تکنولوژی؛ راه حل اصلی برای صرفه‌جویی در مصرف آب
آب واژه‌ای است که حتی با شنیدن نام آن هم احساس سرزندگی می‌کنیم. به ویژه در این روزهای گرم تابستان که حتی تصور نبود این موهبت الهی هم غیرممکن است. امروزه بحران کمبود آب به یکی از دغدغه‌های بزرگ جهان تبدیل شده است. هر روز در رسانه‌های اجتماعی در مورد کمبود آب شیرین در جهان صحبت به میان میاید و رسانه‌های جمعی از کم شدن ذخایر آب خبر می‌دهند. با این‌که اطلاع‌رسانی بسیاری در این زمینه انجام می‌گیرد اما متأسفانه هنوز هم فرهنگ استفاده‌ی درست از آب جا افتاده نشده است و بسیاری از مردم در مصرف آب صرفه‌جویی نمی‌کنند و به راحتی آن را هدر می‌دهند.
به منظور کمک به صرفه‌جویی در مصرف آب بسیاری از دولت‌ها اقدامات مختلفی همچون تعیین جریمه‌های سنگین و ارائه‌ی آب به شکل کارت شارژ انجام داده‌اند اما متأسفانه اکثراً با شکست مواجه شدند.
امروزه تکنولوژی تمام جنبه‌های زندگی ما را در بر می‌گیرد. از وقتی که صبح‌ها از خواب بیدار می‌شویم تا زمانی که به رختخواب برویم با تکنولوژی سر کار داریم. تکنولوژی گویی با تار و پود زندگی ما در هم آمیخته است. شاید همین تکنولوژی بتواند در پیش‌برد اهداف صرفه‌جویی در مصرف آب نیز به ما کمک کند. مشکل کمبود آب یک مشکل جهانی است از این رو بسیاری از شرکت‌های بزرگ تکنولوژی جهان تمهیداتی را برای کمک به استفاده‌ی صحیح از آب اندیشیده‌اند. حال در این مطلب به بررسی تکنولوژی‌های کاربردی‌تری پرداخته‌ایم که دولت‌ها و شرکت‌های خصوصی آمریکایی و اروپایی در پی آن‌ها هستند تا استفاده از منابع آب را روز به روز بهینه‌تر کنند.
تکنولوژی واترسنس : محصولی از سازمان حفاظت از محیط زیست آمریکا
به منظور کمک به صرفه‌جویی در سیستم آب‌رسانی به گیاهان و مصارف کشاورزی سازمان حفاظت از محیط زیست آمریکا به معرفی فناوری‌ای به نام واترسنس اقدام کرده است که از امکانات و بخش‌های متعددی تشکیل یافته است.
برچسب‌های نشانه‌گذاری شده و کنترل کننده
اساس کار این برچسب‌ها مبتنی بر آب‌وهوا است و به صورت هوشمند داده‌های آب‌وهوای محلی را برای تعیین میزان و مکان آبهای زیرزمینی موجود به منظور تسهیل آبیاری زمین های کشاورزی به کار می‌برد. استفاده از این برچسب باعث صرفه‌جویی در آب و زمان و هزینه می‌شود و ما را به مدل‌های استاندارد مصرف آب نزدیک‌تر می‌کند.
سنسور کنترل‌کننده‌ی رطوبت خاک
این سنسور به کمک فناوری به کنترل گیاهان می‌پردازد و میزان رطوبت خاک را بر اساس نیازهای روزانه‌ی هر گیاه اندازه می‌گیرد
بارش مصنوعی
نحوه‌ی عملکرد این سیستم نسبتاً ارزان قیمت به گونه‌ای است که هنگام بارش باران متوقف می‌شود و پس از آن با توجه به میزان رطوبت مورد نیاز خاک آب را به شکل بارش مصنوعی بر روی زمین پخش می‌کند.
سنسور باران
این سنسور به منظور کاهش هدر رفتن آب طراحی شده است و به محض بارش سیستم آبیاری را غیرفعال می‌کند.
