Το Εργαστήριο Εφαρμοσμένης Υδραυλικής ανακοινώνει με υπερηφάνεια την έναρξη του έργου HYDRA – Ευέλικτη πειραματική εγκατάσταση για την ανάπτυξη και δοκιμή έξυπνων τεχνολογιών νερού.

Το HYDRA είναι ένα ερευνητικό έργο διάρκειας δύο (2) ετών, το οποίο χρηματοδοτείται από το Ελληνικό Ίδρυμα Έρευνας και Καινοτομίας (ΕΛ.ΙΔ.Ε.Κ.) στο πλαίσιο της T (H.F.R.I. Project Number: 18168)..

Επιστημονικός Υπεύθυνος του έργου είναι ο Καθηγητής Χρήστος Μακρόπουλος. Η ερευνητική ομάδα που θα υλοποιήσει το έργο αποτελείται από τον Δρ. Παναγιώτη Κοσσιέρη, τον Δρ. Αριστοτέλη Μαυρομμάτη και τον Υποψήφιο Διδάκτορα Γεώργιο Μωραΐτη.

Το HYDRA θα κατασκευάσει, στο Εργαστήριο Εφαρμοσμένης Υδραυλικής του ΕΜΠ, ένα αρθρωτό και επεκτάσιμο κύκλωμα πιεστικών αγωγών, αποτελούμενο από δύο βασικές πειραματικές διατάξεις, δηλαδή ένα δικτυωμένο (looped) και ένα μονοδιερχόμενο (single-pass) δίκτυο, καθώς και άλλα φυσικά και ψηφιακά στοιχεία ενός αστικού συστήματος ύδρευσης. Η υποδομή θα επιτρέπει τη διαμόρφωση εναλλακτικών τοπολογιών δικτύου, καθιστώντας δυνατή τη συγκριτική αξιολόγηση (benchmarking) υπό ένα ευρύ φάσμα συνθηκών λειτουργίας και σεναρίων.

Το HYDRA αποτελεί την πρώτη υποδομή αυτού του τύπου στην Ελλάδα και μία από τις ελάχιστες στην Ευρώπη!

Εννοιολογική σχεδίαση της πειραματικής εγκατάστασης HYDRA

Πρόκληση και Αποστολή

Οι υφιστάμενες και μελλοντικές υπηρεσίες των αστικών υποδομών ύδρευσης αντιμετωπίζουν ένα πλήθος προκλήσεων, όπως η γήρανση των υποδομών, οι απώλειες μη τιμολογούμενου νερού, οι πιέσεις από την κλιματική αλλαγή, οι κίνδυνοι ρύπανσης, οι κυβερνο-φυσικές απειλές και η συνεχής ανάγκη για βιώσιμες και ανθεκτικές πρακτικές διαχείρισης. Η αντιμετώπιση αυτών των προκλήσεων απαιτεί καινοτόμες προσεγγίσεις και τεχνολογίες αιχμής, τόσο σε επίπεδο υλικού εξοπλισμού (π.χ. νέοι αισθητήρες και συσκευές IoT) όσο και λογισμικού (π.χ. νέα μοντέλα, «μαλακοί» αισθητήρες και ψηφιακές υπηρεσίες).

Στο πλαίσιο αυτό, το HYDRA φιλοδοξεί να λειτουργήσει ως καταλύτης καινοτομίας, υποστηρίζοντας την ανάπτυξη, βαθμονόμηση, δοκιμή και συγκριτική αξιολόγηση νέων έξυπνων τεχνολογιών υλικού και λογισμικού για τα συστήματα ύδατος, σε πειραματικές συνθήκες που προσεγγίζουν τον πραγματικό κόσμο. Η πειραματική αυτή υποδομή θα δίνει τη δυνατότητα σε ενδιαφερόμενους φορείς, όπως εταιρείες ύδρευσης και οργανισμούς διαχείρισης κρίσιμων υποδομών, να επιδεικνύουν και να επικυρώνουν την ακρίβεια, την αποδοτικότητα και την εφαρμοσιμότητα νέων τεχνολογιών, πριν από την ενσωμάτωσή τους στην καθημερινή λειτουργία τους.

