L’utilizzo dell’intelligenza artificiale per affrontare l’emergenza idrica in Sicilia

L’emergenza idrica è una delle sfide più importanti del nostro tempo, soprattutto nelle regioni caratterizzate da clima arido o semiarido, come la Sicilia. L’estate che ci lasciamo alle spalle ha dimostrato, ancora una volta, che il mix di cambiamenti climatici, cattiva gestione delle risorse e infrastrutture obsolete è deleterio per le risorse idriche del Paese e dell’isola. L’intelligenza artificiale può rappresentare un alleato prezioso per ottimizzare l’uso delle risorse idriche, prevedere e gestire le emergenze, e promuovere una gestione sostenibile a lungo termine.

Del resto, negli anni, la rivoluzione tecnologica ha stravolto completamente le nostre vite, rendendo molte operazioni più semplici e alla portata di tutti. Dalla diffusione di Internet, che ci ha permesso di comunicare in tempo reale con persone da qualsiasi parte del mondo, tutto è cambiato. Grazie agli e-commerce, ad esempio, possiamo acquistare praticamente qualunque cosa senza muoverci di casa, pagare attraverso gli strumenti elettronici e ricevere il tutto direttamente presso il nostro domicilio o ufficio. Ma il progresso tecnologico è andato ben oltre. Le criptovalute, valute digitali che non esistono in forma fisica, sono diventate non solo un investimento, ma anche una forma di pagamento alternativa che riesce a bypassare l’intermediazione di banche e altri istituti finanziari. La diffusione del trading online, la compravendita di azioni e altri strumenti finanziari su piattaforme di trading dedicate come Trading 212, eToro e Plus500 – per citarne alcune – e le relative applicazioni, è ormai alla portata di tutti, cosa impensabile in passato. 

Ma la vera rivoluzione è arrivata con la diffusione dell’Intelligenza Artificiale, una nuova tecnologia che, se usata, correttamente, può davvero migliorare le nostre vite, specialmente se applicata a settori come quello della sanità o per risolvere problemi che da anni affliggono il nostro Paese, come la carenza idrica.

Cos’è l’intelligenza artificiale?

L’intelligenza artificiale (IA o AI) è una tecnologia che permette alle macchine di imitare alcune funzioni cognitive tipiche dell’essere umano, come l’apprendimento, il ragionamento e la risoluzione dei problemi, sulla base di algoritmi e modelli matematici utilizzati dai computer per elaborare grandi quantità di dati e prendere decisioni in maniera autonoma, migliorando le proprie prestazioni nel tempo grazie al machine learning.

Il funzionamento dell’IA si basa sull’addestramento: un sistema IA viene esposto a dati, da cui impara a riconoscere pattern e a formulare previsioni. Ad esempio, un’IA può essere addestrata a riconoscere immagini di gatti o a rispondere a domande complesse. Gli algoritmi più avanzati, come le reti neurali artificiali, imitano in parte il funzionamento del cervello umano, con nodi interconnessi che elaborano informazioni in modo gerarchico.

L’IA è usata in numerosi campi, dall’assistenza virtuale alla guida autonoma, e sta già rivoluzionando settori come la medicina, la finanza e la robotica. In campo sanitario, questa rivoluzionaria tecnologia si rivela particolarmente utile, in quanto consente di migliorare diagnosi, trattamenti e gestione dei pazienti, grazie all’analisi di un’enorme quantità di dati clinici, utilizzati per rilevare malattie precocemente e personalizzare le cure. Ma l’AI potrebbe essere impiegata anche per fare fronte a un problema che affligge l’Italia, e soprattutto la Sicilia, da anni ormai: la crisi idrica.

La crisi idrica in Sicilia

La Sicilia, come molte altre regioni del Mediterraneo, sta affrontando da tempo una crisi idrica, acuita, negli ultimi anni, da una serie di fattori. Le precipitazioni, già scarse, sono diventate irregolari e sempre più concentrate in brevi periodi di intense piogge, il che rende difficile raccogliere e accumulare l’acqua. Al tempo stesso, il consumo idrico è elevato, sia per uso agricolo, che rappresenta circa il 70% del fabbisogno complessivo, sia per uso domestico e industriale. Infrastrutture obsolete e perdite nelle reti di distribuzione contribuiscono ulteriormente allo spreco delle risorse idriche.

Secondo uno studio del Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR), le riserve idriche della Sicilia potrebbero subire una riduzione del 30% entro il 2050, a causa del riscaldamento globale e della desertificazione. A Gela, come in altre zone della regione, i disservizi idrici sono una costante in estate, ma anche in altre regioni, come l’Abruzzo, la situazione comincia ad essere insostenibile.

