En el contexto actual en el que la reserva hídrica de Andalucía se encuentra en torno al 27% de su capacidad, siendo la Cuenca del Guadalquivir una de las más afectadas, el catálogo de soluciones tecnológicas frente a la sequía incluido en la plataforma de innovación abierta ‘PLAnd SEQUÍA Andalucía’ registra ya más de 90 propuestas. Estas buscan ayudar a las administraciones a combatir las problemáticas planteadas en las distintas etapas del ciclo integral del agua para evitar que siga aumentando la escasez y sus efectos negativos en la población.
La Consejería de Universidad, Investigación e Innovación andaluza activó a finales de 2022 la plataforma ‘PLAnd SEQUÍA Andalucía’ con la identificación inicial por parte de la administración autonómica de 18 necesidades de innovación no cubiertas en el ámbito de la lucha contra la escasez de agua y que requieren solución.
Este portal apoya las funciones de la Comisión de Seguimiento de la Sequía en Andalucía con el objetivo de paliar los efectos negativos del déficit hídrico en la población, el medio ambiente y los principales sectores productivos, como el turismo, a través de la innovación y el conocimiento.
La plataforma se dirige a las empresas y centros y grupos de investigación que pueden poner a disposición de la administración pública y del sistema productivo andaluz su experiencia para dar respuesta a los problemas, carencias y deficiencias originados por la sequía. De este modo, se promueve la transferencia de capacidades entre los distintos agentes del sistema andaluz de conocimiento y se gana eficacia, rapidez y efectividad en las investigaciones, productos y servicios en los que se trabaja desde los distintos grupos de investigación y desde el tejido empresarial.
Necesidades de innovación no cubiertas frente a la sequía
Las demandas de innovación no cubiertas en materia de sequía se han clasificado en seis grandes categorías: turismo, cultura y deporte; sostenibilidad, medio ambiente y economía azul; emergencias y protección civil, agricultura, pesca, agua y desarrollo rural; planificación del territorio y vivienda, e industria, energía y minas.
En el ámbito del turismo, se buscan líneas y medidas estratégicas que redunden en un uso responsable del agua. En el campo de la sostenibilidad, se pretende mejorar los sistemas de monitorización y predicción de los efectos sobre la flora y la fauna, así como los sistemas de información sobre especies piscícolas durante los periodos de escasez hídrica. También se persigue una mayor definición de los modelos de actuación para la gestión cinegética durante las sequías prolongadas.
En la esfera de emergencias y protección civil, se prioriza el desarrollo de sistemas de información que avisen a la población sobre la toma de decisiones acerca de estados de emergencia ocasionados por la falta de agua.
En lo que respecta a agricultura, pesca, agua y desarrollo rural, se han detectado necesidades de innovación como la disposición de sistemas de información sobre el funcionamiento de las masas de agua subterráneas para mejorar la gestión de los recursos hídricos, sistemas de alerta temprana de captación de aguas subterráneas usadas para el abastecimiento humano, de modelos predictivos de demanda de agua, un modelo de aeronave con estándares de diseño actuales para actuaciones frente a incendios forestales en períodos de sequía prolongada o implantación de un sistema de comunicaciones de datos de banda ancha para los trabajadores de los dispositivos de emergencias en el medio natural.
Asimismo, se buscan alternativas para reducir el consumo de agua en explotaciones agrarias de regadío, tecnologías de la información aplicadas a la gestión del riego o al uso del agua regenerada en el sector agrícola. A todo esto, se suma la identificación de soluciones tecnológicas para aprovechar recursos provenientes de aguas grises y residuos urbanos para la depuración o los procesos de desalinización.
En cuanto a la planificación del territorio y vivienda, se demandan mejoras en la gestión del abastecimiento hídrico en los domicilios. Por último, en el plano industrial se requieren ideas o propuestas relacionadas con la optimización y la reutilización del agua en el sector.
Fases de la plataforma
Las propuestas que se plantean a las necesidades mencionadas en la plataforma ‘PLAnd SEQUÍA Andalucía’ deben estar basadas en el conocimiento y la innovación, y pueden derivarse de proyectos de I+D+i o de productos y servicios desarrollados. Además, pueden ser individuales o colaborativas.
La Consejería de Universidad, Investigación e Innovación, a través de la Agencia Andaluza del Conocimiento, es la encargada de recibir, identificar, analizar y transferir las iniciativas registradas. Mediante esta casación de la oferta y la demanda de innovaciones, se busca también fomentar la formación de alianzas estratégicas y empresariales frente a la sequía.
En una primera fase, se reciben las propuestas de tecnologías, productos o servicios, registradas por las propias empresas y agentes del sistema andaluz del conocimiento. En la segunda etapa se analizan las ofertas para determinar las necesidades que cubren y, en la tercera y última fase, se procede a su asignación a las demandas para que queden cubiertas.
Adicionalmente, se identificarán instrumentos de financiación que promuevan el lanzamiento de proyectos de I+D+i considerados estratégicos y que faciliten el escalado de las soluciones en el mercado.
Soluciones innovadoras propuestas
Las soluciones publicadas en la plataforma ‘PLAnd SEQUÍA Andalucía’ hacen frente a las problemáticas planteadas en las distintas etapas del ciclo integral del agua: producción de recursos hídricos, reutilización y regeneración, y digitalización, monitorización y control.
