Lo sviluppo recente di strumentazione tecnologica avanzata e l’ampia disponibilità di dati online, nonché di computing capacity attraverso i cloud, hanno certamente consentito di aumentare fortemente l’interesse verso i cosiddetti digital twins. Interessanti applicazioni anche alla gestione del servizio idrico integrato.

Le diverse applicazioni possibili dei Digital Twin includono anche la gestione del settore idrico che vede proprio in questo strumento la possibilità di dar voce alla necessità di una migliore gestione operativa oltre a quella dei propri asset. Gli operatori del servizio idrico sono anch’essi facilitati da sistemi di rilevamento dati e informazioni enormemente accresciuto per via della tecnologia applicata ai propri sistemi, non ultimo, gli smart meters oppure piattaforme GIS per il rilievo delle reti. Certamente le informazioni disponibili eccedono i limiti di utilizzo da parte dello staff operativo di queste utility. Ecco la necessità di sistemi intelligenti in grado di elaborare i dati e darne rapidi feedback. I Digital Twin svolgono, appunto, questa funzione reinviando le elaborazioni su modelli fittizi agli operatori affinché si possano prendere decisioni prima che gli eventi accadano. Questi modelli che superano i sistemi di controllo cosiddetti PID (proportional-integral.derivative), utilizzano sistemi di controllo basati su modelli per l’ottimizzazione più data-driven.
La replica digitale degli asset fisici di una rete idrica, in tutte le sue componenti relative al Sistema Idrico Integrato fa, pertanto, riferimento alla combinazione di modelli che forniscono una rappresentazione digitale di un ambito di tale sistema (ad esempio, acquedotto, impianti di recupero, sistemi di depurazione, fognature ecc.), utilizzando dati real-time provenienti da più sorgenti allo scopo di simulare situazioni critiche, desiderate o semplicemente attese rispetto alla gestione “fisica” del sistema.
In questo ambito molto interessante è prendere, ad esempio, il recente progetto di Acquedotto Pugliese (AQP) che ha avviato una prima fase d’interventi con oltre 3 milioni di euro della programmazione React-EU. Il modello di sviluppo 4.0 che questo operatore sta avviando punta decisamente alla trasformazione digitale dell’azienda, in un’ottica di miglioramento della qualità del servizio reso sul territorio.

Il progetto Smart Water Management punta ai temi della digitalizzazione e innovazione basato su un approccio what-if e cioè, modelli improntati all’utilizzo di un “gemello digitale” che replica virtualmente la rete di AQP sulla base di scenari alternativi che possono elaborare diversi esiti possibili. In questo caso, pertanto, il gemello digitale si rende molto utile nel consentire uno scambio di dati in tempo reale sulla base dei dati raccolti da apposti sensori situati sul supporto fisico di cui si compone la rete idrica, Tale scambi di informazioni divengono preziosi nel momento in cui vengono inviati e utilizzati dal modello digitale che replica la rete, consentendo di avere istantaneamente una informazione dettagliata dell’infrastruttura su tutti i punti della rete medesima e senza la necessità di posizionare la sensoristica in maniera capillare.
Attraverso la digitalizzazione, pertanto, sarà possibile ridurre le perdite di rete, un problema molto critico per questa struttura, attraverso alcuni importanti miglioramenti gestionali atti a:

• sviluppare modelli predittivi che, tramite simulazione, permetteranno di monitorare il comportamento dell’impianto o rete nelle ore e giorni successivi;
• individuare, prevedere e prevenire situazioni di comportamento anomalo o criticità;
• costruire apposita modellistica di scenario (what-if) che, tramite analisi delle informazioni raccolte, consenta di verificare “a priori” nell’ambiente virtuale l’efficacia di manovre e scelte gestionali prima di applicarle al sistema reale;
• supportare e ottimizzare la gestione delle infrastrutture anche dal punto di vista della riduzione delle perdite e dei costi oltre a garantirne costantemente il rispetto dei vincoli di esercizio;
• ricostruire automaticamente le modalità di funzionamento del passato con finalità di analisi critica ed eventualmente contraddittorio nel caso di criticità.

In questo contesto vediamo, pertanto, come il percorso sostenibile attuato dalle nostre società non possa più fare a meno degli strumenti tecnologici per ridurre gli sprechi, efficientare l’uso delle risorse naturali, come l’acqua, e ridurne lo sfruttamento di questo fondamentale elemento naturale.