A Mark Twain se le atribuye la cita: «¡El whisky es para beber y el agua es para pelear por ella!» Pero, ¿qué pasaría si la cooperación generara más beneficios que actuar solo, cuando se trata de servicios de agua urbanos?
Un nuevo estudio sobre el suministro de agua en el Triángulo de Investigación de Carolina del Norte encontró que los acuerdos entre las empresas de agua pueden ayudar a mitigar sus riesgos.
La investigación utilizó asignaciones de supercomputadoras en el sistema Stampede2 del Centro de Computación Avanzada de Texas otorgado por Extreme Science and Engineering Discovery Environment (XSEDE), que está financiado por la Fundación Nacional de Ciencias.
Los hallazgos son generalizables a cualquier lugar donde los proveedores de agua asignen los recursos hídricos regionales entre los usuarios que enfrentan desafíos en la oferta y la demanda y en la financiación asequible de mejoras de infraestructura.
«Descubrimos que la cooperación entre las empresas de servicios públicos podría ser beneficiosa tanto para el suministro de agua como para las necesidades financieras en comparación con la planificación y gestión independientes más tradicionales», dijo David Gorelick, investigador asociado postdoctoral en la Universidad de Carolina del Norte, Chapel Hill. Gorelick trabaja en el Centro de Riesgo Financiero en Sistemas Ambientales, Departamento de Ciencias Ambientales e Ingeniería, Escuela de Salud Pública Global Gillings.
El estudio se publicó en marzo de 2022 en Water Resources Research, una revista de la Unión Geofísica Estadounidense.
Los autores comenzaron con un modelo computacional que desarrollaron junto con empresas de servicios públicos regionales en Carolina del Norte.
«Su participación nos da mucha confianza de que nuestros resultados se utilizarán al menos para informar su comportamiento y para ayudar a evitar algunas trampas más importantes cuando se trata de tomar decisiones financieras grandes, a largo plazo y de cien millones de dólares relacionadas con la infraestructura del agua, como como nuevos embalses o plantas de tratamiento de aguas residuales», dijo Gorelick.
El modelo simula con precisión sus decisiones de gestión de riesgos y planificación de infraestructura a largo plazo hasta 2060.
«Este trabajo no es posible sin los recursos de supercomputación XSEDE», dijo el coautor del estudio David Gold, candidato a doctorado en el Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental de la Universidad de Cornell.
Gold y sus colegas evaluaron el sistema de suministro de agua del Triángulo de Investigación de Carolina del Norte de aproximadamente dos millones de residentes, delimitado por Chapel Hill, Durham y Raleigh, en millones de futuros estados hasta 2060. Esto permitió el descubrimiento de estrategias de gestión del agua que son sólidas para un amplio conjunto de condiciones futuras.
«Sin capacidades de supercomputación, estamos volando a ciegas en términos de cómo reacciona el sistema de suministro de agua a diferentes tipos de incertidumbres, ya sea el crecimiento de la población o el cambio climático», dijo Gold.
«Ha sido muy importante para nosotros poder usar Stampede2», agregó Gold. «Si tratáramos de ejecutar estas simulaciones en nuestro escritorio, nos llevaría más de 15 años hacer todas las simulaciones que ejecutamos con Stampede2 en tan solo unas pocas horas».
Por lo tanto, se desarrolló un modelo computacional a escala de servicios públicos de la región, utilizando el software de simulación estocástica WaterPaths, una herramienta de planificación y gestión de servicios públicos. El riesgo de falla evolucionó en función de la dinámica de la capacidad del embalse que cambia según las condiciones hidroclimáticas, las demandas humanas y las decisiones de gestión que combinan la gestión semanal de la cartera con inversiones anuales en infraestructura a largo plazo.
Algunos de los riesgos de los acuerdos entre empresas de servicios públicos incluyen la exposición al crecimiento asimétrico de socios o la inflexibilidad de la estructura del acuerdo en sí para responder a los altibajos de la oferta y la demanda.
Curiosamente, los autores plantearon la hipótesis de que los acuerdos más flexibles podrían beneficiar más a los socios al permitirles adaptarse a las condiciones cambiantes.
«De hecho, encontramos que las empresas de servicios públicos experimentaron más riesgo financiero en estos casos», dijo Gorelick. El estudio encontró que con acuerdos menos flexibles, las empresas de servicios públicos se limitan a mitigar sus propios riesgos. Pero cuando los acuerdos pueden actualizarse con el tiempo, cada empresa de servicios públicos está más expuesta a los riesgos y las incertidumbres de sus socios.
«Descubrimos que la cooperación es algo bueno. Pero el tipo y la manera en que se produce la cooperación pueden ser muy importantes para las empresas de servicios públicos de agua y, por lo tanto, las tarifas de agua que todos pagamos para obtener nuestras facturas de agua», dijo Gorelick.
Un ejemplo simple de un acuerdo estudiado en el documento fue un acuerdo de asignación fija, como el de un nuevo embalse o planta de tratamiento de aguas residuales. Debido a que los municipios y los gobiernos locales en los EE. UU. pueden promulgar acuerdos interlocales, las empresas de servicios públicos pueden asociarse y recibir asignaciones fijas de capacidad de almacenamiento o tratamiento en un proyecto compartido desde el principio.
Si una empresa de servicios públicos, por ejemplo, paga el 20% del desarrollo de esa planta, se le permite utilizar el 20% de su capacidad.
«La importancia de este tipo de acuerdos y la razón por la que queríamos probar al menos un par en este estudio es que los acuerdos están muy extendidos y son muy personalizables de un lugar a otro», dijo Gorelick.
Hasta el momento, ha habido muy pocos esfuerzos de investigación para evaluar su desempeño en términos de suministro de servicios públicos y objetos financieros.
Dijo Gold: «Hoy, nuestros sistemas de agua enfrentan mayores desafíos que nunca. Pero también tenemos herramientas que nunca antes habíamos tenido, en términos de supercomputadoras. Mediante el uso de recursos, como los disponibles en XSEDE, podemos nivelar Cuando pensamos en los desafíos e incertidumbres que surgen del crecimiento de la población y el cambio climático, estos recursos informáticos nos permiten comprender los efectos potenciales de estos cambios y el apoyo para desarrollar estrategias de gestión sostenible que puedan mantener nuestro suministro de agua confiable. en los años que vendrán.»