آبپاشهای متفاوت
انواع خاصی از سر آبپاش‌ها وجود دارند که استفاده از آن‌ها در صرفه‌جویی آب بسیار مؤثر است. زیرا این آبپاشهای سانترفیوژی آب را مثل غبار بر روی گیاهان اسپری می‌کنند و باعث می‌شوند تا قطرات ریز آب به کمک باد جابجا شود و کمتر روی سطح گیاهان بماند و از تبخیر آب روی گیاهان نیز جلوگیری می‌کند.
آبیاری میکرو
سیستم‌های آبیاری میکرو بسیار کارآمدتر از آبپاشهای معمولی هستند. زیرا حجم کمی از آب را به طور مستقیم به ریشه‌ی گیاهان می‌رسانند و میزان تلف شدن آب را به حداقل می‌رساند. نصب این نوع از سری‌ها می‌تواند تا حد زیادی در مصرف آب حین آب دادن به گل‌ها و گیاهان صرفه‌جویی کند.
مدیریت هوشمند آب: سودای زیمنس برای آینده
هدف شرکت زیمنس ساخت محصولات کارا است به گونه‌ای که بتواند به شکلی هوشمند مصرف آب را کنترل کند و آب‌رسانی به گیاهان را انجام دهد و در کنار آن به کمک یک زیرساخت مناسب سیستم آب و فاضلاب را نیز مدیریت کند.
یکی از راهحلهای ارائه شده توسط شرکت زیمنس سیستم هوشمند مدیریت آب (SIWA) است. این طرح شامل ماژول‌های نرم‌افزاری است که به شکل انعطاف‌پذیری می‌توانند با هم ترکیب شده و به بهینه‌سازی فرآیندها و مکان‌یابی نشت آب بپردازند و سیستم‌های لوله‌ای را به شکل دینامیک شبیه‌سازی کنند.
نگاهی به ماژول‌های سیستم هوشمند مدیریت آب
SIWA OPTIM: به روشی اطلاق می‌شود که با بهره‌برداری از شبکه‌های آب و از طریق برنامه‌ریزی کارآمد بتواند آب مصرفی گیاهان را بهینه کند. از طرفی استفاده از سیستم‌های مدیریتی مقیاس‌پذیر می‌تواند با کمک فرآیندهای بهینه‌سازی ریاضی برنامه‌ی خوب و درستی را برای مصرف آب در نظر بگیرند. تجربه نشان داده است که استفاده از این روش تا ۱۵ درصد هزینه‌های مربوط به حمل‌ونقل و توزیع آب را کاهش می‌دهد.
SIWA CONCEPT: یک مدل کامپیوتری کنترل زیرساخت‌های شبکه‌ای برای شبیه‌سازی رفتار هیدرولیکی در سیستم‌های تأمین آب است. به کمک اپراتورهای شبکه‌های مجازی می‌توانید حالت‌های عامل‌های مختلف و اثرات متقابل و پیچیده‌ی آن‌ها را در داخل شبکه و بدون تأثیر ایمنی و فشار زمانی کشف کنید. این مسئله موجب کاهش خطرات و صرفه‌جویی در هزینه می‌شود.
SIWA OTS: این مدل معمولاً برای اهداف آموزشی و تدریس و ایجاد سیستم اتوماسیون به کار برده می‌شود. اپراتورها به شکل قابل توجهی رویدادهای فوق‌العاده را تحت پوشش قرار داده و آسیب‌های ناشی از خطاهای اپراتورها را نیز کاهش می‌دهند.
SIWA SECURE: این ماژول در مواقع اضطراری به شکل یک تصمیم‌گیرنده عمل می‌کند و جهت انجام محاسبات به کار رفته و میزان غلظت شبکه را نیز در نظر می‌گیرد. در انجام محاسبات همواره کیفیت آب می‌تواند به عنوان معیاری برای ارزیابی شبکه در نظر گرفته شود. لازم به ذکر است این نوع از SIWA سطوح آلودگی را نیز شناسایی می‌کند و به کمک برخی معیارها میزان آلودگی را در برخی از سطوح شبکه کاهش می‌دهد.
