O gêmeo digital da água
Água é vida. É fácil dizer isso, mas isso mostra o quanto é importante saber lidar com a água. Antigamente, a água era simplesmente utilizada onde se encontrava: as cidades eram fundadas às margens de rios, as rotas comerciais iam de oásis em oásis, cavavam-se poços e construíam-se cisternas para captar a água da chuva. Com o aumento da densidade populacional e o crescimento das cidades, porém, os primeiros problemas começaram a surgir: Nem tudo o que se retira de um rio é potável – sobretudo quando se descarrega o esgoto humano no mesmo rio. Não é à toa que já os babilônios usavam a cerveja como substituto da água potável, por ser relativamente livre de germes e de longa durabilidade.
Hoje, o foco geral está na captação, distribuição, utilização e escoamento do recurso água. A DMT presta serviços em todo o mundo tanto para órgãos públicos, por exemplo, em projetos de infraestrutura, quanto para a indústria, como na gestão de águas subterrâneas. O objetivo é sempre uma visão holística de todo o ciclo hidrológico e a otimização do uso dos recursos – pois isso economiza dinheiro. E, para a sociedade como um todo, a sustentabilidade no uso de uma “matéria-prima” vital é, naturalmente, extremamente importante. Afinal, não devemos consumir água, mas sim utilizá-la.
Como, muitas vezes, trata-se de projetos de grande porte, que exigem muito tempo e recursos financeiros, a análise, a previsão, o planejamento e o monitoramento são fatores decisivos para o sucesso. Nesse sentido, nossa experiência secular na área de mineração nos ajuda: A necessidade de “controlar” a água no subsolo levou a imensos avanços. Hoje, nos beneficiamos desse know-how acumulado: graças a técnicas de análise cada vez melhores e a tecnologias inovadoras, podemos oferecer soluções que antes não estavam disponíveis. A digitalização, por exemplo, nos permite criar uma representação tridimensional completa das águas subterrâneas e superficiais de uma determinada área. Assim, obtemos um “gêmeo digital” (digital twin), que possibilita análises complexas. Assim, podemos antecipar, em diversos cenários, os impactos de intervenções técnicas e recomendar as medidas adequadas.
Para isso, utilizamos – além dos modelos numéricos conhecidos e renomados – também softwares desenvolvidos por nós mesmos, exclusivos e especializados, como, por exemplo, o ReacFlow3D, o Heatflow ou o Box3D. O modelo Box é um programa 3D de volumes finitos para modelagem da direção e velocidade do escoamento em minas e águas subterrâneas, incluindo temperatura, substâncias dissolvidas e reações químicas. O software permite discretizar os mais diversos espaços de fluxo, definir números flexíveis de células e conexões entre elas, além de simular fluxos turbulentos. O modelo já foi utilizado em projetos na Alemanha, Espanha, França, Inglaterra, Polônia, Bulgária, África do Sul e na Ucrânia.
É lá que se encontram as maiores reservas de ouro do mundo – e elas vêm sendo exploradas desde o final do século XIX. As minas esgotadas são fechadas e deixam de bombear água das galerias, que aos poucos vão se enchendo. Isso pode, por um lado, afetar as minas vizinhas e, por outro, permitir que substâncias indesejadas cheguem ao lençol freático; trata-se, na maioria das vezes, de sais, ferro e metais pesados. Essa contaminação representa um risco para a água potável da região e deve ser monitorada com rigor para que medidas adequadas possam ser tomadas. Para isso, foi criado, com o auxílio do modelo digital em caixas, um modelo holístico do ciclo hidrológico que abrange as águas subterrâneas, as águas fluviais, as águas superficiais e as águas de mina. Os resultados dos diversos cenários podem agora ser utilizados como base para decisões políticas e implementações técnicas.
No futuro, o uso cuidadoso do recurso hídrico se tornará ainda mais importante: precisamos analisar e planejar as adaptações necessárias às mudanças climáticas. Cidades em expansão, como Cingapura ou Bangcoc, precisam de um abastecimento de água potável limpa e segura, idealmente em um ciclo fechado de água. Queremos proteger nossas águas subterrâneas, por exemplo, em grandes canteiros de obras e projetos de infraestrutura. Queremos promover o uso sustentável, por exemplo, por meio do controle totalmente automatizado de poços de acordo com a previsão do tempo. E lembre-se também de temas como microplásticos na água ou contaminação por medicamentos e hormônios. Quanto mais sabemos, melhor podemos reagir – e agir. É isso que entendemos por “Engineering Performance”.
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