L’avenir de l’eau

Tout au long de l’histoire, la technologie a joué un rôle essentiel dans l’évolution de l’humanité, mais que réserve-t-elle à l’avenir de l’eau ?

De la poudre à canon à la boussole, chaque empire a prospéré ou s’est effondré grâce à la technologie. En moins d’une vie, la technologie a progressé si rapidement qu’elle a changé la façon dont la société se comporte et fonctionne, à l’échelle mondiale. 

De la création d’Internet en 1974 au smartphone, qui est plus puissant que l’ordinateur qui a envoyé Apollo 11 sur la lune, en seulement 30 ans, nous avons connu des avancées technologiques évidentes. Cependant, si l’on se tourne vers l’avenir, la prochaine prouesse de la technologie ne sera pas l’essor ou la chute d’un empire, mais l’essor ou la chute de notre espèce.

Nous sommes arrivés à un point critique dans notre lutte contre le changement climatique et l’épuisement des ressources, l’une des plus importantes étant l’eau. De nombreuses sources d’eau qui alimentent notre mode de vie sont déjà en danger. Cependant, la demande d’eau saine et propre continue d’augmenter. 

Selon les prévisions, elle devrait augmenter de 55 % d’ici à 2050 (dont une hausse de 400 % de la demande pour soutenir les processus de fabrication) alors que la population mondiale devrait atteindre 9,7 milliards d’habitants. Cela représente deux milliards de personnes de plus qu’aujourd’hui. Selon des recherches menées par le Massachusetts Institute of Technology, cela signifie que 52 % de la population mondiale prévue vivra dans des régions soumises à un stress hydrique et que plus de cinq milliards de personnes souffriront de pénuries d’eau en raison du changement climatique, de l’augmentation de la demande et de la pollution des ressources.

Si rien n’est fait, l’avenir semble peu réjouissant. Toutefois, grâce à la technologie, nous sommes désormais en mesure d’agir à un rythme et à une échelle sans précédent au cours de notre histoire. Et l’intelligence artificielle (IA) est au cœur de tout cela. 

Aujourd’hui, l’IA est omniprésente. Elle contrôle les publicités que nous voyons sur les réseaux sociaux, alimente notre assistant personnel virtuel Alexa ou Siri et aide à détecter les fraudes. En outre, l’IA s’avère déjà indispensable à trois égards fondamentaux pour soutenir la durabilité avec de nombreuses possibilités de croissance. 

Tout d’abord, l’IA commence à avoir le pouvoir d’analyser et de comprendre les complexités écologiques des cycles de l’eau à l’échelle locale, nationale et mondiale. « La combinaison de l’IA, notamment avec l’apprentissage automatique et l’expertise en matière de traitement de l’eau, permet déjà de prédire le processus et le comportement mécanique des technologies et des équipements hydrauliques », explique Aude Giard, responsable de la digitalisation chez Veolia Water Technologies

« Nous avons commencé à utiliser des données météorologiques en direct et prévisionnelles pour prédire l’impact sur l’infrastructure locale de l’eau et, par conséquent, sur le milieu environnant. Cela deviendra bientôt la norme, car nous utilisons des algorithmes pour le stockage et le flux optimal du réseau. C’est vital, car les événements météorologiques extrêmes déclenchent des averses et cette prévision permet de prévenir le risque de débordement des boues. »

Pour ce qui est de la façon dont l’IA peut aider à gérer les complexités écologiques dans le futur, Mme Giard prédit que : 

"tous les services publics seront connectés à des réseaux locaux intelligents alimentés par des boucles circulaires de ressources : réutilisation de l’eau, digestion anaérobie, énergie solaire, énergie éolienne, etc. Ces réseaux seront si locaux et les analyses de données si poussées qu’il y aura un jumeau numérique de chaque foyer et que nous serons en mesure de répondre à tous les besoins individuels en matière de distribution sans recourir aux combustibles fossiles ni saccager les ressources naturelles.
Aude Giard
Chief Digital Officer de Veolia Water Technologies

En plus d’observer la météo et de gérer nos besoins, nous serons également en mesure de surveiller les besoins de notre environnement en fonction du paysage et de la biodiversité à l’échelle locale. Il sera possible de savoir quand les forêts et les brousses ont besoin d’être arrosées pour prévenir les feux de forêt, et nous pourrons adapter l’irrigation pour prévenir les inondations ou même nous aider à protéger nos océans. »

Le deuxième grand domaine dans lequel l’IA jouera un rôle clé pour favoriser la durabilité est l’éducation des consommateurs et le changement des comportements. L’IA est déjà utilisée par les consommateurs pour améliorer leur santé et gérer en toute simplicité les petits articles ménagers avec des appareils domestiques intelligents. Dans le même sens, l’IA aidera les consommateurs à adopter des comportements plus durables et à faire de meilleurs choix en ce qui concerne leur consommation d’eau. 

« Dans les années à venir, nous assisterons au développement d’applications qui suggéreront aux utilisateurs, grâce à l’utilisation de modèles d’IA, quand utiliser le lave-vaisselle ou le lave-linge pour être plus respectueux de l’environnement. Ces informations seraient recueillies par des réseaux locaux intelligents et liées à ceux-ci », explique Louis W. Ø. Larsen, digital business developer pour Hubgrade.

