.
O Reino Unido está perdendo impressionantes 3 bilhões de litros de água todos os dias através de canos com vazamentos. A questão não se limita apenas ao Reino Unido. Globalmente, quase 90 bilhões de litros de água são perdidos diariamente, representando até metade de toda a água bombeada em todo o mundo.
O impacto ambiental desta perda de água é substancial. O processo de tratamento e bombeamento de água consome entre 2% e 3% do consumo total de energia no mundo, pelo que a energia desperdiçada devido à perda de água corresponde a cerca de 1% da pegada de carbono global.
Mas por que tanta água vaza dos canos?
A rede de água do Reino Unido consiste em um vasto sistema de tubulações enterradas, abrangendo mais de 300.000 km. Muitos desses canos foram construídos pelos vitorianos – alguns há mais de 200 anos – e agora estão se deteriorando. Esses tubos também estão frequentemente situados em áreas lotadas e de difícil acesso no subsolo, tornando a manutenção, os reparos e a detecção de vazamentos muito desafiadores.
Nas últimas décadas, as companhias de água introduziram tubos de plástico com a expectativa de reduzir o número de vazamentos. Cerca de um terço da rede é agora composta por tubos de plástico. No entanto, esses tubos também são propensos a vazamentos, principalmente nas juntas.
Um dos desafios enfrentados pela indústria de água do Reino Unido é que a detecção de vazamentos em tubos de plástico provou ser mais difícil do que o previsto. Nos últimos 25 anos, trabalhei de perto com a indústria de água do Reino Unido para entender onde estávamos errando. Acontece que a maneira tradicional de procurar vazamentos em canos de metal – ouvindo-os – não funciona bem para canos de plástico.
Yau Ming Low / Shutterstock
Ouvindo vazamentos
Vazamentos de água produzem um som audível. No caso dos tubos de metal, esses sons podem percorrer muitas centenas de metros – às vezes até quilômetros – ao longo do tubo.
Usamos instrumentos chamados hidrofones para captar esses sinais acústicos. Os hidrofones são essencialmente microfones subaquáticos que colocamos em pontos acessíveis ao longo da rede de tubagens, como as bocas de incêndio. Analisando o tempo que o ruído do vazamento leva para chegar a diferentes locais do hidrofone, é possível estimar o paradeiro do vazamento.
Este método de detecção de vazamentos tem sido amplamente utilizado na indústria de água por muitas décadas e provou ser muito eficaz – isto é, até a introdução generalizada de tubos de plástico.
Quando o mesmo método de detecção de vazamento foi usado pela primeira vez em tubos de plástico, simplesmente não funcionou. Desde então, passamos anos estudando como o som viaja em canos de água de plástico e agora sabemos que algo bem diferente acontece em comparação com seus equivalentes de metal.
A razão pela qual o som percorre um caminho tão longo em tubos de metal é que a energia acústica permanece em grande parte dentro da água. No entanto, em tubos de plástico, grande parte da energia é transferida para a parede do tubo, onde se dissipa como calor ou irradia para o solo circundante. Como resultado, há menos energia acústica disponível para viajar ao longo do tubo.
Simplificando, o ruído do vazamento não chega tão longe em tubos de plástico, então o som muitas vezes não chega aos hidrofones colocados ao longo da rede de tubos.
Travers Lewis/Shutterstock
Tapando os vazamentos
Atualmente, os pesquisadores estão explorando diferentes maneiras de explorar o fato de que grande parte da energia sonora de vazamentos em canos de plástico irradia para o solo.
Uma maneira seria medir as vibrações na superfície do solo e usar essas medições para determinar a localização do vazamento. Ao implantar uma série de sensores nas proximidades do tubo, podemos descobrir a direção de onde vem o ruído do vazamento. Medições repetidas feitas em locais diferentes nos permitiriam diminuir gradualmente a posição do vazamento.
Essa abordagem provavelmente funcionará bem em áreas rurais, onde o espaço subterrâneo é menos lotado e o ruído de fundo é mínimo. No entanto, pode não ser tão prático em ambientes urbanos subterrâneos movimentados.
Outra solução é recorrer a tecnologias que já nos rodeiam, como os cabos de fibra ótica para telecomunicações. Esses cabos são normalmente colocados ao longo de rotas de dutos e são amplamente encontrados em áreas urbanas. Eles também são sensíveis à temperatura e à vibração, portanto, podem ser usados como sensores acústicos e de temperatura distribuídos.
É essencial que novas formas de encontrar vazamentos de água sejam encontradas de forma mais eficaz – não apenas para economizar dinheiro em contas, mas também para o bem do clima mundial, que está correndo contra o tempo.
.
