Cómo amenaza la corrosión al suministro de agua residencial y qué podemos hacer al respecto

Hay más de 2,2 millones de millas de infraestructuras hídricas subterráneas en EE.UU., muchas de las cuales han superado con creces su vida útil prevista. A medida que nuestra población crece y los desastres relacionados con el clima, como inundaciones, huracanes y temperaturas extremas, afectan a estos sistemas, mayor es el riesgo de corrosión.

Es demasiado fácil olvidarse de este riesgo cuando estas tuberías están enterradas. La mentalidad de "fuera de la vista, fuera de la mente" aumenta el riesgo de interrupciones del servicio y fallos en la salud pública. Hay medidas que los municipios deben tomar para que los suministros de agua residenciales sigan siendo fiables, seguros y accesibles para todos los que los necesitan.

Corrosión e infraestructuras de agua potable

Cuando el metal está expuesto a la corrosión, sufre un deterioro gradual. En los sistemas de agua potable, esto puede ocurrir internamente cuando el agua reacciona con las paredes de las tuberías y externamente debido a la humedad del suelo, la salinidad y los contaminantes. La corrosión descompone el metal, filtrando plomo, cobre, hierro y manganeso en el agua potable. El óxido se acumula y restringe el flujo, provocando fallas en las paredes de las tuberías y aumentando el riesgo de rotura.

La EPA (Agencia de Protección Medioambiental) predice que nuestros sistemas de agua potable necesitarán más de $470 mil millones en reparaciones de aquí a 2037 para evitar un mayor riesgo sanitario. La corrosión es una de las principales causas de este elevado precio.

Inundaciones, agua salada y la creciente amenaza de la corrosión

Nadie quiere otro escenario como el de Flint, Michigan. Los municipios se enfrentan a decisiones difíciles, y Flint no fue diferente. Trasladar su suministro de agua de Detroit al río Flint en 2014 expuso a la comunidad local a enormes problemas de salud que acabaron provocando focos en las noticias nacionales y demandas judiciales, lo que se tradujo en unos costes mucho más elevados de lo previsto.

Algunas de las opciones relacionadas con la gestión del suministro de agua quedan fuera de los procesos de toma de decisiones de las juntas selectas o de las oficinas municipales. La volatilidad del clima está aumentando, lo que expone a los sistemas a mayores riesgos de corrosión, sobre todo en zonas costeras, bajas o propensas a las inundaciones. Esto requiere una mayor atención para evitarlo:

• Saturación del suelo y blindaje del ánodo: El aumento del nivel freático incrementará la conductividad del medio que rodea a las infraestructuras enterradas. El movimiento de las corrientes parásitas aumenta y los revestimientos protectores saturados dejarán de funcionar eficazmente. Eso crea zonas sin oxígeno que favorecen la corrosión por influencia microbiana (MIC).
• Intrusión de agua salada: Las regiones costeras desde Maine hasta Florida ya están sufriendo marejadas ciclónicas y la subida del nivel del mar. El agua salada se introduce entonces en sistemas que fueron diseñados originalmente para el uso de agua dulce. La sal (especialmente los iones de cloruro) es muy agresiva con metales como el acero y el cobre. Esas aguas de inundación cargadas de sal penetrarán en las cajas de válvulas, hidrantes y salas de máquinas. Basta con mirar El huracán Katrina de 2005 en busca de pruebas de tales daños.  
• Temperaturas extremas y cambios de tierra: Un cambio repentino en los ciclos de congelación-descongelación agrietará y desplazará los revestimientos protectores o sistemas enteros de tuberías y depósitos enterrados. En el momento en que se rompe la barrera protectora, comienza a actuar la corrosión. El desplazamiento de los suelos debido a los mismos procesos tensionará físicamente las juntas, provocando fugas y un mayor inicio de la corrosión.

El hecho es que el cambio climático está provocando un mayor riesgo de elementos corrosivos. Hay una razón por la que el Cuerpo de Ingenieros del Ejército de EE.UU. publica planes actualizados de adaptación al cambio climático. Ya no se trata de una preocupación teórica.

Por qué los propietarios deben preocuparse

Cuanto más expuestas estén las instalaciones e infraestructuras municipales a los daños por corrosión, mayor será el riesgo para las mujeres, los hombres y los niños que reciben el agua dentro de sus hogares. El plomo se filtrará en el agua y la presión disminuirá. Incluso algo tan simple como una fuga sin reparar puede dar lugar a facturas mensuales elevadas.

Su casa puede estar en peligro si:

• Se construyó antes de 1986
• Puede notar el sabor a metal en el agua o está descolorida
• Vive en zonas costeras o propensas a inundaciones
• Su fontanería incluye acero galvanizado

La corrosión compromete la fontanería interna. Esto dará lugar a reparaciones costosas, disminución de la calidad del agua, reducción del valor de la propiedad y un mayor potencial de riesgos para la salud (especialmente para los niños pequeños y las mujeres embarazadas).

Cómo combaten los ingenieros la corrosión de las infraestructuras hidráulicas

La buena noticia es que hay ayuda disponible. La corrosión puede ser inevitable, pero con las herramientas adecuadas, también es manejable. Los profesionales con experiencia directa en la ciencia de la corrosión, la protección catódica y la ingeniería medioambiental son cruciales para garantizar la seguridad y la longevidad de los sistemas municipales de agua.