Όραμα

Το HYDRA, ως η πρώτη υποδομή αυτού του είδους στην Ελλάδα και μία από τις λίγες στην Ευρώπη, δύναται να ενισχύσει σημαντικά τις υφιστάμενες ακαδημαϊκές, ερευνητικές και επιχειρηματικές ευκαιρίες για πολλαπλούς ενδιαφερόμενους φορείς. Το HYDRA φιλοδοξεί να αποτελέσει ένα πρωτοποριακό «Living Lab», όπου:

• προπτυχιακά, μεταπτυχιακά και προγράμματα δια βίου μάθησης που διδάσκονται στο ΕΜΠ θα υποστηρίζονται από πρακτικές εμπειρίες για νέους μηχανικούς,

• καινοτόμα μοντέλα και αλγόριθμοι για συστήματα ύδατος (π.χ. βασισμένοι στη μηχανική μάθηση και σε τεχνικές μαλακών αισθητήρων), καθώς και ψηφιακές υπηρεσίες και εφαρμογές (ψηφιακά δίδυμα), θα μπορούν να αναπτύσσονται και να δοκιμάζονται σε ρεαλιστικά εργαστηριακά δεδομένα,

• νέα προϊόντα λογισμικού και υλικού εξοπλισμού (π.χ. νέοι αισθητήρες ποιότητας νερού ή/και έξυπνοι μετρητές που αναπτύσσονται από τρίτους) θα αξιολογούνται και θα συγκρίνονται, ώστε να καθίστανται κατάλληλα για εφαρμογές στον πραγματικό κόσμο, διασφαλίζοντας παράλληλα τη χρηματοοικονομική βιωσιμότητα της υποδομής HYDRA.

Ενδεικτικές Περιπτώσεις Χρήσης

Ως υποδομή που διευκολύνει τόσο την έρευνα που βασίζεται στην επιστημονική περιέργεια όσο και τη βιομηχανικά κατευθυνόμενη έρευνα και ανάπτυξη τεχνολογίας, το HYDRA μπορεί να αξιοποιηθεί για την ανάπτυξη ενός ευρέος φάσματος καινοτομιών σχετικών με το νερό, όπως ενδεικτικά:

• αποδοτική παρακολούθηση και έγκαιρη ανίχνευση χημικών και βιολογικών παραγόντων,

• εκτίμηση, ανίχνευση και διαχείριση διαρροών,

• βέλτιστη διαχείριση και λειτουργία αστικών συστημάτων ύδρευσης,

• ανάλυση ενεργειακών απωλειών και στρατηγικές ελέγχου πιέσεων,

• βέλτιστη αναβάθμιση και εκσυγχρονισμός υποδομών ύδρευσης,

• προσομοίωση, ανίχνευση και αντιμετώπιση κυβερνο-φυσικών απειλών,

• σχεδιασμός αποκεντρωμένων συστημάτων και τεχνολογιών, και

• ανάπτυξη ψηφιακών υπηρεσιών και μοντέλων (π.χ. τεχνικές αφομοίωσης δεδομένων, μοντελοποίηση σε πραγματικό χρόνο, λύσεις Ψηφιακού Διδύμου κ.ά.) για τον βέλτιστο σχεδιασμό, λειτουργία και συντήρηση αστικών συστημάτων ύδρευσης στη ψηφιακή εποχή, καλύπτοντας ολόκληρο τον κύκλο ζωής τους.

Το Έργο με τίτλο υλοποιείται στο πλαίσιο της «2ης Προκήρυξης ΕΛ.ΙΔ.Ε.Κ. για την προμήθεια ερευνητικού εξοπλισμού μεγάλης αξίας» (Αριθμός Έργου ΕΛ.ΙΔ.Ε.Κ. 18168).