SIWA طراحی شده برای سیستم فاضلاب نیز می‌تواند اپراتورهای شبکه‌ی فاضلاب را کنترل کند. این سیستم می‌تواند موجب صرفه‌جویی در هزینه‌های انرژی شود و از سوی دیگر نیز مانع از نفوذ فاضلاب تصفیه نشده به درون آبهای طبیعی می‌شود.
دستگاه‌های کنترل نشتی تعبیه شده توسط شرکت زیمنس که با عنوان کنترل نشت لیک(LEAK) شناخته می‌شوند آسیب‌های ناشی از نشتی را در شبکه‌های توزیع به میزان قابل توجهی کاهش می‌دهد.
فناوری‌های جدیدی که می‌تواند سیاره‌ی ما را نجات دهد!
فناوری‌های جدید تلاش می‌کنند تا بتوانند برای غلبه بر مشکل کمبود آب تازه و پاکیزه به کسب‌وکارها کمک کنند. البته مهم‌ترین نکته در زمینه‌ی تکنولوژی آب مسئله‌ی تصفیه‌ی آب است. تا این اکسیر زندگی بخش بتواند صنعت را رو به جلو هدایت کند. هر چند اکنون محدودیت منابع آب صنایع را نیز متحمل فشار‌های بسیاری می‌کند. امروزه کسب‌وکارها بیشتر به تکنولوژی‌های نوظهور روی می‌آورند تا بتوانند در قرن حاضر در حداقل زمان ممکن به آب ایده‌آل دست یابند.
استفاده از فناوری نانو در تصفیه‌ی آب
با توجه به آمار اعلام شده از سوی سازمان بهداشت جهانی سالانه ۱.۶ میلیون نفر از مردم در اثر بروز بیماری‌های ناشی از کمبود آب آشامیدنی سالم و عدم رعایت بهداشت عمومی جان خود را از دست می‌دهند. در سال‌های اخیر محققان هند به این نتیجه رسیده‌اند که یکی از راه‌های مقابله با این مشکل استفاده از فناوری نانو در از بین بردن میکروب‌های موجود در آب است.
پروفسور تالاپیل پارادیپ مدرس مؤسسه‌ی فناوری هند میگوید :
تصفیه‌ی آب به کمک تکنولوژی نانو می‌تواند زندگی افراد بسیاری را نجات دهد. در حال حاضر با ۲.۵ دلار در هر سال می‌توان برای یک خانواده آب سالم ارائه کرد.
شیمی غشایی
استفاده از آب خالص و انتگرال نوعی روش مدرن برای تصفیه‌ی آب است. منافذ غشایی استفاده شده در آلترا فیلتراسیون تنها می‌تواند ۱۰ یا ۲۰ نانومتر باشد. علم شیمی همواره راهحلهای نوآورانه‌ای برای تصفیه‌ی آب به همراه دارد. به عنوان مثال برای تبدیل آب شور به آب شیرین و قابل استفاده از راهحلهای ارائه شده توسط علم شیمی استفاده می‌شود. و امروزه هزینه‌ی این روش‌ها کاهش قابل ملاحظه‌ای داشته است.
شیرین کردن آب دریا
استفاده از این روش بیشتر برای آینده برنامه‌ریزی شده است زیرا هزینه‌ی استفاده از دستگاه شیرین‌کننده‌ی آب دریا بسیار زیاد است. البته برای اولین بار در سال ۲۰۰۵ در سنگاپور واحدی برای نمکزدایی و کاوش افتتاح شد.
افسر ارشد فناوری آژانس ملی آب سنگاپور میگوید:
در صورتی که علم بتواند یک راه‌حل مهندسی و نوآورانه ارائه دهد که بتوان از آن به صورت بالقوه‌ای برای نمکزدایی و استخراج آب دریا استفاده کرد تخیلات ما تحقق خواهد یافت.
نظارت هوشمند
در کشورهای در حال توسعه در هر روز ۴۵ متر مکعب آب در شبکه‌های توزیع هدر می‌رود. این نشت آب نه تنها برای شرکت‌ها پرهزینه است بلکه بر روی منابع آب نیز فشار وارد می‌کند.
