Água: IA ajuda cidades americanas a localizar tubulações de chumbo

Texto adaptado de smartcitiesdive.com

Quase 40 anos após a Lei de Água Potável Segura proibir instalação de tubulações de chumbo nos Estados Unidos, milhões de americanos ainda são servidos por essas linhas antigas. A Associação Americana de Água estima que até 10 milhões de tubulações de chumbo permanecem no país, com custos de substituição chegando a US$ 90 bilhões.

O prazo da EPA (Agência de Proteção Ambiental) para melhorias na Regra de Chumbo e Cobre é 1º de novembro de 2027. A regra busca fortalecer transparência entre concessionárias e clientes, mas traz requisitos complexos de notificação, potenciais multas e crescente preocupação pública, enquanto equipes municipais já trabalham no limite.

A boa notícia? Inteligência artificial e machine learning estão emergindo como ferramentas poderosas para gerenciar a carga de trabalho assustadora.

Tecnologia a serviço da saúde pública

Ajay Sharma, especialista em dados da Kleinfelder, explica que antes que substituições físicas possam começar, concessionárias precisam garantir financiamento, contratar empreiteiras e completar verificação de campo — etapas demoradas.

Duas ferramentas tecnológicas principais ajudam agências de água pública:

Plataforma de Inteligência Documental Ferramenta de IA baseada em Microsoft Azure acelera significativamente extração de dados de registros existentes. Um projeto processou e digitalizou aproximadamente 600.000 licenças e documentos de campo, seguido de 10.000 mapas, integrando-os em inventário baseado em GIS. Revisar tais registros manualmente exigiria anos de trabalho.

Modelo Preditivo Aplica machine learning para prever probabilidade de tubulações de chumbo em qualquer propriedade. Essa abordagem “baseada em probabilidade”, aprovada na maioria dos estados, permite que concessionárias sustentem que linhas desconhecidas remanescentes provavelmente não contêm chumbo.

Cases de sucesso

Yarmouth, Massachusetts Abordagem de modelagem estatística demonstrou — com 95% de confiança — que menos de 0,66% das linhas de serviço em três distritos continham chumbo ou ferro galvanizado. Verificando pool randomizado de 377 linhas e não encontrando chumbo, a cidade eliminou milhares de incógnitas, economizando tempo, dinheiro e esforço significativo de equipe.

Medway, Massachusetts Processamento de cartões manuscritos e planilhas de medidores com plataforma de inteligência documental. A análise dos 5.000 documentos restantes indicou rapidamente ausência de chumbo, economizando tempo considerável comparado à revisão manual.

Brasil e a qualidade de água

Enquanto os Estados Unidos combatem tubulações de chumbo herdadas do passado, o Brasil enfrenta desafio ainda mais fundamental: 33 milhões de pessoas vivem sem acesso à água potável. Outros 90 milhões não têm coleta de esgoto, e apenas 52,2% do esgoto gerado é tratado.

Marco legal do saneamento: metas ambiciosas

A Lei nº 14.026/2020 estabeleceu metas para até 2033:

• 99% da população com água potável
• 90% da população com coleta e tratamento de esgoto

Cinco anos depois da aprovação, a realidade é dura. O Brasil não apresentou evolução significativa. Cerca de 34 milhões de pessoas ainda não acessam sistemas formais de água, e mais de 90 milhões continuam sem coleta e tratamento de esgotos.

Custo da universalização

Para alcançar as metas, são necessários R$ 509 bilhões — mais do dobro do investimento atual de R$ 22 bilhões. O investimento precisaria mais que dobrar não apenas em 2023, mas em todos os anos subsequentes até 2033.

Atualmente, o investimento médio anual é de R$ 127 por pessoa — apenas 57% dos R$ 223 estabelecidos pelo Plano Nacional de Saneamento Básico. As disparidades regionais são gritantes:

• Norte: R$ 66,52 por habitante
• Nordeste: R$ 87,21 por habitante
• Sudeste: R$ 171,49 por habitante

Pureza da água: problema silencioso

No Brasil, a Portaria GM/MS Nº 888 exige que materiais usados em produção, armazenamento e distribuição não alterem qualidade da água e não ofereçam risco à saúde. O valor máximo permitido de chumbo na água é 0,01 mg/L.

O problema? Não existem políticas públicas voltadas para controle sistemático de chumbo na água das casas. Residências com encanamentos de mais de 40 ou 50 anos em cidades antigas podem conter tubulações de chumbo.

O chumbo não apresenta gosto nem cor. É essencial realizar análises de água potável periodicamente para validar possíveis contaminações.

Efeitos na saúde

O chumbo causa danos nos sistemas:

• Neurológico (especialmente grave em crianças)
• Hematológico
• Gastrintestinal
• Cardiovascular
• Reprodutor
• Renal

Exposição de mulheres grávidas pode causar aborto espontâneo, parto de natimorto, nascimento prematuro e baixo peso ao nascer.

Tecnologia que o Brasil poderia usar

As ferramentas de IA usadas nos Estados Unidos poderiam ser adaptadas para desafios brasileiros:

Mapeamento de Infraestrutura Sistemas de GIS integrados com IA poderiam mapear toda infraestrutura de distribuição de água no Brasil, identificando áreas críticas sem cobertura e priorizando investimentos.

Detecção de Vazamentos Machine learning pode analisar padrões de consumo e pressão para detectar vazamentos antes que se tornem grandes problemas. São Paulo, por exemplo, perde bilhões de litros por ano em vazamentos.

Qualidade da Água em Tempo Real Sensores IoT combinados com IA poderiam monitorar qualidade em tempo real, alertando automaticamente sobre contaminação.

Gestão Preditiva Modelos preditivos ajudariam a antecipar quebras de tubulações e necessidades de manutenção, otimizando recursos limitados.

Realidade heterogênea em relação à água

Nenhuma unidade da federação brasileira atingiu a meta de 99% com abastecimento de água. O Ceará teve maior evolução (19,92%), enquanto o Distrito Federal se aproxima mais da meta (97,04%). O Amapá está mais distante do ideal (40,14%).

A coleta de esgoto é o ponto mais crítico. Apenas São Paulo atingiu a meta do Marco Legal com 91,54%. Dois estados do Norte têm menos de 10% da população com esgotamento sanitário: Acre (8,75%) e Amapá (4,93%).

Contratos irregulares

Existem 363 municípios com contratos irregulares de prestação de serviços básicos, onde vivem 6,7 milhões de pessoas. Esses locais enfrentarão os maiores desafios para alcançar universalização. Muitos estão no Norte e Nordeste, regiões que historicamente mais sofrem com ausência de saneamento.

Saúde pública em jogo

A Organização Mundial da Saúde calcula que para cada R$ 1 investido em saneamento, há economia de R$ 4 em gastos com saúde. Estima-se que 15 mil pessoas morram anualmente no Brasil por doenças ligadas à falta de saneamento básico.

Doenças transmitidas pela água incluem:

• Diarreia
• Cólera
• Hepatite A
• Malária
• Esquistossomose

As populações periféricas e rurais são as mais afetadas pelo déficit de saneamento básico.