Les jumeaux numriques font une timide entre dans la gestion de l’eau


Les jumeaux numriques permettent de gagner en efficacit en optimisant le fonctionnement des infrastructures. Explications sur une technologie qui pourrait changer la face du secteur de l’eau.

Intelligence artificielle, Machine Learning ou Deep Learning. Autant de nouvelles manires d’amliorer les oprations de traitement de l’eau, notamment grce aux jumeaux numriques. Ces solutions digitales s’inscrivent dans des objectifs d’optimisation des performances de traitement, mais aussi dans une perspective d’efficacit nergtique. Grce une analyse des donnes, les installations et systmes informatiques qui supervisent le traitement ou la production d’eau verront leur fonctionnement boulevers. Reste un aspect ne pas ngliger et abord au Carrefour des gestions locales de l’eau 2022, en juin dernier, Rennes: la ncessaire gnralisation de ces outils.

Des jumeaux numriques pour quoi faire?

Un jumeau numrique est une rplique virtuelle d’un objet physique. Les quipements simuls peuvent se limiter une simple tape du processus de traitement de l’eau, mais ils peuvent aussi reproduire la totalit d’une usine. travers les diffrentes mesures de paramtres physiques releves, comme le dbit, la qualit de l’eau ou encore la temprature l’entre du site, le double numrique anticipe les rglages effectuer afin d’optimiser les oprations. Grce des algorithmes intelligents, le jumeau numrique est programm pour apprendre et s’amliorer au fil du temps. Pour Jean-Christophe Hostachy, directeur de l’innovation, des technologies de purification et dsinfection chez Suez WTS, il s’agit de prdire les pisodes qui arrivent. Dans le cas des stations d’puration (Step), la technologie anticipe de quelques heures les volumes d’eau en entre et en sortie de site, surtout en cas de fortes prcipitations.

 

Si personne n’ose trop, c’est parce que a demande des moyens
 

Jean-Christophe Hostachy, Suez WTS

 

Ce systme fonctionne automatiquement et sans arrt en collectant les donnes afin de construire des modles, pour ensuite entrer dans une phase d’apprentissage , puis prvoir diffrents scnarios, notamment les risques de pollutions , explique Victor Philippon, expert performance oprationnelle chez Xylem. Pour l’ingnieur, le but est d’agir grce une optimisation holistique , qui passe par une combinaison de consignes plus efficace dbouchant sur une rduction de la consommation nergtique. En effet, au-del des simplifications oprationnelles, les jumeaux numriques permettent de rduire la consommation nergtique. Dans les stations d’puration, o l’tape d’aration reprsente environ la moiti des factures d’nergie, ces outils digitaux peuvent dboucher sur des conomies de 20 30 % par rapport la situation de rfrence. Ainsi, dans le cas du rseau d’assainissement de la ville de Colombus (Ohio), aux tats-Unis, les jumeaux numriques de Xylem ont russi rduire les volumes d’eau non traits et rejets dans le milieu en cas de dbordement de 660000m3. Ces outils apportent galement des rponses aux oprateurs quant ces rejets excessifs.

Un manque d’investissement collectif pour une technologie encore rare

Si les Step rpliques numriquement existent depuis une dizaine d’annes, aucun site franais important n’a encore eu recours l’intgralit de la technologie. Les jumeaux numriques demandent en effet de gros investissements pour couvrir l’ensemble des oprations. Nanmoins, pour bnficier de la technologie, une installation sur des quipements prcis est possible. Ainsi, Rennes Mtropole a collabor avec l’entreprise Purecontrol sur trois stations d’puration. Centre sur la gestion de l’nergie et la dtection des pannes, l’application numrique a permis de  dtecter des incohrences entre le fonctionnement de moteurs et la consommation d’nergie , d’aprs Boris Guguen, directeur assainissement de la mtropole. Il ajoute que la solution a induit une baisse de 15 20% des factures d’lectricit . La mtropole et la socit rflchissent poursuivre leur partenariat en matire gestion des rseaux et, ventuellement, sur des jumeaux numriques l’chelle urbaine.

cela s’ajoute la dimension de la transition numrique des quipements de l’eau qui, selon Jean-Christophe Hostachy, de Suez WTS, fait peur. Si personne n’ose trop, c’est parce que a demande des moyens, explique-t-il. Le cot varie en fait selon le secteur d’activit et ses particularits. Au-del de l’aspect financier, il s’agit d’inciter intgrer le numrique  dans les infrastructures, notamment grce l’action de l’tat qui doit tre un moteur , toujours selon le spcialiste. Pour lui, il faut promouvoir les innovations qui permettent de se diriger vers une socit moins nergivore et plus rationnelle dans l’utilisation des ressources .




Article publi le 15 juillet 2022



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