En el ámbito de la agricultura, el catálogo incluye un sistema smart agro de telelectura de contadores y gestión remota a través de sensores IoT, enfocado a comunidades de regantes, explotaciones agrícolas y gestión de parques y jardines urbanos, capaz de detectar fugas, excesos de consumos o variaciones de presión.
También una solución de producción agrícola basada en sistemas de cultivo de alta eficiencia que incorpora riego inteligente diseñado en base a las características particulares de cada finca, estudio de la huella hídrica y de carbono, así como tecnologías big data, blockchain, inteligencia artificial (IA), drones, fertirriego automatizado y monitorizado, imágenes obtenidas por satélite y sensores.
Otro servicio integra en tiempo real datos recopilados por sensores de humedad y temperatura del suelo con información y predicciones climáticas y satelitales para modelar un sistema capaz de predecir el uso óptimo de agua en cantidad y tiempo de riego.
Por su parte, una aplicación integra automáticamente datos de clima, geoespaciales, de sensores superficiales y de profundidad, tipos de cultivo, composición del suelo y riegos reales para ajustar y actualizar la estimación de necesidades hídricas.
Asimismo, un sistema automático basado en tecnologías de código abierto permite controlar en tiempo real las condiciones necesarias para cada cultivo. Es escalable y ampliable a través de sus módulos, por lo que se puede aplicar a terrarios, invernaderos, terrazas, jardines, azoteas y huertos rurales y urbanos.
En la misma línea, el catálogo incluye un sensor de potencial hídrico para cultivos leñosos, una tecnología orientada al riego de olivos mediante vehículos no tripulados dirigidos por piloto automático, una plataforma basada en el conocimiento para la gestión del flujo de trabajo de big data, drones para la reducción del consumo de agua en cultivos de regadío, un equipo de detección y monitorización en tiempo real de diferentes agentes de interés en el agua, plataformas y algoritmos de control para una agricultura inteligente, una tecnología que riega los cultivos justo cuando lo necesitan, IoT para la monitorización de variables y control del riego, una solución automatizada que permite programar el riego en remoto o una infraestructura integrada por sensores a distintos niveles y un nanosatélite para obtener datos en tiempo real.
También figura un sistema basado en el uso de drones e IA para detectar fugas, un software basado en la nube para optimizar los procesos de desalinización mediante IA y machine learning, una plataforma de ayuda a la toma de decisiones de los agricultores con recomendaciones hídricas, la digitalización de cultivos, un sistema de integración de datos en tiempo real para la evaluación y gestión del consumo de agua en cultivos de regadío, una plataforma de automatización, un gemelo digital para redes de abastecimiento de agua, así como soluciones para la gestión eficiente y sostenible del ciclo el agua, y para el control del suministro de agua en agricultura, espacios verdes de la smart city y edificios.
En materia de vivienda, se encuentra un sistema de telelectura de contadores de agua en domicilios; y en el campo de emergencias y protección civil, figura una infraestructura de datos que permite crear un cuadro de mando capaz de adquirir información de diferentes fuentes en distintos formatos para su análisis y para obtener indicadores y alarmas que permitan tomar decisiones anticipadas frente a decisiones adversas.
Otras soluciones, que se enmarcan en varios de los retos planteados, son una tecnología controlable a través de una app con un módulo de detección, aviso y corte de suministro, y un sensor de inundaciones conectado al anterior; una herramienta de cálculo de la huella hídrica territorial como mecanismo incentivador del uso eficiente del agua, un prototipo para el conocimiento del estado hidrológico del suelo mediante técnicas de simulación, experimentación y modelización aplicada; una solución de monitorización en tiempo real de las redes de tuberías mediante sensores de fibra óptica, un software basado en la nube con funcionalidades avanzadas como creación de modelos propios de IA para detección de cambios o gestión de alertas, una herramienta de control del estado de las redes de abastecimiento y sistemas de alarmas de predicción y prevención de incendios forestales, y de monitorización satelital de contaminantes en el agua.
Además, incluye una solución que consiste en la implementación de un entorno de aprendizaje automático basado en técnicas de machine learning que cuantifica la disponibilidad de recursos hídricos subterráneos y superficiales a corto plazo. Formada por módulos de captura de datos, preprocesamiento, algoritmia predictiva y visualización, con un componente de escalabilidad y confiabilidad, permite la gestión predictiva de los recursos hídricos.
Por otro lado, un sistema de soporte a la gestión integral de sequías ofrece varias funcionalidades para la detección, vigilancia y seguimiento de sequías; predicción de eventos de sequía y análisis espacial de impactos, y apoyo a la toma de decisiones para minimizar los efectos en el medio natural y en los sistemas de explotación y abastecimiento público de aguas.
La plataforma ‘PLAnd SEQUÍA Andalucía’ continúa abierta para la recepción, identificación, análisis y transferencia de capacidades y soluciones frente a la sequía. Los proyectos recopilados podrán acogerse al programa de ayudas por valor de 8 millones de euros que se pondrá en marcha este verano. Las subvenciones, en régimen de concurrencia competitiva, estarán cofinanciadas al 85% por fondos europeos FEDER y se destinarán a iniciativas con un presupuesto mínimo de 250.000 euros.