Le digital, essentiel à une meilleure gestion de l’eau

Face au changement climatique et à la pénurie d’eau subie par une partie du monde, les ressources en eau doivent être bien comprises et gérées, pour ne pas être sollicitées au mauvais endroit. Or, l’intégration du digital dans ce domaine permet d’économiser 20 % à 30 % sur les investissements et les coûts d’exploitation. Les outils digitaux conservent les infrastructures en bon état et leur font gagner en efficacité. Si l’impact du climat complique leur pilotage, le digital contrebalance néanmoins cette tendance via des solutions pour maintenir le même service, voire l’améliorer. Des innovations apportées par Xylem, qui, en plus de les concevoir, accompagne les exploitants dans leur implémentation. Explications avec Frédéric Renaut, qui travaille depuis 33 ans dans le domaine de l’eau. Il est aujourd’hui Directeur des partenariats pour la performance et l’innovation chez Xylem France, et en support pour l’Europe.

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Quelles sont les régions du monde où l'eau manque ?

Frédéric Renaut : Avant tout, deux problèmes se posent aujourd'hui, à savoir la raréfaction des ressources naturelles en eau, et celle des ressources financières. En parallèle, il importe de compenser l'impact du changement climatique, également à l'origine de cette pénurie. Plusieurs phénomènes ont touché les côtes ouest des États-Unis et de l'Amérique du Sud, mais aussi l'Afrique du Nord, l'Afrique du Sud, l'Asie et le Moyen-Orient puis l'Europe, et plus particulièrement le Bassin Méditerranéen.

Or, d'autres zones tendent à être concernées par ce problème. C'est le cas de la Bretagne. En effet, face à la pression démographique et aux besoins d'eau en période estivale, les ressources viennent à y manquer, car il n'existe pas de réserve souterraine.

Le diagnostic d'un fort stress hydrique peut ainsi être posé pour un quart de l'humanité, soit 2 milliards de personnes. Nous estimons que d'ici 2025, plus de 1,8 milliard de personnes vivront dans des zones de pénurie d'eau. Les chiffres gonflent encore lorsqu'il est question d'assainissement. D'après ceux fournis en octobre dernier par l'Organisation météorologique mondiale (sur la base des chiffres de 2020), 3,6 milliards de personnes ne disposent pas non plus de services d'assainissement gérés de manière sûre.



Face à l'urgence climatique, quels sont les chantiers sur lesquels il importe de travailler pour préserver les ressources en eau ?

Frédéric Renaut : Le cycle de l'eau passe par le prélèvement de la ressource, son traitement, son transport jusqu'au point de consommation, la récupération des eaux usées, leur traitement, et enfin le retour au milieu naturel. Chaque étape doit être auscultée pour être la plus efficace possible. Pour que ce cycle fonctionne bien, il est essentiel de veiller à la protection de la ressource et notamment les nappes fossiles qui ne sont pas renouvelées. La question du transport est extrêmement importante. Rien qu'en France, 20 % de l'eau potable s'échappe dans la nature à cause des fuites de réseaux. Elles sont générées par la pression de l'eau, les mouvements de terrain et autres facteurs extérieurs qui vont agresser les canalisations durant leurs 50 ans à 100 ans d'utilisation. Elles doivent donc être réparées plus activement en utilisant des innovations comme notre smartball, qui injectée dans la conduite en service, va localiser précisément toutes les fuites en détectant leur bruit.

Les réseaux ne sont pas les seuls responsables de ce gaspillage d'eau. Les particuliers doivent changer leurs habitudes de consommation, et notamment dans les zones avec un fort stress hydrique. À travers le monde, la consommation par habitant peut énormément varier, en allant de 50 l/jour à 500 l/jour. Un changement comportemental doit être encouragé, à grand renfort d'information fournie par des compteurs connectés et de la pédagogie. De plus, le changement des équipements au domicile, comme les machines à laver, est essentiel pour bénéficier des améliorations de leur efficacité. Quant à la récupération des eaux usées, leur retraitement, puis leur retour dans la nature ou leur réinjection dans la nappe souterraine (Reuse), sont autant d'étapes qui doivent être optimisées, afin de déterminer quelle est la zone où agir.



Lors de la COP26, les dirigeants de la Coalition Eau et Climat ont insisté sur l'importance d'une gestion intégrée de l'eau et du climat, fondée justement sur un partage accru des données et des informations. En quoi la numérisation de l'eau est-elle une solution adaptée ?

Frédéric Renaut : Les citoyens sont aujourd'hui d'accord pour dire que les phénomènes climatiques deviennent de plus en plus violents, et ces épisodes impactent le cycle de l'eau. Lors de pluies diluviennes, les réseaux d'assainissement sont souvent saturés et débordent. Des glissements de terrain peuvent aussi entraîner avec eux des conduites d'eau. Ces événements et leur fréquence compliquent la gestion de l'eau.

Les stations de production européennes et françaises sont connectées depuis 20 ans, ce qui nous permet de suivre les événements en temps réel. En revanche, les réseaux le sont très peu. Pour pallier cette absence de données précises, les professionnels de l'eau ont misé sur le surinvestissement, afin de préserver les équipements et d'offrir une bonne qualité de service.

Désormais, la numérisation de l'eau permet d'être plus pertinent. Des capteurs plus précis et connectés en temps réel sont également installés dans les réseaux et dans les stations. Leurs mesures plus fréquentes fournissent davantage d'informations, couplées à de l'intelligence artificielle, dotant alors les professionnels d'une capacité de prédiction. Grâce à ces nouveaux outils, le coût financier est maîtrisé, et le maintien en état des infrastructures est simplifié. Par exemple, les informations recueillies permettent de gérer dynamiquement la pression dans les réseaux pour éviter l'apparition de fuites ou en réduire.




Quelles solutions sont déployées par Xylem en ce sens ?

Frédéric Renaut : Depuis 10 ans, Xylem investit pour rendre ses équipements communicants, et ainsi faciliter le pilotage des installations et des réseaux. Aujourd'hui, 35 % de nos produits génèrent de la donnée. Nous atteindrons les 50 % d'ici 2025 ! Et puisque nous sommes un acteur au cœur de l'information, nous avons investi auprès de startups utilisant l'intelligence artificielle pour fournir des outils d'aide à la décision. Ils se présentent souvent sous la forme de jumeaux numériques, couvrant une large gamme de services.

L'objectif : effectuer une maintenance prédictive. Par exemple, plusieurs fonctionnalités accompagnent désormais nos pompes afin de piloter leur fonctionnement de manière optimisée pour économiser beaucoup l'énergie. De nouveaux capteurs analysent les signatures électriques de leurs comportements, pour intervenir uniquement au moment pertinent afin de prévenir toute panne majeure. La durée de vie des équipements augmente au moindre coût.

D'autres jumeaux numériques sont appliqués à des stations d'épuration. L'intelligence artificielle donne accès aux données de réglage (entrées/sorties), créant un algorithme simulant en toutes circonstances le comportement de la station. 10 % à 30 % d'énergie sont ainsi économisés pour le même volume d'eaux usées traité. Le savoir-faire est capté et partagé avec tous les collaborateurs, et ce système permet également de garantir plus efficacement la conformité des rejets.

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