« Face au changement climatique, ces « petits » besoins quotidiens en apparence devront être mieux contrôlés afin de réduire l’impact sur l’environnement et de garantir le partage des ressources. La croissance démographique rendra l’approvisionnement en eau plus variable en fonction de l’augmentation de la demande et c’est là que les systèmes d’IA coordonneront cette offre variable à la demande pour satisfaire le système de la meilleure façon possible. » 

M. Larsen ajoute : « J’imagine que la flexibilité de l’accès à l’eau pourrait en partie être résolue par des boucles ou des réseaux plus petits, comme dans l’industrie de l’énergie, ce qui signifie la capture de l’humidité dans l’air et des systèmes de traitement à l’échelle d’un quartier.

Lorsque les populations locales peuvent partager les ressources disponibles par le biais d’applications, par exemple, les tendances en matière d’utilisation pourraient ensuite être analysées et interprétées par des modèles d’IA afin de prédire quand l’eau sera disponible et où et comment l’utiliser au lieu de la jeter directement. Les ordures des uns feraient l’or des autres, pour ainsi dire. »
Louis W. Ø. Larsen
Digital business developer pour Hubgrade

Enfin, l’IA continuera à soutenir les chaînes d’approvisionnement tout au long des procédés de fabrication afin d’optimiser la manière dont les ressources vitales, dont l’eau, sont réduites, utilisées et réutilisées dans le cadre de la transformation écologique.

« La fabrication de produits alimentaires est un excellent exemple », explique Peter Stokes, directeur des grands comptes mondiaux. « La croissance démographique signifie que nous devrons produire plus de nourriture, mais, compte tenu de la diminution constante de la quantité d’eau disponible, la nourriture que nous mangerons à l’avenir sera très différente. » 

« Les aliments d’origine végétale et les protéines artificielles nécessiteront une plus grande capacité de fabrication et, afin de réduire les transports, des produits plus concentrés seront fabriqués et consommés comme nous voyons les astronautes le faire dans la station spatiale. Le consommateur exigera un délai plus court entre la commande et la réception et les usines devront donc être plus prédictives et plus agiles. Les usines deviendront également plus petites et produiront de plus petits volumes de produits, mais avec un plus grand nombre de gammes de produits, ce qui signifie que les usines devront être nettoyées et alterner entre les produits plus fréquemment. »

M. Stokes poursuit : « Nous constatons déjà l’utilisation du contrôle digital au sein de notre réseau de fabrication, le contrôle à distance des opérations devenant plus courant. Toutefois, à l’avenir, l’IA fera le lien entre la demande des consommateurs, les stocks de l’usine, le processus de fabrication et la distribution. L’IA prévoira les besoins de fabrication en matière de vapeur, d’eau de refroidissement, d’eau comme ingrédient, de nettoyage des chaînes de production et de disponibilité pour les temps d’arrêt en prévoyant les demandes des consommateurs. Par exemple, un temps chaud déclenchera la production de crèmes glacées.

Compte tenu de la baisse continue du volume d’eau consommé dans les procédés d’usine, à la fois pendant la fabrication et comme ingrédient, l’IA jouera un rôle plus important en fournissant un contrôle et une prévisibilité accrus sur la disponibilité, la qualité, le gaspillage et la réutilisation de l’eau que l’usine utilise concrètement. »
Peter Stokes
Directeur des grands comptes mondiaux

« Même au début de la chaîne agroalimentaire, dans l’agriculture, l’utilisation de prévisions météorologiques hyperlocales pourrait aider à adapter la croissance des cultures aux conditions météorologiques », prédit Chloe Dupont, responsable de la transformation digitale du groupe Veolia. « Elle aura le potentiel d’optimiser l’utilisation de l’eau et de réduire l’atténuation de l’empreinte environnementale des activités. »

« Les fondements de toutes ces futures technologies sont déjà en place. En plus de mieux gérer l’eau tout au long des procédés de production, l’IA aide aujourd’hui à identifier les fuites d’eau, ce qui signifie que nous pouvons aller plus loin dans la réduction de la quantité d’eau gaspillée. En ce qui concerne les équipements, les algorithmes aident à prédire à quel moment il faut changer les membranes de filtration, ce qui contribue de manière significative à un approvisionnement ininterrompu en eau saine et propre dans les procédés de fabrication », explique Mme Dupont. « Tout cela permet de mieux protéger notre cycle de l’eau et nous aide à travailler plus en harmonie avec l’écologie locale. »

« Je rêve que l’IA fasse partie du quotidien des opérateurs du secteur de l’eau avec des données en direct, des prédictions et des suggestions d’actions, le tout favorisant des décisions plus rapides et plus éclairées pour protéger les ressources en eau. Je suis convaincue que des solutions sont encore à inventer face aux défis croissants liés à l’eau et que la collaboration entre les industriels, les experts de l’eau, les experts en mégadonnées, les start-up et les autres acteurs deviendra encore plus fondamentale pour inventer des solutions innovantes et numériques pour la transformation écologique. »
Chloé Dupont
Responsable de la transformation digitale du groupe Veolia

Bref, l’avenir de l’eau a déjà commencé grâce au pouvoir de l’IA associé à l’expertise humaine. Il est en passe d’être l’équivalent pour notre époque de la pomme de Newton, de la pénicilline de Fleming et du téléphone de Bell. Nos experts prédisent que le véritable essor de l’humanité viendra de notre capacité à comprendre et à mettre en œuvre ce que nous apprend l’IA super-avancée. Adoptons donc l’IA pour gagner en rapidité et progresser afin de protéger notre empire mondial.