El uso de sistemas de protección catódica proporciona una garantía avanzada y monitorizada que redirige la actividad corrosiva lejos de tuberías, depósitos y otras instalaciones críticas (como una planta de tratamiento de agua). Cuando se diseña y mantiene adecuadamente, esto puede prolongar la vida útil de los recursos durante décadas, especialmente cuando se combina con sensores IoT (Internet de las cosas), computación en la nube e integraciones ML (aprendizaje automático).

Los ingenieros experimentados también recomendarán e instalarán materiales resistentes a la corrosión. En lugar de las tuberías de cobre, acero galvanizado y plomo de los sistemas heredados, pueden introducirse nuevos materiales como el polietileno de alta densidad o el PVC. El hierro dúctil revestido de epoxi o los revestimientos por fusión garantizan que las tuberías enterradas estén bien protegidas. Incluso algo tan sencillo como los accesorios de acero inoxidable reducen la exposición a la salinidad.

Hay que hacer hincapié en los revestimientos y recubrimientos protectores, como los revestimientos epoxídicos de las tuberías de acero o los revestimientos de mortero de cemento en el interior de las conducciones de agua. Sin embargo, todos ellos requieren un mantenimiento regular y una supervisión en tiempo real.

Por eso es tan crucial trabajar con equipos como el nuestro en Dreiym Engineering. Usted quiere esos estudios avanzados de corrosión y pruebas de resistividad del suelo para asegurarse de que el entorno no creará daños futuros. Como mínimo, contrataría a un equipo como el nuestro para informes de pruebas futuras o de estimación cuando considere qué protección catódica utilizar para la infraestructura del agua.

Qué pueden hacer los municipios

La responsabilidad de suministrar agua potable limpia, segura y útil recae a menudo sobre los hombros de los municipios y las juntas de gobierno. Eso puede suponer un verdadero reto a medida que los presupuestos se ajustan y el cambio climático afecta a dónde utilizar mejor los recursos disponibles. El fin resultado es que la corrosión La gestión a menudo se retrasa en favor de otra situación "más crítica".

Para ayudar a prevenir estas situaciones, un municipio con visión de futuro debería:

• Programar y realizar evaluaciones periódicas de los riesgos de las infraestructuras más vulnerables
• Implementar dispositivos de supervisión inteligentes como ML, IoT y sistemas de protección catódica
• Planificar una infraestructura "resistente al clima" que rediseñe los sistemas para resistir las inundaciones, la exposición a la sal y los cambios de temperatura.
• Asóciese con especialistas que puedan ofrecerle una planificación de la corrosión a largo plazo

Es imperativo que los municipios reconozcan el ahorro de costes a largo plazo y la reducción de los riesgos para la salud asociados a estas medidas, en lugar de centrarse únicamente en los costes iniciales. Es probable que realizar estos cambios ahora resulte mucho más rentable que retrasar la votación hasta dentro de años o décadas, cuando ya sea demasiado tarde.

Qué pueden hacer los propietarios

Aunque los municipios controlan la mayor parte de la infraestructura del agua, los propietarios de viviendas pueden tomar varias medidas para reducir el riesgo de problemas de agua relacionados con la corrosión. Muchas comunidades rurales utilizan pozos o tienen sistemas anticuados que necesitan un cambio. Un propietario responsable debe tener en cuenta:

• Realización de análisis anuales del agua para detectar minerales, metales y niveles de pH/dureza en caso de peligro de corrosión.
• Comprobación del tipo de fontanería ya instalada en la casa para asegurarse de que no contiene cobre, plomo o acero galvanizado de riesgo.
• Instalar filtración avanzada para el agua en el punto de consumo, especialmente en hogares con niños pequeños
• Dejar correr el agua fría durante 30-60 segundos antes de beber para eliminar cualquier posible contaminante

Un poco de educación pública contribuye en gran medida a reducir el riesgo para la salud de la población. La comunicación debe proceder de las autoridades municipales y las organizaciones de salud pública, pero debe estar respaldada por los conocimientos y la experiencia de respetadas empresas de ingeniería, como Dreiym Engineering.

La salud de las infraestructuras es salud pública

Puede que el riesgo de corrosión no sea tan intrigante como un escándalo político o un incendio masivo que cause daños en una zona céntrica. El problema es que esta amenaza silenciosa y persistente afectará al agua potable de millones de hogares. Una vez que un sistema resulta dañado o los contaminantes se filtran en la infraestructura, el riesgo crece exponencialmente.

La mitigación de la amenaza de sucesos relacionados con el cambio climático, como inundaciones, exposición al agua salada, huracanes y otros desastres, debe ocupar un lugar central. El diseño inteligente, la ciencia de los materiales y la supervisión proactiva son cruciales para el mantenimiento preventivo.

Trabajando con nuestro equipo en Ingeniería Dreiym le garantiza que cuenta con un socio experimentado que puede ofrecerle asesoramiento y diseño en sistemas de protección catódica y soluciones avanzadas de monitorización. Estamos preparados para apoyar la próxima generación de sistemas de agua resistentes.