Software die door Coca-Cola Femsa wordt gebruikt om vloeistofverspilling bij het bottelen van frisdranken te verminderen, heeft de waterverspilling als gevolg van lekkage met 2 procent verminderd, gelijk aan 2,5 miljoen kubieke meter per jaar.

Het systeem heet Leaf, en is ontwikkeld door I.Systems. Het zal nu worden getest voor de beheersing van de waterwinning uit rivieren in het Merengebied, die de gemeenten Araruama omvat, Armação dos Búzios, Arraial do Cabo, Cabo Frio, Iguaba Grande, Sao Pedro da Aldeia en Saquarema. "Gezien de goede resultaten die zijn behaald door de software te gebruiken om de waterverdeling te regelen, de mogelijkheid deed zich voor om het gebruik ervan uit te breiden tot waterwinning, die het gehele watervoorzieningssysteem in het merengebied omvat, " zegt Igor Santiago, voorzitter van I.Systems.

Volgens Santiago, de door de startup ontwikkelde technologie stuurt verschillende variabelen in een productielijn aan op basis van fuzzy logic (een tak van kunstmatige intelligentie, of AI) en wordt momenteel door meer dan 35 bedrijven gebruikt.

De 2 procent reductie van lekverliezen werd mogelijk gemaakt door de software te gebruiken om de waterdruk in het distributienetwerk van Prolagos te regelen, het nutsbedrijf dat de sanitatieconcessie voor de regio in bezit heeft. "Controle van de waterdruk in een distributienetwerk wordt beschouwd als een van de belangrijkste operationele factoren in de waterdistributie, Santiago zegt. "Lage druk kan onvoldoende zijn om het water naar de meest afgelegen of hoogste punten in een stad te transporteren. Hoge druk verhoogt lekverliezen en kan leiden tot gesprongen leidingen."

Om de druk in alle delen van een netwerk te regelen, nutsbedrijven gebruiken boosterpompen om de waterstroom via hogedruk- en drukreduceerkleppen (PRV's) te sturen om de druk op bepaalde punten te stabiliseren. Echter, de huidige technologie is niet in staat om het hele distributienetwerk realtime en geïntegreerd te monitoren. "De tot nu toe beschikbare technologie kijkt in feite naar de waterdruk vóór de pomp of klep en beslist wat de booster of PRV moet doen. Het probleem is dat dit stroomafwaarts een impact kan hebben, zoals gebrek aan water in kranen of een druksprong die kan leiden tot een leidingbreuk, ' zegt Santiago.

Prolagos streefde naar een geïntegreerde en geautomatiseerde oplossing voor het aansturen van boosters en PRV's in zijn distributienetwerken om lekverliezen te verminderen. De president las een nieuwsbericht over de resultaten die Coca-Cola Femsa behaalde toen het de door I.Systems ontwikkelde software implementeerde, en nam contact op met Santiago en zijn partners in het bedrijf.

Volgens het nieuwsbericht Coca-Cola Femsa in Jundiaí, staat São Paulo, de grootste bottelarij van het merk in Latijns-Amerika, een reductie van 31 procent in afval bereikt door variaties in geïnjecteerde vloeistofniveaus en verliezen als gevolg van overmatig bruisen met 42 procent, evenals de mogelijkheid om tegelijkertijd druk- en stroomkleppen te regelen. Het resultaat was een besparing van 500, 000 liter frisdrank en 100, 000 PET-flessen per jaar.

"De directeur van Prolagos ging ervan uit dat als de technologie de stroom frisdrank in flessen zou kunnen regelen, het zou in theorie in staat moeten zijn om de waterdruk in het distributienetwerk van zijn bedrijf te regelen, " herinnert Santiago zich.

"Hij nam contact met ons op en vroeg wat we ervan vonden om het systeem voor dit doel toe te passen. Ons antwoord was dat het was ontworpen voor industrie 4.0, terwijl deze nieuwe toepassing om de waterdruk in een distributienetwerk te regelen meer te maken had met oplossingen voor slimme steden. We gingen de uitdaging aan en besloten een eerste diagnose te stellen. Hiertoe, we dienden een project in bij PIPE en werden direct geaccepteerd voor fase 2 van het programma [met onderzoeksuitvoering]."

De oplossing gebruikt AI om variabelen zoals tijd en datum met elkaar te verbinden (ook of het een feestdag is), lokale temperatuur, tijd van het jaar en of het vakantieseizoen is, onder andere, en past de waterdruk dienovereenkomstig aan in het distributienetwerk. De software gebruikt al deze informatie om de druk onmiddellijk aan te passen aan veranderingen in de vraag en kan de leveringsbehoeften voorspellen voor perioden van maximaal 72 uur.

"Op basis van deze dataset het AI-systeem maakt een projectie en wijst waterdrukverantwoordelijkheden toe aan elke booster en PRV in het netwerk, "zegt Santiago. "Het is alsof alle pompen en kleppen in het netwerk als één enkele intelligentie werken, op een globale en geïntegreerde manier, in plaats van individueel. Dit betekent, bijvoorbeeld, dat het activering van een klep voorkomt die ongewenste effecten elders in het werk veroorzaakt. In totaal, het optimaliseert de operatie als geheel."

Het systeem had een week nodig om zich aan te passen aan het watervoorzieningsprofiel van de regio en vervolgens automatisch de drukregeling te optimaliseren. Het resultaat was een reductie van 5,8 procent van het gemiddelde debiet zonder de aanvoer in gevaar te brengen. More efficient control thanks to the software also resulted in a 15 percent reduction in the minimum nighttime flow rate and hence cut losses throughout the network.

"We've presented the solution to other water and sanitation utilities in São Paulo State and other parts of Brazil as a first step to its implementation elsewhere, " Santiago says. Among the obstacles the firm has faced in its efforts to take the solution to other Brazilian cities is the utilities' limited infrastructure. Most do not have a sufficient level of automation to enable valves to be controlled remotely. "Many utilities still use manual control systems, meaning an operative has to be sent out into the field to change valve aperture. In these situations, our system can't work, " Santiago said.