L’eau potable destinée aux usages domestiques est desservie aux citoyens via de multiples réseaux publics de canalisations. Ces réseaux enterrés, souvent techniquement complexes et parfois vétustes, sont régulièrement sujets à des fuites d’eau. Des compteurs implantés à des emplacements stratégiques de ces réseaux et des experts déployés sur le terrain permettent de détecter ces fuites, mais ces moyens restent lourds à mettre en œuvre, coûteux et souffrent de réactivité. Les fuites d’eau potable représentent ainsi en France une perte de 20% du volume d’eau potable introduit dans le réseau de distribution français, soit un total 954 millions de m3⁽⁴⁾. 

Le contexte de crise climatique, la raréfaction des ressources naturelles et l’exigence de maitrise de la dépense publique imposent d’investir dans de nouvelles solutions technologiques permettant d’augmenter et optimiser le rendement des réseaux d’eau potable. C’est dans ce contexte que s’inscrit la nouvelle solution logicielle PRISM (PRospective & Investigation Scenarii Management).

Un outil d’aide à la décision stratégique et opérationnel, réactif et fiable

Optimiser les réseaux d’eau impliquait jusqu’alors de déployer des actions souvent coûteuses et complexes à estimer en termes d’efficacité. Grâce à l’IA, PRISM va permettre d’évaluer les impacts d'une politique patrimoniale donnée en évaluant l'équilibre entre l'effort d'investissement consenti et les performances pouvant en être attendues. Le logiciel sera aussi capable d'analyser et d’exploiter en masse les bases statistiques nationales et d'identifier rapidement différents scénarios de gestion patrimoniale optimaux. Enfin, PRISM permettra de mesurer l’efficacité des actions à entreprendre en fonction de leur coût réel sur le territoire étudié, selon une approche coût-efficacité. 

Développé en 24 mois, ce nouveau logiciel codé en environnement python s’appuie sur l’intelligence artificielle (IA) associée à des algorithmes plus classiques de remplissage de données manquantes et d’optimisation à double-objectif. Il permettra aux acteurs publics de :

• Gérer efficacement les réseaux d’eau potable existants (maintenance, rénovations, extensions…)

• Limiter les pertes d’eau potable (fuites sur réseaux existants) et ainsi préserver les ressources naturelles en eau douce (nappes phréatiques)

• Trouver le bon équilibre entre dépenses d’investissement et dépenses d’exploitation dans le but de maîtriser le prix de l’eau 

• Guider la décision publique en matière de gestion patrimoniale des réseaux AEP 

• et permettre d’arbitrer entre dépenses d’investissement et dépenses d’exploitation. 

• Dr. Amir NAFI⁽⁵⁾, Maître de conférences à l’ENGEES et chercheur au sein du laboratoire ICube (Université de Strasbourg, CNRS, ENGEES, INSA Strasbourg) : « L’IA permet aujourd’hui d’établir des simulations avec un double objectif simultané : des objectifs en dépenses d’entretien et en rendement d’eau. Cette technologie permet de visualiser rapidement l’efficacité d’une politique de gestion de réseaux d’eau potable parmi un panel de différentes stratégies possibles. Le logiciel PRISM permet d’aboutir à la meilleure combinaison d’actions pour une performance optimale à un coût donné, ou pour atteindre un niveau de performance au coût minimum. C’est une nouvelle force inouïe pour tous les acteurs de la gestion de réseaux d’eau potable, quelles que soient la typologie, les contraintes et particularités de chaque territoire ». 
   
• Emmanuel POTEAUX, Président par interim de la SATT Conectus, précise l’enjeu : « Délivrer une nouvelle réponse stratégique et opérationnelle à des enjeux environnementaux figure au rang de nos priorités d’action. La technologie PRISM est une nouvelle illustration concrète de la capacité des SATT à coupler des solutions technologiques innovantes à un impact sociétal fort. J’invite les entreprises en quête de nouveaux atouts concurrentiels ou de solutions innovantes à nous contacter. Nos business développeurs sourceront des solutions technologiques les plus adaptées à leurs enjeux de compétitivité et transformation. »

Une innovation née et déployée en France, 
grâce à la recherche publique

La technologie PRISM sera déployée par la PME parisienne Espelia, forte de 150 consultants au service de l’amélioration de la performance et de la maitrise du coût des services et infrastructures publics. 

