Farmland Vand "batteri" opbevaring og lækagedetekterende bredbåndskabler blandt vindere i Ofwat innovationskonkurrence

Genudgivet af Platon

Abonnenter: 0

afgrøder

Landmænd kan snart få godtgørelse for at skabe vandopbevaringsdamme eller "vandbatterier" som en del af et innovativt tørkeforebyggelsesprojekt, der har modtaget støtte (den 16. maj) fra Ofwats Innovationsfond. Med tørker, der har påvirket Storbritannien i store dele af sidste sommer, vil projektet, fra Westcountry Rivers Trust og South West Water, ikke kun bidrage til bedre hydrerede vådområder, skove og marker, men kan hjælpe gårde med at håndtere vandbehovet gennem tørt vejr, samt øge den akvatiske biodiversitet.

Projektet er en af 16 løsninger bliver tildelt en andel på £40 millioner i vandregulatorens seneste innovationskonkurrence – Water Breakthrough Challenge.

Initiativet vil samarbejde med landmænd om at skabe vandlagre – både i jordsvampe såvel som søer og damme – der kan "genoplades" gennem vådt vejr, og derefter trækkes videre gennem stadig mere almindelige tørre årstider, til til gavn for enten landmændene selv eller lokalsamfundene. Disse vand-"batterier" kunne danne grundlaget for et smart vandnet, der forbedrer vandforsyningens modstandsdygtighed i kølvandet på klimaforandringerne - på samme måde som solcellebatterier i boliger lagrer overskydende elektricitet, der kan sælges tilbage til det nationale elnet.

Konkurrencen anerkender også en løsning, der tilpasser jordstabilitetsovervågningsteknologi til at tackle lækage på tværs af England og Wales – en udfordring, der i øjeblikket svarer til tab af over tre milliarder liter vand om dagen. Projektet vil bruge det eksisterende netværk af fiberoptiske kabler (som dem, der hoster bredbånd) til at rapportere om små ændringer i vibrationsmønstre. Denne proces, som allerede bruges til at overvåge jordens stabilitet som en del af jernbanenettet, kan også indikere selv det mindste tab af vand for at fange lækager tidligt. Denne teknik er billigere og mere miljøvenlig end den nuværende overvågningspraksis.

Vinderne inkluderer også oprettelsen af Storbritanniens første fuldskala, kulstofneutrale spildevandsværk nogensinde. Dette avancerede eksperiment fra Severn Trent vil samle banebrydende kulstofreduktionsteknologi til spildevand og teste det i stor skala, og skubbe grænserne for at bevise, hvordan sektoren kan reducere sin miljøpåvirkning – et af kernemålene for denne lomme af Ofwats finansiering. Projektet vil integrere flere lovende eftermonteringsteknologier i et eksisterende rensningsanlæg for byspildevand og skabe en datakopi af alle processer ('digital tvilling') for at overvåge virkningen.

Water Breakthrough Challenge havde til formål at tilskynde til initiativer, der hjælper med at tackle de største udfordringer, som vandsektoren står over for, såsom at opnå netto nul, beskytte naturlige økosystemer og reducere lækage samt levere værdi til samfundet.

Tidligere runder af konkurrencen har allerede set adskillige innovative projekter vinde finansiering for deres potentiale til gavn for kunder, samfund og miljø gennem løsninger, der introducerer regnvandsopbevaringssystemer til lokalsamfund og minimerer vandbehovet i nye byggeprojekter.

Dr. Laurence Couldrick, CEO, Westcountry Rivers Trust sagde:

"Gendannelse af naturlige svampe såsom sund jord, skove og vådområder kan gøre en enorm forskel for landbrugets vandtilgængelighed i tørre sæsoner, men oprettelsen af yderligere on-demand opbevaring har endnu mere potentiale. Ligesom vi måske bruger et batteri til at fange solenergi og enten selv bruger det eller sælger det tilbage til nettet efter behov, har indfangning og vedligeholdelse af yderligere vandforsyninger på gårde virkelig potentiale til at bekæmpe virkningerne af tørke på en vigtig britisk industri – at skabe et smart vandnet, der kan hjælpe landmænd og lokalsamfund.”

David Black, CEO, Ofwat sagde:

”Vandsektoren har været udsat for et stigende pres på grund af systemiske udfordringer relateret til miljø og samfund, mens klimaet omkring os fortsætter med at drastisk ændre form. Det er derfor, vi finansierer banebrydende innovationer med potentiale til at hjælpe os med at spare og genbruge vand og spildevandsprodukter, samtidig med at vi understøtter det bredere samfund."

