Nos últimos anos, o setor de saneamento tem passado por uma verdadeira revolução impulsionada pelos avanços tecnológicos.

A digitalização, a automação e o uso da Inteligência Artificial têm permitido que empresas e órgãos públicos adotem soluções cada vez mais eficientes, sustentáveis e inteligentes.

Entre essas inovações, os gêmeos digitais despontam como uma das ferramentas mais promissoras para transformar a gestão e operação dos sistemas de água e esgoto. 

Você já ouviu falar deles? Esses modelos virtuais criados a partir de dados em tempo real oferecem uma nova perspectiva sobre o funcionamento das redes, possibilitando simulações, monitoramento contínuo e manutenção preditiva.

Para entender melhor este assunto, conversamos com Mauro Periquito, executivo de TI e Telecom e conselheiro da 3R Logtec. Ele compartilhou sua visão e experiências sobre o tema. Acompanhe!

Gêmeos Digitais: o que são e como se aplicam ao saneamento?

Mauro Periquito explica que os gêmeos digitais são representações virtuais de equipamentos ou sistemas físicos, processos ou objetos, onde há a possibilidade de simular, monitorar e otimizar o funcionamento em tempo real.

Segundo ele, esta tecnologia está revolucionando a gestão de infraestrutura e operações no setor de saneamento. 

“Temos visto réplicas virtuais completas de grandes sistemas físicos que compõem o ecossistema do saneamento”, conta.

Ao simular esses ativos por meio dos gêmeos digitais, Periquito afirma que é possível ver alguns casos interessantes. Entre eles, o entrevistado cita:

“O funcionamento das estações de tratamento, monitoramento em tempo real de ativos estratégicos e desempenho, validação de modelos hidráulicos e previsão do comportamento dos ativos sob diferentes condições e simulação do resultado de alterações desejadas no processo”. 

Contribuição dos gêmeos digitais para o planejamento e manutenção preditiva de sistemas de saneamento

A manutenção preditiva, de acordo com o convidado, é um dos maiores benefícios proporcionados pelos gêmeos digitais.

O ponto mais importante destacado por Periquito é o uso da manutenção preditiva na antecipação de falhas, permitindo a realização das alterações programadas. 

“Com a análise de diversos dados como pressão e vazão é possível prever quais são os pontos críticos da rede de distribuição de água, cuidando deles para evitar vazamentos”, explica.

Esse tipo de manutenção, segundo ele, auxilia na extensão da vida útil dos equipamentos, pois estes são monitorados continuamente.

“Com os gêmeos digitais podemos planejar o comportamento do sistema em cenários de ampliação apontando possíveis falhas antes do projeto sequer ser implantado”, complementa.

“Também é possível planejar ações simulando cenários extremos (falta de água ou chuvas torrenciais, por exemplo) e prever quais galerias na rede de coleta de esgoto precisam de uma rotina de limpeza mais intensa, evitando entupimentos ou redução no fluxo”.

Integração com IoT e IA: potencializando a eficiência do saneamento 4.0

A integração dos gêmeos digitais com IoT e IA é um dos fatores que impulsionam a eficiência do saneamento 4.0, como ressalta Mauro Periquito. 

“Contar com sensores e atuadores IoT na rede é essencial para a assertividade dos modelos simulados em gêmeos digitais”, diz.

Inclusive, segundo Periquito, grande parte dos dados necessários para que a simulação seja o mais fidedigna possível ao cenário real virão dos sensores IoT em tempo real e considerando o histórico de dados armazenados.

“Já a IA é o motor de análise desses dados para detectar anomalias operacionais e previsões de demandas futuras”, pondera.

“Os resultados, colocados em dashboards inteligentes, irão facilitar a tomada de decisões que passa a ser baseada em uma massa de informações muito maior do que a coleta manual permite”, avalia.

Conheça diferentes casos de sucesso no Brasil e no mundo

Diferentes exemplos nacionais e internacionais demonstram o potencial dos gêmeos digitais na gestão hídrica. Em nível mundial, Mauro Periquito cita os casos de:

  • Singapura, onde a PUB implementou o sistema Anomaly Leak Finder possibilitando alta precisão na detecção de anomalias, localização de vazamentos, detecção, mudança na abordagem de manutenção, redução de pesquisas manuais, monitoramento contínuo e cobertura abrangente.
  • Inglaterra, onde a Thames Water implementou um Gêmeo Digital de Rede (Network Digital Twin – NDT) como parte da estratégia de transformação digital focada no cliente.
  • Malásia, onde as atividades da Air Selangor trouxeram 9% de redução em vazamentos de água e a diminuição na perda de água em litros cúbicos por dia.
  • Dinamarca, com 4% de redução em água não faturada (NRW), previsão precisa do comportamento da rede e cálculo e controle automático da pressão.
  • Itália, onde a Padania Acque possibilitou 24% de redução na perda de água na rede, 20% de melhoria na eficiência operacional e 22% de aumento nos rendimentos.
  • Ainda na Itália, a Acqua Novara trouxe 10% de diminuição na perda de água, 15% de redução no consumo de energia e melhoria na eficiência operacional e resiliência do abastecimento.
  • Reino Unido, onde a Anglian Water conquistou 10% de aumento na eficiência operacional e economia de 10 milhões de litros de água diariamente durante o primeiro ano.

“Em geral, as implementações de gêmeos digitais apresentam ROI em menos de 18 meses, aumento de 25% na eficiência operacional, redução de até 15% na água não faturada, melhoria nos serviços e redução de despesas operacionais”, destaca.

No Brasil, Periquito enfatiza o caso da Companhia de Saneamento Básico do Estado de São Paulo, a Sabesp. 

A aplicação de gêmeos digitais, utilizando a plataforma OpenFlows WaterSight desenvolvida pela Bentley Systems, trouxe a detecção precoce de problemas e falhas de VRPs e melhorou o monitoramento de vazamentos e quebras de rede. 

Outro caso nacional apresentado por Periquito é o da Aegea, uma das maiores empresas privadas de água e saneamento do Brasil. 

A Aegea implementou um gêmeo digital no distrito de São Jorge, em Manaus, para melhorar a qualidade do serviço de água e as decisões de gestão de ativos. O projeto piloto abrangeu uma rede de 61,4 quilômetros que atende 10 mil clientes.

“Entre os resultados obtidos estão a integração dos dados, maior visibilidade operacional, detecção precoce de vazamentos, redução nos tempos de resposta, otimização de fluxos de trabalho operacionais, manutenção preditiva e economia operacional, cita Periquito.

“O caso demonstra como o gêmeo digital permitiu à Aegea analisar o comportamento dos sistemas com dados reais, verificar o nível dos tanques e o ponto eficiente das bombas, e determinar a presença de vazamentos antes que se tornassem problemas graves”, finaliza. 

Quer saber mais sobre este assunto? Confira agora o artigo onde falamos sobre o uso de gêmeos digitais em obras de infraestrutura!