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Cómo resolver la escasez del agua gracias a la inteligencia artificial

Autor | Arantxa Herranz

Se calcula que en todo el mundo hay 785 millones de personas que no tienen un servicio básico de agua potable y que al menos 2.000 millones de personas usan una fuente de agua potable contaminada con heces, lo que propaga enfermedades como diarrea, cólera, disentería, fiebre tifoidea y poliomielitis. Los datos de la Organización Mundial de la Salud también estiman que, para 2025, la mitad de la población mundial vivirá en zonas con escasez de agua.

La falta de salubridad, unida a futuras restricciones, podría ser un cóctel letal en muchas regiones del mundo. En algunas zonas del planeta, de hecho, se está llegando al límite en el que los servicios de agua pueden ser entregados de manera sostenible, especialmente en las regiones áridas.

¿Se puede usar la IA para resolver la crisis del agua?

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Para intentar frenar esta escasez de agua, muchas organizaciones han comenzado a usar inteligencia artificial para el control del agua en aspectos tan diversos como prevenir el desperdicio de agua o conocer mejor el empleo que se hace de este recurso. El objetivo es intentar mejorar la crisis mundial del agua y la buena noticia es que algunos proyectos están demostrando ser efectivos.

Prevenir conflictos

La asociación Water, Peace and Security (Agua, Paz y Seguridad) está diseñando herramientas y servicios con los que poder identificar el desarrollo de riesgos de seguridad relacionados con el agua. Estas herramientas y servicios pueden mostrar cambios e impactos de escasez de agua a corto plazo, y vincularlos con factores sociales, políticos, económicos e hidrológicos.

Los expertos de esta organización han utilizado la inteligencia artificial para prever (hasta con un año de anticipación) dónde ocurrirán los conflictos mundiales del agua. Según anticipan, las alertas del sistema también podrían emplearse para inspeccionar las causas de tales conflictos hídricos y dirigir la ayuda específicamente dirigida a las áreas que más lo necesitan. Las pruebas ya han mostrado resultados exitosos, ya que la herramienta fue capaz de predecir más del 75% de los conflictos relacionados con el agua en el Delta del Níger, en el Interior de Malí.

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Localizar presas y embalses

Mientras, un equipo de investigadores de la Universidad de Stanford está combinando datos de teledetección con aprendizaje automático para detectar presas y embalses más pequeños. Estas estructuras suministran agua potable y generan energía hidroeléctrica, pero también pueden correr el riesgo de amenazar los ecosistemas si no se construyen y gestionan con cuidado.

Agua en megaciudades

Las dinámicas industriales y de empleo muestran una clara tendencia hacia la construcción de megaciudades, donde a pesar de las eficiencias de su mayor densidad se consume una mayor cantidad de agua de forma localizada. En aquellas ciudades con poblaciones de más de 10 millones de personas, se corre el riesgo de experimentar escasez de agua y acceso desigual a este recurso.

La Inteligencia Artificial también está ayudando a resolver estos problemas. En La India, el Dr. Yogesh Simmhan está utilizando Internet de las cosas (IoT) para ayudar a garantizar que las personas tengan acceso a un suministro de agua asequible y seguro. Analizando los datos, el objetivo es comprender las causas de las variaciones en el acceso al agua para barrios individuales, de forma que la IA se pueda utilizar para gestionar mejor los suministros, como la mejora de la programación del agua o la detección de fugas.

Al agrupar datos sobre áreas como el flujo de los embalses, el clima estacional y el uso residencial, el equipo puede predecir la demanda máxima e identificar las deficiencias.

Y del agua que no se ve

En las ciudades, buena parte de esa agua pasa por una infraestructura subterránea que no se ve, pero que resulta vital que esté en buenas condiciones para ampliar su vida útil. Si se sabe el estado de estas tuberías, los servicios públicos pueden comparar el rendimiento actual con las expectativas y predecir cuándo y dónde pueden surgir problemas. Los sensores (pequeños, resistentes y de baja potencia) pueden enviar todos estos datos e información para ser tratados con Inteligencia Artificial y hacer un seguimiento en tiempo real en aquellos sistemas que no vemos.

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Una información, además, que se puede combinar con otros datos como el clima y las mareas, para poder tomar decisiones más acertadas. SmartCover Systems es una de las empresas que trabaja en estos sistemas, especialmente en aguas residuales. Las unidades remotas SmartCover se colocan estratégicamente de manera que se puedan identificar bloqueos en las alcantarillas antes de que se desborden en la calle, entre otras opciones.

La compañía asegura que se han recopilado más de 200 millones de horas de datos de monitoreo de alcantarillas y aguas pluviales. Al aplicarles patrones de inteligencia artificial (IA), se está identificando problemas comunes con la infraestructura del sistema de recolección de aguas residuales.

IA al rescate del problema del agua

La crisis del agua tiene dos retos ante sí: buscar nuevas fuentes de agua y administrar las reservas y sistemas de agua existentes de manera sostenible. La IA puede trabajar continuamente con grandes cantidades de conjuntos de datos. La tecnología también aprende sobre la marcha. Los investigadores están probando algoritmos que permitan construir plantas de agua que proporcionen estadísticas actualizadas sobre el estado actual del recurso y que ayuden a construir modelos para el futuro.

Ayudados por sensores y redes neuronales, la IA puede generar estrategias o hacer modelos de predicción para el futuro que mejoren el consumo y la localización de este bien básico. Lo que no puede hacer es diseñar las políticas que deberán regir sobre su correcto uso.

Imágenes | Fabiano Rodrigues, Artem, Alex Brackem, Skitterphoto