Programvara som används av Coca-Cola Femsa för att minska flytande avfall från läsktappningsprocessen har minskat vattenspillet på grund av läckage med 2 procent, motsvarande 2,5 miljoner kubikmeter per år.

Systemet kallas Leaf, och utvecklades av I.Systems. Det kommer nu att testas för kontroll av vattenuttag från floder i sjöregionen, som omfattar kommunerna Araruama, Armação dos Búzios, Arraial do Cabo, Cabo Frio, Iguaba Grande, São Pedro da Aldeia och Saquarema. "Med tanke på de goda resultat som uppnås genom att använda programvaran för att kontrollera vattendistributionen, möjligheten uppstod att utvidga dess användning till vattenuttag, som omfattar hela vattenförsörjningssystemet i sjöregionen, säger Igor Santiago, VD för I.Systems.

Enligt Santiago, tekniken som utvecklats av startup kontrollerar flera variabler i en produktionslinje baserad på fuzzy logic (en gren av artificiell intelligens, eller AI) och används för närvarande av mer än 35 företag.

Den 2 procentiga minskningen av läckageförluster möjliggjordes genom att använda programvaran för att kontrollera vattentrycket i distributionsnätet som drivs av Prolagos, det verktyg som innehar sanitetskoncessionen för regionen. "Kontroll av vattentrycket i ett distributionsnät anses vara en av de viktigaste driftsfaktorerna vid vattendistribution, " säger Santiago. "Lågt tryck kan vara otillräckligt för att transportera vattnet till de mest avlägsna eller högsta punkterna i en stad. Högt tryck ökar läckageförlusterna och kan leda till sprängda rör."

För att kontrollera trycket i alla delar av ett nätverk, Verksamheter använder boosterpumpar för att styra vattenflödet via högtrycks- och tryckreducerande ventiler (PRV) för att stabilisera trycket vid vissa punkter. Dock, nuvarande teknik kan inte övervaka hela distributionsnätet i realtid och på ett integrerat sätt. "Den teknik som finns tillgänglig hittills tittar i princip på vattentrycket före pumpen eller ventilen och bestämmer vad boostern eller PRV:n ska göra. Problemet är att detta kan ha en påverkan nedströms, såsom brist på vatten i kranar eller ett tryckhopp som kan leda till att röret spricker, säger Santiago.

Prolagos hade strävat efter en integrerad och automatiserad lösning för att kontrollera boosters och PRVs i sina distributionsnät för att minska läckageförlusterna. Dess president läste en nyhet om resultaten som Coca-Cola Femsa fick när de implementerade programvaran utvecklad av I.Systems, och kontaktade Santiago och hans partners i företaget.

Enligt nyhetsartikeln, Coca-Cola Femsa i Jundiaí, delstaten São Paulo, varumärkets största tappningsanläggning i Latinamerika, uppnådde en minskning med 31 procent av avfallet på grund av variationer i injicerade vätskenivåer och minskade förluster på grund av överdrivet brus med 42 procent, samt att kunna styra tryck- och flödesventiler samtidigt. Resultatet blev en besparing på 500, 000 liter läsk och 100, 000 PET-flaskor per år.

"Prolagos chef antog att om tekniken kunde reglera flödet av läsk till flaskor, den ska teoretiskt sett kunna styra vattentrycket i sitt företags distributionsnät, " minns Santiago.

"Han kontaktade oss och frågade vad vi tyckte om att tillämpa systemet för detta ändamål. Vårt svar var att det var designat för industri 4.0, medan denna nya applikation för att kontrollera vattentrycket i ett distributionsnät hade mer att göra med lösningar för smarta städer. Vi antog utmaningen och bestämde oss för att göra en första diagnos. För detta ändamål, vi lämnade in ett projekt till PIPE och antogs direkt för etapp 2 av programmet [som involverar forskningsutförande]."

Lösningen använder AI för att koppla ihop variabler som tid och datum (inklusive om det är en semester), lokal temperatur, tid på året och om det är semester, bland andra, och anpassar vattentrycket därefter i distributionsnätet. Programvaran använder all denna information för att omedelbart anpassa trycket till förändringar i efterfrågan och kan förutsäga utbudsbehov för perioder på upp till 72 timmar.

"Baserat på denna datauppsättning, AI-systemet gör en projektion och tilldelar vattentrycksansvar till varje booster och PRV i nätverket, " säger Santiago. "Det är som om alla pumpar och ventiler i nätverket fungerade som en enda intelligens, på ett globalt och integrerat sätt, istället för individuellt. Detta betyder, till exempel, att det förhindrar aktivering av en ventil som orsakar oönskade effekter på andra ställen i arbetet. Kortfattat, det optimerar verksamheten som helhet."

Systemet tog en vecka att anpassa sig till regionens vattenförsörjningsprofil och sedan automatiskt optimerad tryckreglering. Resultatet blev en minskning med 5,8 procent av den genomsnittliga flödeshastigheten utan att äventyra utbudet. More efficient control thanks to the software also resulted in a 15 percent reduction in the minimum nighttime flow rate and hence cut losses throughout the network.

"We've presented the solution to other water and sanitation utilities in São Paulo State and other parts of Brazil as a first step to its implementation elsewhere, " Santiago says. Among the obstacles the firm has faced in its efforts to take the solution to other Brazilian cities is the utilities' limited infrastructure. Most do not have a sufficient level of automation to enable valves to be controlled remotely. "Many utilities still use manual control systems, meaning an operative has to be sent out into the field to change valve aperture. In these situations, our system can't work, " Santiago said.