Water Breakthrough Challenge er en del af en række konkurrencer fra Ofwat, drevet af Challenge Works med Arup og Isle Utilities, designet til at drive innovation og samarbejde i sektoren til gavn for enkeltpersoner, samfund og miljø.

Mere information om vinderne af Water Breakthrough Challenge kan findes her: https://waterinnovation.challenges.org/winners/.

En komplet liste over vinderne er inkluderet nedenfor.

De 11 vindere af Water Breakthrough Challenge 3 Catalyst Stream

Kunstig intelligens til algeovervågning – ledet af Dwr Cymru Welsh Water – £385,159

At sikre, at drikkevand er sikkert at drikke, kræver konstant overvågning og forudsigelse af risiko. Dette gælder for de vandkvalitetsrisici, der er forbundet med alger og cyanobakterier, f.eks. smags- og lugtforbindelser, som forventes at stige med hyppighed og intensitet med klimaændringer. Traditionel algeovervågning er tidskrævende, ressourcekrævende og giver ikke tilstrækkelige data til forudsigelig modellering af algerisici. Dette projekt vil bruge kunstig intelligens (AI) til at omdanne algeovervågning til et laboratorium med høj nøjagtighed og høj nøjagtighed til en brøkdel af omkostningerne, hvilket muliggør bedre risikoforudsigelse, hvilket gør det muligt for vandselskaber at tage tidligere, mere omkostningseffektive og målrettede handlinger.

Climate Resilience Demonstrator (CReDo) – Extreme Heat Scenario– ledet af Anglian Water Services – £913,029

Effekten af ekstrem varme på vandsektorens aktiversvigt og kaskadefejlen i forbundet kritisk forsyningsinfrastruktur, såsom strøm, telekommunikation og transport, er usikker. Dette projekt har til formål at forbedre vandsektorens forståelse af virkningen af ekstrem varme på aktiver gennem udvikling af innovative Probabilistic Asset Failure Models og et Extreme Heat Projection Module til at forudsige fremtidige begivenheder. Gennem integration med Climate Resilience Demonstrator digitale tvilling vil dette føre til informeret målrettet beslutningstagning om strategiske tværsektorielle investeringer for at sikre, at vandforsyning og kloakeringstjenester forbliver modstandsdygtige over for et skiftende klima.

Dark Fiber 2 – ledet af Severn Trent Water – £1,332,205

Inden 2030 skal vandindustrien reducere lækage med 1 milliard liter/dag for at sikre fremtidige vandforsyninger. Dette kræver trinskifte-innovation, der er mere nøjagtig og overkommelig end nuværende lækagedetektionsværktøjer. Det kan vi levere ved at bruge de fiberoptiske kabler, der allerede støder op til vandforsyningen som lækagesensorer. Vi demonstrerede dette koncept i den første katalysatorfinansieringsrunde (Dark Fiber 1). Dette projekt, Dark Fiber 2, bygger på dette arbejde for at løse de resterende udfordringer, bevise i stor skala og opbygge industriens tillid. Vi vil derefter bringe dette på markedet for at muliggøre dybe reduktioner i lækage og samtidig holde kundernes regninger lave.

Vanddrevet koncentrisk smart måler– ledet af Northumbrian Water – £874,954

Klimaændringer driver behovet for at spare på vand som en nøgleressource. Nuværende koncentriske vandmålere kan kun give meget grundlæggende og lejlighedsvis information, da de er begrænset af grænserne for batteristrøm. Dette projekt søger at overvinde dette ved at bruge vandstrømmen til at levere ubegrænset strøm til måleren. Dette gør det muligt at levere levende, rige data til forbrugeren og til forsyningsselskaber, hvilket muliggør handling for at reducere forbruget og forhindre lækager. Ud over at spare på vandet vil der opstå yderligere bæredygtighedsfordele fra længere måleres levetid, reduceret vedligeholdelse og eliminering af miljøskadelige batterier.

Verdens første økologiske digitale tvilling– ledet af Anglian Water Services – £1,200,000

Dette partnerskabsprojekt vil udvikle en økologisk digital tvilling af en af Norfolks ikoniske kridtstrømme, floden Stiffkey. Vores digitale tvilling vil sætte turbo i sektorens svar på flodvandskvaliteten for at imødekomme kundernes, det bredere samfunds og miljøets skiftende behov. Det vil give mulighed for at skalere løsninger på et stort problem, der påvirker kunder og miljø nu og på lang sigt, hvilket muliggør nye ideer og måder at arbejde med partnere på fra en bred vifte af sektorer og perspektiver. Med en åben tilgang vil vores projekt generere læring til gavn for alle.

