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26 de Abril de 2019

El nexo entre Agua e Inteligencia Artificial

El agua es esencial. Sin embargo, muchas veces no le atribuimos esta importancia hasta que nos falta. Y en el Perú, un país con grandes desigualdades, el agua abunda para unos y escasea para otros. En este país, el octavo con más recursos hídricos en el mundo, aún existen zonas de su capital, Lima, donde las personas disponen de menos agua que incluso lo recomendado por el Comité Internacional de la Cruz Roja y la Organización Mundial de la Salud para campamentos de refugiados. En la misma línea, existen distritos de la selva con una cobertura de agua potable de calidad que apenas alcanza el 50%.

Frente a esta paradójica realidad, urge encontrar nuevas formas para gestionar nuestra agua y es allí que la adopción de tecnologías como la Inteligencia Artificial (I.A) y el uso de Big Data puede presentar insospechadas posibilidades.

Para comprender cuáles son las posibilidades con la I.A, es importante entender de qué se trata. Su concepto es amplio, pues abarca cualquier actividad realizada por computadoras que nosotros consideraríamos "inteligente". En esencia, la inteligencia artificial es el reconocimiento de patrones y su clasificación, a través de algoritmos que pueden ser “entrenados” para adaptarse a diferentes situaciones. Esto es, resolver problemas —detectar patrones— sin haber sido necesariamente programados para un caso específico. Por esta razón, la I.A se relaciona mucho con el reconocimiento de imágenes y el procesamiento de texto. Sin embargo, no se tratan de máquinas súper inteligentes, sino de algoritmos que reconocen patrones en la data y nos entregan información procesada para tomar decisiones, o incluso, las toman automáticamente.

Las oportunidades que la inteligencia artificial presenta para el sector agua en el Perú son amplísimas, desde la protección de fuentes de agua hasta la optimización de sistemas avanzados de tratamiento de aguas residuales. Si bien esta tecnología no resolverá los problemas del agua, nos puede ayudar a avanzar rápidamente a soluciones innovadoras, contribuyendo así al logro del Objetivo de Desarrollo Sostenible 6 de Agua limpia y saneamiento.

A continuación, algunas oportunidades aplicando inteligencia artificial en los principales sectores vinculados con la gestión del agua:

Las Empresas Prestadoras de Servicio (EPS) pueden:

·Reducir su consumo de energía, hasta el 40%, con esta tecnología en los sistemas de control tradicionales (PIDs) de las plantas de tratamiento de aguas. Esto, a su vez, reduce las emisiones y aumenta la capacidad de tratamiento.

·Detectar y reducir pérdidas de agua a través de redes de sensores y actuadores, algo fundamental para una ciudad en estrés hídrico como Lima.
·Usar imágenes satelitales y redes sensometricas para detectar las poblaciones vulnerables que carecen de acceso mejorado al agua y saneamiento.

·Crear sistemas de alerta temprana mediante redes de sensores que permitan detectar cambios en la calidad de agua, incluso en la cuenca alta, asegurando así la calidad de agua para todas las ciudades.

·Compartir información entre las plantas de tratamiento para aprender de la data y que se puedan tomar mejores decisiones.

·Ayudar a los usuarios a detectar patrones de consumo de agua y dar recomendaciones personalizadas sobre cómo reducirlo y evitar fugas.

Los agricultores pueden:

·Predecir los problemas de irrigación utilizando sistemas inteligentes de imágenes satelitales. Dado los costos de esta tecnología, es factible incluso para pequeños agricultores, sobre todo, en cooperativas.

·Predecir mejor las lluvias y el estiaje en la sierra para ayudar a campesinos a plantar en concordancia, adaptándose así al cambio climático. Este servicio también puede ser proveído por cooperativas o el estado.
·Reducir su consumo de agua y aumentar su rendimiento operando con sistemas de riego adaptables al clima local y a las necesidades de los cultivos.

Las industrias pueden:

·Reducir su huella hídrica y asegurar el cumplimiento de normativas de descarga, para proteger de mejor manera nuestras cuencas.

·Analizar la información dentro de un complejo industrial, ajustando sus tasas de bombeo y aumentando el reúso. De este modo se pueden reducir pérdidas y reducir los costos de tratamiento.

·Coordinar con otras industrias las descargas de aguas residuales, reduciendo los costos de bombeo y evitando sobrecargas a la red.

·Detectar cambios en la calidad de agua mediante sistemas de emergencia temprana, especialmente útil para la industria de alimentos y bebidas.

En la infraestructura natural es 
posible:

·Mejorar el diseño de estrategias de restauración de ecosistemas, a través del despliegue de sensores en las cuencas.

·Recabar información y evidencia para aprender cómo imitar los procesos naturales de los ecosistemas para la gestión de cuencas.

Reconociendo todas estas oportunidades para innovar, desde el Programa de las Naciones Unidas para el Desarrollo (PNUD) en el Perú en alianza con las empresas locales y gigantes de la tecnología, venimos desarrollando sistemas inteligentes que nos permitan detectar cuándo se está realizando una ocupación no autorizada de las Lomas de Lima, una importante fuente de agua en la ciudad.

En la misma línea hemos lanzado el “Desafío Lomas” donde más de 20 equipos interdisciplinarios desarrollarán soluciones de automatización de los sistemas hídricos en las lomas, adaptados a las necesidades locales de estas.

La inteligencia artificial es la próxima frontera en el sector agua y nos puede ayudar a fortalecer la seguridad hídrica y a ser resilientes frente al cambio climático. Para lograrlo es necesario que las comunidades, las empresas privadas y los gobiernos creen el marco regulatorio y la confianza para compartir información y tomar acción coordinada en la protección del agua. Los beneficios, como vemos, exceden los riesgos.

Esta es una oportunidad para dar un salto olímpico en cómo manejamos nuestras aguas, pudiendo así crear sistemas hídricos resilientes, capaces de resistir los embates de eventos climáticos extremos y, sobre todo, capaces de asegurar el acceso a agua y saneamiento seguro para todos.

Fuente: Programa de las Naciones Unidas para el Desarrollo.

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