Le renouvellement responsable des réseaux d’eau enfin possible, grâce à l’Intelligence Artificielle

Enjeu majeur des décennies à venir, le renouvellement des réseaux d’eau potable fait l’objet de toutes les attentions.

Groupe indépendant de conseil, d’ingénierie, d’informatique et d’innovation depuis 31 ans, Altereo présente ici l’essentiel de son analyse relative au renouvellement des réseaux d’eau potable en France et du Plan de Relance qui se met en place.

Un constat accablant

Le graphique ci-dessous a été reconstitué à partir des données des rapports annuels l’Observatoire National des Services Publics d’Eau et d’Assainissement (SISPEA) établis par l’Office Français de la Biodiversité (OFB).

Graphique – Evolution Rendement selon SISPEA

Ce graphique démontre sans ambiguïté que les investissements importants pour renouveler les canalisations – 1,5 milliard d’euros chaque année, ne portent pas leur fruits.

Le rendement des réseaux d’eau potable stagne à moins de 80% en moyenne depuis 10 ans.

Doit-on se satisfaire de cette situation ? Un million de mètres cubes d’eau potable est perdu en fuites chaque année en France. Cela équivaut au volume du lac d’Annecy ou de la consommation d’eau en bouteille des français pendant un siècle.

L’impact sur les ressources en eau est grave et l’est d’autant plus dans le contexte d’incertitude climatique et d’insécurité sanitaire que nous vivons. La dépense énergétique et la génération de CO2 liées au pompage et au traitement de l’eau qui est ensuite perdue en fuites sont considérables.

Une conclusion saute aux yeux

Le budget consacré au renouvellement n’est pas fléché sur les éléments qui présentent le plus de risques de défaillance.

Les critères conduisant au choix des canalisations ne sont pas adaptés ; d’ailleurs les maîtres d’ouvrage déplorent, dans leur grande majorité, que le renouvellement des canalisations soit guidé par les travaux de voirie. Les bureaux d’étude qui réalisent les schémas directeurs font le même constat.

Cette situation est d’autant plus alarmante du fait que la dette grise, c’est à dire les investissements nécessaires et reportés sur les générations futurs, face au vieillissement des réseaux d’eau potable atteint déjà 45 milliards d’euros selon les études réalisées par Altereo.

Et pourtant les solutions existent

L’état de l’art apporte la réponse : il est possible, depuis peu, grâce à l’intelligence artificielle, de déterminer un critère nouveau : le risque de défaillance de chaque élément du réseau.

Ce nouveau critère peut désormais être accessible rapidement et à grande échelle. Sa combinaison avec les critères habituels plus intuitifs (canalisations importantes, zones à enjeux, abonnés sensibles, matériaux à éliminer) autorise enfin aux maîtres d’ouvrage des choix faits en connaissance de cause.

A la lumière de ces avancées technologiques, les erreurs du passé ne sont plus tolérables, au vu des sommes en jeu.

Aussi, au moment où les plans de relance s’établissent sur les différents bassins et mettent en avant la nécessité d’intensifier le processus de renouvellement, Altereo lance un plaidoyer pour un « Renouvellement Responsable », pour que l’efficacité du renouvellement des réseaux soit assurée.

Il en va, plus que jamais, de la bonne utilisation de l’argent public, de l’indispensable amélioration de la performance des réseaux pour une bonne gestion de la ressource en eau, sans oublier qu’en agissant ainsi l’étau de la dette que les générations futures auront à subir se desserre.

Pour l’alignement entre la politique de R&D et la relance verte de l’Etat

L’Etat soutient fortement les entreprises sur le plan de la R&D avec des critères de sélection rigoureux portant notamment sur les bénéfices environnementaux et économiques des innovations visées.

Dans ce contexte, une innovation portée par Altereo change radicalement les règles du jeu et permet enfin d’accéder à ce « Renouvellement Responsable ».

Cette innovation a pour origine le projet de R&D HpO®, lauréat en 2017 du Programme d’Investissements d’Avenir iPME du ministère de l’Ecologie, qui a ensuite été récompensé en 2019 par le Grand Prix National de l’Ingénierie décerné par trois ministères (Industrie, Écologie et Collectivités locale).

HpO®, lauréat en 2017 du Programme d’Investissements d’Avenir iPME du ministère de l’Ecologie

HpO®, lauréat en 2019 du Grand Prix National de l’Ingénierie

Il y aurait beaucoup de sens à ce que tous ces instruments de l’Etat trouvent leur accomplissement dans l’optimisation de la dépense publique et la sécurité sanitaire au bénéfice des générations futures. La relance verte de l’Etat doit englober l’introduction d’innovations dont les bénéfices sont avérés.

Des bénéfices avérés

Avec HpO®, il a été démontré que 50% des casses peuvent être évitées par un renouvellement ciblé de 5% du réseau.

En effet, en faisant de l’apprentissage automatique à partir des défaillances constatées durant la période 2000-2010 sur un réseau d’eau potable, l’intelligence artificielle de HpO® a calculé le risque de défaillance de chaque tronçon de ce réseau dans le futur.

Les 5% du linéaire de canalisations ayant le plus de risque de défaillance ont ainsi été identifiés. Leur comportement a ensuite été vérifié sur la période 2011-2018.

Il est démontré sans ambiguïté que 50 % des casses observées durant la période 2010-2018 auraient été évitées si ces 5 % du linéaire de canalisations ayant le plus de risque de défaillance avaient été renouvelés !

Retour d’expérience HpO® – Altereo

Sur quelques années, 5% du linéaire de canalisations correspond aux investissements déjà mobilisés par les maîtres d’ouvrage pour le renouvellement des réseaux.

L’investissement est un moyen, pas une finalité

Qu’on soit clairs, Altereo défend bien le maintien voire l’augmentation des investissement de renouvellement. Mais ils doivent être ciblés !

L’intelligence artificielle permet de cibler les investissements sur les canalisations les plus à risque pour réduire les fuites et la consommation énergétique, préserver nos ressources naturelles, améliorer les niveaux de service et transmettre des infrastructures viables aux générations futures.

En d’autres mots, un Renouvellement Responsable !