Universelt adgangspunkt til vand (UAP4W) – ledet af SES Water – £224,010

Vandselskaber i England og Wales har et udfordrende mål om at halvere vandlækage inden 2050. For at gøre dette har de brug for en nøjagtig forståelse af tilstanden af vandledningerne og være i stand til at udføre inspektioner og reparationer uden behov for dyre og forstyrrende udgravninger. Dette projekt vil designe et universelt adgangspunkt for vand, som vil give et standardiseret indgangspunkt for trykvandsrør. Adgangspunktet vil derefter blive brugt til at indsætte kameraer, lækagelokationsarrays, reparationsløsninger, autonome robotløsninger og en lang række andre enheder.

Brug af videnskab og natur til at afslutte kloakmisæren – ledet af Northumbrian Water Limited – £939,377

Vores innovationsrejse startede med at se på nye måder at tackle forureningshændelser på, der skyldes trærødder og de blokeringer, de forårsager. Sammen har vi videnskabeligt bevist, at vi kan afvise trærødder væk fra kloaknettet med en belægning, der ikke påvirker træernes vækst. Vores udvikling kunne definere fremtidens kerneaktiviteter plus hjælpe med langsigtet modstandsdygtighed af netværket med en spilskiftende tilgang til forureningsreduktion. Den innovative Root Defender-belægning vil gælde det eksisterende netværk, dvs. alle steder, der er påvirket af invasionen af trærødder, og dermed give en langsigtet løsning til at reducere forureningshændelser.

Vandeffektivitet i tro og forskellige samfund – ledet af South Staffordshire Water Plc – £270,000

Projektet søger at etablere en dybere forståelse af, hvordan vand bruges og værdsættes i forskellige trosretninger og kulturer. Målet er at udvikle en evidensbaseret omfattende vandeffektivitets-engagement og støtteramme, som vandselskaber kan anvende i fremtiden. Projektet samler en række eksperter, akademikere og trosgrupper for at udvikle og introducere nye skræddersyede vandbesparende interventioner og adfærdsændringskampagner knyttet til tro og kultur. Dette kan føre til betydelige miljømæssige og sociale fordele, såsom at reducere forbruget af vand pr. indbygger, opbygge offentlig tillid og værdi, samt støtte svært at nå ud til sårbare kunder ved at åbne nye kanaler for engagement og kommunikation.

Vandindustriens printinfrastruktur (WIP) – ledet af United Utilities – £1,543.610

I takt med at teknologien til beton- og polymertryk har udviklet sig, har mulighederne for anvendelse inden for vandindustrien også udviklet sig, især med hensyn til skræddersyede infrastrukturdesign. Vores partnerskab tager erfaring fra nuværende arbejdsmetoder i jernbaneindustrien og erfaringer fra den akademiske verden og konverterer disse til handlingsrettede, operationelle demonstrationer for industrien. Med det stadigt stigende krav om at levere mere detaljerede, unikke og ofte ressourcekrævende løsninger, mener vi, at vi har en værktøjskasse af muligheder, som vil hjælpe vandindustrien og dens kunder med at planlægge og realisere en mere bæredygtig fremtid for implementering og vedligeholdelse af infrastrukturaktiver.

Vand Netto Gevinst – ledet af South West Water Limited – £999,800

Water Net Gain er en tilgang i oplandsskala, hvor landmænd betales for at opbevare vand på deres jord. Gendannelse af naturlige svampe, såsom sund jord, skove og vådområder, kan passivt bidrage med vand til sommerbasestrømme, men skabelsen af yderligere smarte damme og søer kan bruges til håndtering af efterspørgsel efter landbruget eller aktive frigivelsesstrømme under tørke. Virkningen af denne distributive, økologisk forbundne vandbanke, der frigives til floden under tørke, fortynder den resterende forurening, der ikke håndteres gennem de nuværende incitamentsordninger for landbrugsvandkvalitet. Sideløbende med vandrensning er vandretentionsløsninger designet til at give yderligere oversvømmelsesbeskyttelse og akvatiske biodiversitetsfordele.