• Loïc MAHÉVAS, Président Directeur Général d’Espelia, confirme l’ambition : « PRISM servira prioritairement à accompagner les gestionnaires des services publics de production et de distribution d’eau potable, soit plus de 13 800 services publics. Une grande partie des utilisateurs finaux, en particulier les petites collectivités, n’a pas les moyens ni les compétences des bureaux d’études ou des grands industriels du secteur. Il est important pour nous de rendre l’innovation accessible au plus grand nombre de nos clients, a fortiori pour répondre aux enjeux environnementaux. PRISM ciblera en priorité les territoires en tension sur la ressource Eau et ceux dont les réseaux présentent des rendements faibles».

Le marché global de l’eau se situerait autour de 600 à 650 milliards de dollars en 2021, réparti entre les dépenses d’infrastructures pour 50%, le traitement de l’eau pour 30% et les services publics « utilities » pour 20%⁽⁶⁾.

Une forte mobilisation partenariale à l’origine du projet

Les développements scientifiques et technologiques de PRISM ont été opérés successivement au sein des laboratoires strasbourgeois GESTE⁷  (ENGEES, INRAE) et ICube⁸ (Université de Strasbourg, CNRS, INSA Strasbourg, ENGEES).

La SATT Conectus a permis de sécuriser la propriété intellectuelle (dépôt de savoir-faire et logiciel), de cartographier le marché de l’eau français, d’évaluer son potentiel et d’identifier un premier utilisateur client. 

La technologie PRISM avait, à son origine, déjà bénéficié d’un premier financement fondateur dans le cadre du projet Sphereau⁹.

LE PROJET PRISM EST SOUTENU PAR L’UNION EUROPÉENNE ET LA RÉGION GRAND EST

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(1)  SATT : Société d’Accélération du Transfert de Technologies / www.conectus.fr
(2)  Le laboratoire des sciences de l’ingénieur, de l'informatique et de l'imagerie ICube / Tutelles : Université de Strasbourg, CNRS, INSA Strasbourg, ENGEES.
(3)  Les équipes du laboratoire GESTE (ENGEES / INRAE) ont rejoint au 1er janvier 2024 le laboratoire SAGE (Sociétés, Acteurs, Gouvernement en Europe / UMR 7363, Université de Strasbourg – CNRS – UHA – ENGEES - INRAE)
(4)  https://www.monreseaudeau.fr/actualites/40-chiffres-reseaux-eau-potable-france-2021/
(5)  Dr Amir NAFI était initialement chercheur au sein du laboratoire GESTE. En 2022, il a intégré le laboratoire ICube.
(6)  https://investir.lesechos.fr/investir-responsable/ethique-esg-isr/leau-un-marche-precieux-et-en-croissance-1796973
(7)  Les équipes du laboratoire GESTE (ENGEES / INRAE) ont rejoint au 1er janvier 2024 le laboratoire SAGE (Sociétés, Acteurs, Gouvernement en Europe / UMR 7363, Université de Strasbourg – CNRS – UHA – ENGEES - INRAE)
(8) Le laboratoire des sciences de l’ingénieur, de l'informatique et de l'imagerie ICube / Tutelles : Université de Strasbourg, CNRS, l’INSA Strasbourg, ENGEES
(9)  Appel à projet 22ème FUI « Fonds Unique Interministériel » / pilotage par les pôles Hydreos et Dream / en partenariat avec l’ENGEES / Financement : Bpifrance, Région Centre Val de Loire, Région Grand Est, Union Européenne - FEDER Grand Est et Agence de l’Eau Rhin Meuse / avec le concours technique de IRH Ingénieur Conseil et de la SAUR (exploitant de systèmes d’alimentation en eau potable), TLGPro (développement de solutions logiciel pour la collecte et la valorisation de données) et le CRAN (Centre de Recherche en Automatique de Nancy).