Finora il metodo principale per trovare le perdite nelle reti idriche che corrono sotto le nostre strade era il rilevamento acustico. Grazie ad appositi macchinari i tecnici, a piedi, percorrono i chilometri d'asfalto sopra la rete e individuano i punti delle perdite. Ora però grazie a un sistema che usa i raggi cosmici, il rilevamento può essere fatto persino a bordo dell'auto, risultando dunque ancor più rapido e produttivo.  


Ma come funzionano i raggi spaziali che ci aiutano a trovare le perdite? "I raggi cosmici sono in sostanza per lo più neutroni che arrivano dall'Universo - spiega Brunetti." Quando i neutroni arrivano in contatto con l'idrogeno vengono trattenuti dall'idrogeno. Partendo da questo assunto, grazie all'aiuto della facoltà di Fisica nucleare dell'Università di Padova, abbiamo sviluppato un macchinario che montiamo su un'auto. Il mezzo si muove lungo la strada dove sotto c'è la rete idrica e così siamo in grado - grazie ai raggi cosmici - di monitorare istante per istante la concentrazione dei neutroni a livello del manto stradale. La macchina va a 40-50 km/h e in un display vediamo la concentrazione dei neutroni, una sorta di linea: quando la concentrazione cala, la linea va giù, ed è segno che i neutroni sono stati trattenuti sotto il terreno da un ammasso di acqua,  perché ricordiamo sempre che la molecola di acqua è composta prevalentemente da idrogeno. Quando avviene,  significa che lì sotto potrebbe esserci una perdita idrica". A quel punto i tecnici intervengono per le riparazioni.

 

Display di rilevamento dello spreco di acqua grazie ai raggi cosmici 

Ad Hera, dove ogni anno investono 100 milioni di euro in innovazione e ricerca, hanno sperimentato il metodo dei raggi cosmici per circa un anno. "Confermiamo la bontà scientifica del metodo: su 1200 chilometri del perimetro bolognese abbiamo trovato rotture per un numero pari a quelle riscontrate con metodo acustico tradizionale, ma con il vantaggio che grazie ai raggi cosmici si è più produttivi, dato che ci si muove in auto anziché a piedi. Con una rete di circa 30 mila chilometri da controllare, poter disporre di questa tecnologia è dunque un importante passo avanti".  Inoltre i raggi cosmici sono sensibili anche alle perdite modeste, come quelle degli allacci, che sono spesso un punto di debolezza. 

Questa tecnologia, sviluppata grazie alla partnership con la startup Cosmic e il team di Neptune Srl, un sistema che ha anche vinto il primo premio in una competizione dell'Agenzia Spaziale Europea, si basa su un isotopo del Litio, il Litio-6. "E' quello che ci permette di rilevare i neutroni ed è in sostanza la stessa tecnologia usata per verificare se c'è l'acqua su Marte, ma per esempio è anche usata in agricoltura negli Stati Uniti per irrigare in maniera mirata". L'uso del Litio-6, costato circa 100 mila euro dato che è stato realizzato un nuovo macchinario proprio per rilevare le perdite, continuerà ora ad essere combinato con il classico metodo acustico per tentare di scovare tutte le perdite possibili e nel 2021, per continuare a comprendere l'efficacia del sistema, verrà allargato ad altri territori (Modena e Cesena).

Usare l'innovazione come tutela dell'acqua, la nostra risorsa più preziosa oggi minacciata dalla  crisi climatica, è un mantra in cui Hera continua a puntare, cercando di perfezionarsi. Per esempio dal 2015 ad oggi è stato sperimentato l'uso di satelliti che, tramite onde radio, permettevano di scovare acqua e perdite. In questo caso però i paesaggi, dalle colline agli edifici, potevano interferire sull'efficacia del metodo. Così adesso si sta pensando di usare dei velivoli. "I voli ci potranno permettere una distanza minore dal suolo - spiega ancora Brunetti - e ridurre così alcuni errori ottenuti dai satelliti. A febbraio 2021 partiremo con i primi voli, che adottano la stessa tecnologia a onde radio, per trovare perdite nel territorio di Ravenna".

Oltre a metodi classici,  occhi dal cielo e raggi dall'universo, in futuro una mano per conservare tutta l'acqua potrebbe persino arrivare dall'Intelligenza artificiale. Si chiama "manutenzione predittiva": usare dati e algoritmi per capire dove una condotta potrebbe perdere, prima che accada. Per due anni l'Università di Bologna ha analizzato i dati raccolti da Hera tra il 2013 e il 2018 su materiali delle condotte, suolo, profondità delle falde, temperature, conducibilità e altri fattori. Questi dati, grazie ad algoritmi ed intelligenza artificiale, potrebbero indicare esattamente dove intervenire giocando d'anticipo. Per esempio, senza sapere quali rotture erano già avvenute, i modelli predittivi hanno individuato grazie a dati di anni precedenti che lì si sarebbe proprio verificata una perdita. Dal 2021 anche questo metodo sarà implementato in Romagna, per intervenire prima che il danno accada.  Rabdomanti dallo spazio, dal cielo e persino dal futuro