Vandforståelse – ledet af Northumbrian Water – £864,484.000

Vand er betydeligt undervurderet og burde uden tvivl betragtes som lige så værdifuldt som olie eller kulstof. Denne begrænsede offentlige forståelse af de systemer, der er involveret i at bringe vand fra kilden til brug, kan resultere i ineffektiv brug og pres på vandforsyningerne. Vi er hurtigt nødt til at øge bevidstheden om værdien af vand og forbinde samfundets vandforbrug med miljøet og dets rolle i at reducere virkningerne af klimaændringer. The Water Literacy Program er en akkrediteret læringsoplevelse leveret på tværs af alle aspekter af samfundet. Det giver borgerne større bevidsthed om og forståelse for de involverede systemer og teknikker til at styrke positive adfærdsændringer i hjemmet, på arbejdspladsen eller i deres lokalsamfund samt vejviser til yderligere læring omkring vand og klimaændringer.

De fem vindere af Water Breakthrough Challenge 3 Transform Stream

Biopolymerer i den cirkulære økonomi (BICE) – ledet af United Utilities – £6,149,362

Biopolymerer giver vandselskaber og kunder mulighed for at levere fuldt bæredygtige råvarer til produktion af flere højværdiprodukter. Produktion og markedsføring af biopolymerer fra spildevand og slam åbner muligheder for at realisere flere veje til cirkulære økonomier. Det understøtter også vores industri i at opnå Net Zero Carbon i 2030 ved at reducere vores behov for fremstillede polymerer, som vi bruger i daglige operationelle aktiviteter. Biopolymerer produceres naturligt af bakterier i spildevandsrensning. Hvis dette materiale kan udvindes, kan det bruges i stedet for at skaffe kemikalier på tværs af flere industrier.

Designer liner – ledet af Yorkshire Water – £3,251,283

Vandrør er ofte under jorden og prisgivet for elementerne - hvilket betyder, at de er tilbøjelige til at udsive og sprænges. Reparation og udskiftning af vandrør er dyrt, så en måde at reducere problemer og forlænge et rørs levetid er at fore det og tilføje et ekstra lag af beskyttelse. Rørforing er 50 % billigere end mere traditionelle metoder, det genererer mindre kulstof og reducerer forstyrrelser for kunderne, fordi der er mindre behov for at grave vejen op.
Vandselskaber, ledet af Yorkshire Water, vil samarbejde om at udvikle en foringsløsning, der passer til et 21. århundredes vandnetværk og komplementerer andre teknologier, såsom smarte netværk og enheder.

Mainstreaming af naturbaserede løsninger for at levere større værdi – ledet af United Utilities – £8,028,022

Naturbaserede løsninger (NBS) har potentialet til at give flere socioøkonomiske og miljømæssige fordele ved at tackle problemer med oversvømmelser, tørke og vandkvalitet i landskabsskala. Dette transformerende arbejdsprogram samler multisektoriel ekspertise og lederskab for i fællesskab at skabe og teste nye løsninger for at fjerne disse barrierer gennem casestudier i det virkelige liv og lette og muliggøre overgangen af naturbaserede løsninger til business-as-usual for at levere større værdi for kunder, samfund, miljø.

Net Zero Hub– ledet af Severn Trent Water – £10,000,000

Dette banebrydende projekt, universelt støttet af britiske og irske vandselskaber plus international støtte fra Aarhus Vand og Melbourne Water, vil omdanne et stort, kulstofintensivt spildevandsrensningsanlæg til verdens første retrofit kulstofneutrale anlæg. Innovative leverandører udvikler teknologier til at reducere, fjerne og undgå kulstof. Vores plan er at integrere de mest lovende teknologier på ét sted for første gang – at skabe 'Net-Zero-hubben' – og prøve dem i stor skala for at levere en plan, så vandselskaber kan eftermontere deres spildevandsrensningsanlæg for at nå deres 2030 Net-Nul forpligtelser. Dette bud dækker den mest innovative teknologi til at målrette vores største emissioner.

Stream – ledet af Northumbrian Water – £3,973,205

Stream vil frigøre potentialet for vanddata til gavn for kunder, samfund og miljø. Stream vil indføre teknologi og processer for at fjerne barriererne for at åbne op og dele vandselskabsdata. Kravet om gennemsigtighed og åbenhed har aldrig været større, og vi har bygget et stærkt team til at levere dette hurtigt og effektivt. Vores partnere bringer stor erfaring og læring fra at have gjort dette i andre sektorer såsom bank og energi. Stream er ikke kun fokuseret på et enkelt problem, men vil understøtte hundredvis af fremtidige dataprojekter. Vi har mange hårde udfordringer i sektoren, og vi skal bruge vores data til at arbejde med mange grupper og organisationer, fordi udfordringerne og løsningerne ikke stopper ved vandselskabernes grænser. At kunne samarbejde omkring data er en nøgleingrediens for at drive innovation og forbedre sektorens ydeevne.