Operação Ótima e Melhoria Simbiótica de Tratamentos de Água

O projeto visa otimizar as ETARs com uma mudança de paradigma, em que estas não só tratam as águas residuais como também recuperam recursos importantes, aumentando a sua sustentabilidade e enquadrando-as nos conceitos de economia circular e modelos complexos de simbiose industrial. A abordagem considera a avaliação e otimização da intra-simbiose, inter-simbiose e simbiose industrial intersetorial, em que o que antes era tratado como resíduo indesejado recuperado das águas residuais pode ser reutilizado noutras atividades. O projeto baseia-se na utilização de uma representação digital dos componentes, no tratamento de dados com o auxílio da ciência dos dados, em algoritmos de inteligência artificial, em métricas inovadoras de avaliação de desempenho para múltiplos regimes de operação, na monitorização e controlo em tempo real e na otimização. O projeto pretende desenvolver um produto para otimização da operação e apoio à decisão em investimento e propostas de melhoria. Os objetivos estratégicos propostos são os seguintes: OE1. Desenvolver um novo sistema de monitorização para o processo de tratamento de águas e qualidade de efluentes, através de uma plataforma híbrida edge-cloud com tecnologia de comunicação e baseada em micro-serviços, dedicada para as ETARs, uma camada de sensores virtuais para determinar e prever a qualidade do efluente e permitir um controlo mais eficiente e desenvolver um sistema de monitorização não intrusiva para estimar os consumos de cada equipamento sem aumentar o custo de instalação de novos equipamentos. OE2. Desenvolver metodologias e modelos matemáticos para diferentes métodos de tratamento de águas, segundo os múltiplos princípios que os rege com uma abordagem que funde conhecimento através de equações diferenciais e métodos de aprendizagem a partir de dados. OE3. Estudar e criar modelos de simbiose industrial para valorização de resíduos e ativos geridos pela ETAR e na sua periferia, utilizando uma abordagem modular e tendo em conta simbioses em função de cada aspeto específico, incrementando-se assim a circularidade sistémica da infraestrutura e com a envolvente territorial. OE4. Estudar e desenvolver um sistema de avaliação multimodal online de indicadores chave de sustentabilidade da ETAR; OE5. Estudar e desenvolver um sistema avançado de controlo e monitorização de parâmetros de tratamento de águas residuais através de um modelo interpretável para a identificação da degradação da ecoeficiência, um sistema de atualização de setpoints para otimização da operação e da sustentabilidade e uma ferramenta de monitorização para visualização. OE6. Testar e validar as soluções obtidas em ambiente simulado, laboratorial e real, que permitam demonstrar fatores inovadores e diferenciadores como: aumentar a sustentabilidade em pelo menos 20%, reduzir o consumo de energia em pelo menos 10%, as emissões de gases de efeito estufa em pelo menos 20%, e a falha de intervenção humana em pelo menos 20%; OE7. Divulgar os avanços científicos e técnicos com a participação em conferências/congressos e feiras, organização de eventos com os principais decisores e população envolvente, que lhes permitam alcançar reconhecimento nas áreas abrangidas pela solução; OE8. Atingir um volume de vendas acumulado resultantes do projeto de 1,5M€ em 2033; OE9. Reforçar as vendas nos mercados internacionais até 2030, entrando em novos mercados e alcançado uma taxa de exportações associadas aos resultados do projeto superior a 30%.