De promovendi bij KWR: werken aan innovatieve watertechnologieën voor een duurzame toekomst

Vier van onze promovendi werken in 2023 mee aan het Water Futures-project. Zij focussen ieder op een ander aspect van de waterdistributienetwerken: scenario’s, kwaliteit, ontwerp en beheersen. Hieronder vertellen zij waar hun onderzoek over gaat en wat voor hen de hoogtepunten én uitdagingen waren van het Water Futures-project in 2023. 

Christos Michalopoulus – scenario’s

Christos Michalopoulus is sinds 2023 aangesloten bij KWR en het Water Futures-project. Hij richt zich op de verschillende toekomstscenario’s voor waterdistributienetwerken. Hiervoor bestudeert hij de uiteenlopende onzekerheden waarmee ontwerpers te maken krijgen bij het ontwerpen van deze netwerken. Christos ontwikkelt technieken met behulp van Generatieve Kunstmatige Intelligentie (AI) om te anticiperen op toekomstscenario’s. 

Konstantinos Glynis – kwaliteit

Net als Michalopoulus werkt Konstantinos Glynis sinds 2023 aan het Water Futures-project. Hij kijkt naar de waterkwaliteit. Zijn onderzoek richt zich op het ontwikkelen van een model voor biofilm in drinkwaterdistributiesystemen, dat vooral eenvoudig moet zijn, met weinig parameters die gekalibreerd moeten worden en toch de biofilmdynamiek in verschillende delen van distributieleidingen goed kan simuleren.

Lydia Tsiami – ontwerp

Lydia Tsiami focust op het ontwerp van waterdistributienetwerken. Haar onderzoek is gericht op het ontwikkelen van besluitvormingstools voor de strategische planning en het langetermijnontwerp van waterdistributienetwerken onder omstandigheden van grote onzekerheid. Ze zet daarvoor adaptieve machine-learningtechnieken in, met name reinforcement learning. 

Dennis Zanutto – beheersen

Dennis Zanutto richt zich op het beheren en beheersen van waterdistributienetwerken. Hij onderzoekt hoe drinkwaterdistributiesystemen werken, hoe je ze kunt beheren en onder controle houden en, meer specifiek, hoe we de beheersbare elementen op korte termijn kunnen benutten om een robuustere en flexibelere infrastructuur te ontwerpen die bestand is tegen onzekerheden op lange termijn.

Hoogtepunten van 2023

CCWI

Tijdens de International Computing & Control for the Water Industry Conference (CCWI) in september 2023 werden de hoogtepunten van de laatste ontwikkelingen in de waterindustrie besproken. Hier presenteerde Zanutto zijn werk onder de titel “Operational considerations for the long-term design of Water Distribution Systems”. Glynis gaf een presentatie over TUBES, KWR’s gecontroleerde testomgeving voor onderzoek naar drinkwaterdistributie.

Voor Tsiami was CCWI extra bijzonder. Tijdens deze conferentie heeft zij de “Best Student Paper and Presentation” award in ontvangst mogen nemen voor haar verkennende onderzoek naar alternatieve Machine Learning technieken voor het optimaliseren van waternetwerken. “Het was voor mij ontzettend onverwachts, maar wel een hele leuke verrassing.”

The Battle of Water Networks

Voor Michalopoulus en Zanutto was vooral de start van ‘the Battle of Water Networks’ een hoogtepunt in 2023. Het doel van deze wedstrijd is om de beste methode te vinden voor het voorspellen van waterverbruik in verschillende stadsdelen voor een stad in Italië.  Michalopoulus en Zanutto maken in die wedstrijd deel uit van een team van 16 experts, samen met partners uit de andere vier Europese landen van het Water Futures-project. Hun team focust op het ontwerpen van een Machine Learning Model dat waterverbruik per uur kan voorspellen. Zanutto vertelt: “Het mooie van het werk is dat we erin slaagden om zeer verschillende benaderingen samen te laten werken en dat het collectieve resultaat beter werkte dan de individuele benaderingen.” Michalopoulus stemt in: “De samenwerking tussen de verschillende experts en expertises uit mijn team was voor mij erg leerzaam. We zijn benieuwd naar de uitslag van de competitie, die in juli 2024 bekend wordt gemaakt.” In de tussentijd houden de teamleden intensief contact met elkaar.

Uitdagingen in 2023 en voor de toekomst

De promovendi binnen het Water Futures-project zien het als de belangrijkste uitdaging om tegelijkertijd innovatieve oplossingen en benaderingen voor het beheer van de stedelijke distributienetwerken van de toekomst te ontwikkelen en de watersector aan te moedigen om gedurfde stappen te zetten bij toepassing in de praktijk. Tsiami: “KWR’s unieke positie en samenwerking met de watersector creëert een brug tussen onderzoek en praktijk, met oplossingen gericht op de echte uitdagingen. Door onzekerheid te integreren in besluitvorming en te investeren in flexibele infrastructuur, kan de watersector zich beter aanpassen, risico’s beperken en efficiënte, duurzame netwerken realiseren.”