Di fronte a questi dati e alle previsioni, diventa essenziale adottare nuove tecnologie che permettano una gestione più efficace e sostenibile delle risorse idriche, e l’intelligenza artificiale può giocare un ruolo cruciale. Non solo dissalatori, il cui utilizzo è stato recentemente approvato in Sicilia, ma anche l’impiego di tecnologie più avanzate, come l’Intelligenza Artificiale, potrebbero fornire delle prime, importanti risposte.

AI: come può aiutare a gestire le risorse idriche

L’intelligenza artificiale offre diverse soluzioni che potrebbero contribuire ad affrontare le sfide legate alla gestione dell’acqua, sfruttando tecniche come l’apprendimento automatico, i big data, l’analisi predittiva e la robotica. Vediamo quali sono gli approcci più promettenti.

Ottimizzazione delle reti idriche

Uno dei principali problemi che affligge la Sicilia, e non solo, è la dispersione idrica. Le perdite d’acqua nelle reti di distribuzione sono enormi, con percentuali che, in alcune zone, superano il 40%. Le tecnologie basate sull’IA possono essere impiegate per monitorare in tempo reale le condizioni delle infrastrutture idriche, rilevando perdite e guasti con grande precisione. Sensori intelligenti distribuiti lungo le tubature consentirebbero di raccogliere dati sul flusso e la pressione dell’acqua. Dati che, una volta elaborati da algoritmi di machine learning, consentirebbero di individuare tempestivamente eventuali perdite e intervenire rapidamente e in modo mirato.

Previsione della domanda e gestione della scarsità 

L’intelligenza artificiale può essere utilizzata per prevedere con maggiore precisione la domanda di acqua nelle diverse zone, tenendo conto di fattori come il clima, la stagionalità, l’uso agricolo e la crescita della popolazione. Algoritmi avanzati potrebbero analizzare grandi quantità di dati storici e modelli climatici per stimare l’evoluzione della domanda idrica nei mesi e negli anni successivi, per anticipare eventuali crisi di approvvigionamento e ottimizzare la distribuzione dell’acqua.

In particolare, in ambito agricolo, questa tecnologia può essere utilizzata per sviluppare modelli di irrigazione intelligente, che analizzano i dati provenienti da sensori meteorologici, satelliti e droni per calcolare esattamente quanta acqua è necessaria e ridurre così gli sprechi.

Sistemi di allerta per siccità e inondazioni

Un altro campo in cui l’intelligenza artificiale potrebbe fornire un contributo significativo è la gestione delle emergenze legate alla siccità e alle inondazioni. La Sicilia, infatti, è soggetta a periodi di siccità prolungata alternati a brevi episodi di precipitazioni intense che possono causare allagamenti e danni ingenti.

L’IA, analizzando dati meteorologici, idrologici e ambientali, consentirebbe di prevedere con maggiore precisione l’arrivo di periodi di siccità o eventi meteorologici estremi e generare avvisi con sufficiente anticipo, permettendo alle autorità locali di prepararsi adeguatamente.

Risanamento delle acque e trattamento dei rifiuti idrici

Un aspetto cruciale della gestione idrica riguarda il trattamento delle acque reflue e il riuso dell’acqua depurata. In Sicilia, una parte significativa dell’acqua utilizzata potrebbe essere riutilizzata dopo opportuni trattamenti, riducendo la pressione sulle risorse idriche naturali. L’intelligenza artificiale può migliorare i processi di depurazione, ottimizzando i trattamenti chimici e biologici necessari per il risanamento delle acque, attraverso l’analisi di dati in tempo reale provenienti dagli impianti di trattamento.

Progetti pilota e iniziative in corso

L’utilizzo dell’AI per affrontare la crisi idrica non è pura utopia, come dimostrano le iniziative già in corso. Il progetto “SMART-Water”, ad esempio, mira a sviluppare un sistema di monitoraggio intelligente delle reti idriche basato sull’utilizzo di sensori e algoritmi di machine learning, al fine di rilevare in tempo reale eventuali perdite e ottimizzare la distribuzione dell’acqua nelle aree urbane.

Anche in ambito agricolo, l’utilizzo di droni e sensori intelligenti per monitorare l’umidità del suolo e le condizioni delle colture sta diventando sempre più diffuso. Questi strumenti permettono agli agricoltori di regolare con precisione i tempi e le quantità di irrigazione, contribuendo a un uso più efficiente delle risorse idriche.

L’AI può, dunque, fornire strumenti efficaci, ma il successo di questi interventi dipende anche dall’impegno collettivo nella riduzione degli sprechi e nella tutela delle risorse naturali.