دیل هارتلی مدیر توسعه‌ی کسب‌وکار در SebaKMT که یک متخصص تشخیص نشت آب است، میگوید:
حدود ۶۰ درصد از آب تولیدی در دستگاه‌های پمپاژ می‌تواند سرمایه‌ی میلیاردی در مخازن ذخیره نماید.
امروزه فناوری‌های نظارتی جدید می‌توانند برای کسب اطمینان از یکپارچگی شبکه‌ی گسترده تأمین آب کمک کند. سنسورهای اکواستیک موجود در این سیستم نظارتی می‌تواند فشار آب را کنترل کنند و در صورت بروز نشتی نیز از طریق ابر و به شکل بی‌سیم به سیستم نظارت و تمرکز اطلاع داده می‌شود.
آبیاری هوشمند
حدود ۷۰ درصد از آب شیرین جهان در صنعت کشاورزی استفاده می‌شود بنابراین به کارگیری روش‌ها و سیستم‌های هوشمند و الگوریتم‌های کامپیوتری در کشورهای در حال توسعه می‌تواند کمک بسیاری به کشاورزان کند.
کارشناس مدیریت آب درIBM میگوید:
در گذشته چون همیشه فکر می‌کردیم که مقدار زیادی آب در اختیار داریم در اندازه‌گیری‌ها زیاد حساسیت نشان نمی‌دادیم. اما اکنون که تغییرات گسترده‌ای در صنعت آب رخ داده است، تحولات بسیاری در زمینه‌ی مهندسی نیز شکل گرفته‌اند.
پردازش فاضلاب
هنوز هم در بسیاری از مناطق شهری و حتی در کشورهای پیشرفته نیز فاضلاب به شکلی استاندارد دفع نمی‌شود و در بسیاری کشورها این فاضلاب وارد آب رودخانه‌ها شده و در آبیاری زمین‌های کشاورزی از آن‌ها استفاده می‌شود.
تولید‌کنندگان فناوری‌های جدید وعده داده‌اند که قرار است فاضلاب را به یک منبع تولید انرژی و منبع تولید آب آشامیدنی تبدیل کنند. از طرفی نیز در حال حاضر به علت کمبود منابع آب نیاز به وجود سیستم‌های دفع فاضلاب استاندارد بیش از هر زمان دیگری احساس می‌شود.
جالب است بدانید هر چه بیشتر زمان می‌گذرد و برنامه‌ها و محصولات جدیدی ارائه می‌شوند هزینه‌ی استفاده از منابع موجود کاهش چشمگیری می‌یابد.
فناوری بی‌درنگ
مهندسان هشدار سیستمی، زمانی که متوجه تغییری در سیستم مدیریت آب شوند وارد عمل می‌شوند تا بلافاصله به تصحیح سیستم پرداخته و مشکلات آن را حل کنند. از آنجایی هم که حین انجام فرآیند تصفیه‌ی آب سنسورهایی جهت اندازه‌گیری برخی پارامترها در آب قرار داده می‌شود تیم‌های تصفیه‌ی آب می‌توانند کدورت، شوری، رسانایی و PH و سطح کلر لحظه‌ای هر نقطه را اندازه بگیرند. ارتباط این سنسورها با تکنولوژی تلفن همراه نیز به کارگران کمک می‌کند تا هشدارهایی در مورد ایجاد نقص در سیستم را به کمک تلفن همراه یا لپ‌تاپ هوشمند خود دریافت کنند. در این صورت تیم می‌تواند به راحتی به مشکلات فناوری بی‌درنگ پاسخ گفته و به حل آن‌ها بپردازد.
ماهیت اصلی آب شامل پیچیدگی‌ها و نکات ظریف و دقیق بسیاری است. که مدیریت آگاهانه و درست می‌تواند چالش‌های مختلفی را پاسخگو بوده و اطمینان حاصل کند که موفق می‌شود جهان آینده را از خشکسالی و تشنگی نجات دهد.
با توجه به شرایط بحرانی آب در کشورمان، امیدواریم علاوه بر تلاش‌های صورت گرفته برای فرهنگ‌سازی، نگاهی نیز به بهره‌گیری کارآمد از فناوری اطلاعات و تکنولوژی‌های مرتبط داشته باشیم.
