Inteligência artificial reduz até 20% o consumo de energia elétrica das estações elevatórias de águas residuais

O sistema de inteligência artificial e-Predator foi desenvolvido por investigadores do Instituto de Engenharia de Sistemas e Computadores, Tecnologia e Ciência (INESC TEC) e pela Águas do Tejo Atlântico, que integra o Grupo Águas de Portugal.

No Grupo Águas de Portugal, o consumo de energia elétrica representa cerca 1,4% do total de consumo de energia elétrica em Portugal.

Neste setor, o consumo de energia elétrica tem um elevado peso no total dos custos operacionais das empresas, no caso específico do saneamento pode representar cerca de 60% dos custos operacionais sem considerar os custos com recursos humanos.

Os sistemas elevatórios de águas residuais representam uma grande parte destes gastos, tornando-se necessária uma melhor gestão do seu funcionamento e minimização da energia consumida.

A nova tecnologia, denominada ePredator - Method and device for controlling a wastewater tank pumping system, tem como objetivo maximizar a sustentabilidade energética no setor das águas, através da aplicação detécnicas de inteligência artificial (IA). A sua utilização vai permitir reduzir o consumo de energia elétrica nas estações de tratamento de águas residuais entre 15 e 20%.

“O ePredator trata-se de um novo software de inteligência artificial (IA), que surge da necessidade de desenvolver técnicas avançadas para gerir o funcionamento das bombas de água, com o objetivo de minimizar oconsumo de energia elétrica. Atualmente, a maioria das estações elevatórias de águas residuais são operadas através de níveis fixos, para regular o nível da água nos poços de bombagem. Apesar desta abordagem ser a mais comum e fácil de controlar, pode ser mais dispendiosa economicamente”, afirma Rita Alves, Responsável da Área de Investigação, Desenvolvimento e Inovação da Águas do Tejo Atlântico.

O software de IA controla automaticamente os sistemas de bombagem, o que vai levar a uma redução de custos para as estações de tratamento de águas residuais. Também a segurança operacional das centrais vai ser melhorada, com uma redução dos sinais de transbordo em até 90%, e pela nova capacidade de evitar cenários que conduzam a um elevado consumo de energia elétrica. Além disto, o ePredator, ao contrário de outras tecnologias que utilizam modelos físicos, tem automaticamente em conta, nas suas previsões e ações, eventos como a manutenção das bombas, avarias ou entupimento dos canos.

“Este método de IA pode reduzir o consumo deenergia em 15% a 20%; controlar o horário da operação das bombas; antecipar períodos de elevada afluência de águas residuais; incluir diferentes níveis dedesgaste das bombas; incluir períodos de manutenção e equipamentos fora de serviço; sendo ainda de fácil implementação e escalável para outros sistemas”, acrescenta Ricardo Bessa coordenador adjunto do Centro de Sistemas de Energia do INESC TEC.

A tecnologia foi demonstrada em ambiente real na Fábrica de Água de Alcântara, teste que confirmou o potencial desta solução, desenvolvida no âmbito do Projeto Europeu InteGrid - Demonstration of Intelligent grid technologies for renewables Integration and Interactive consumer participation enabling Interoperable market solutions and Interconnected stakeholders, coordenado pela EDP Distribuição, financiado pelo programa de investigação e desenvolvimento da União Europeia Horizonte 2020 sob o acordo número 731218.

Foi ainda submetido um pedido de patente Europeia para o software ePredator em abril de 2019 e outro internacional em fevereiro de 2020.