قطره قطره جمع گردد...

مدیریت دیجیتال آب و فاضلاب شهری

سیستم آب و فاضلاب یکی از مهم‌ترین زیرساخت‌های هر شهر به‌شمار می‌رود. این سیستم وظیفه رساندن آب به شهروندان و جمع‌آوری فاضلاب و انتقال آن به تصفیه خانه یا دفع آن را به عهده دارد.

سیستم آبرسانی موجود در بسیاری از شهرها بسیار قدیمی است و به دلیل خوردگی، پوسیدگی یا عوامل دیگر شاهد هدررفت مقدار قابل توجهی آب در مسیر انتقال هستیم. در واقع بخشی از آب تصفیه شده شهری به دلیل وجود نشتی و ترکیدگی لوله‌های مسیر انتقال به هدر می‌رود. با این‌که شاید حذف سیستم قدیمی و ساخت یک شبکه جدید، نخستین راه‌حلی باشد که به ذهنمان برسد، اما این کار بسیار پرهزینه و زمانبر خواهد بود. اینجاست که فناوری‌های نوین دیجیتال می‌توانند به کمک ما بیایند.

آب هوشمند

آب هوشمند، رویکردی جدید است که می‌تواند به‌عنوان یکی از راه‌حل‌های بحران کم‌آبی به کار رود. منظور از آب هوشمند زیرساخت‌های مربوط به انتقال آب و فاضلاب است که در آن با استفاده از تجهیزات گوناگون، بر این منابع و انرژی مورد استفاده برای انتقال نظارت دقیقی می‌شود. در حقیقت، در شهرهایی که به سیستم آب هوشمند مجهز هستند، اطلاعات دقیق و آنی در مورد جریان، فشار و نیز وضعیت توزیع آب در بخش‌های مختلف شهر تهیه می‌شود. این اطلاعات دقیق از طریق به‌کارگیری انواع حسگرها و تجهیزات دیجیتال دیگر تهیه می‌شود.

افزون بر این، درست مانند ایستگاه‌های هواشناسی که اطلاعات آنها در یک مرکز جمع‌آوری می‌شود و به این ترتیب امکان پیش‌بینی انواع پدیده‌های جوی مشکل‌ساز نظیر توفان و گردباد امکان‌پذیر است، با اتصال مراکز پایش هوشمند و دیجیتال آب و فاضلاب می‌توان مشکلاتی نظیر بالا آمدن سطح فاضلاب شهری در بارندگی‌های شدید و مواردی از این قبیل را پیش‌بینی و اقدامات لازم برای جلوگیری از آن یا مدیریت بهتر پیامدهای آن را به انجام رساند.

البته کاربرد فناوری‌های مربوط به آب هوشمند به اینها محدود نمی‌شود. سیستم آبرسانی و تصفیه فاضلاب نیازمند مصرف زیاد انرژی است. دستیابی به اطلاعات دقیق و آنی از این شبکه می‌تواند به مدیریت بهتر انرژی و حتی کاهش 30 درصدی برق مصرفی بینجامد.

تجربه موفق مدیریت هوشمند آب

سایپن (Saipan) جزیره‌ای با 40 هزار سکنه در غرب اقیانوس آرام است. این جزیره که اقتصادش به گردشگری وابسته است، در سال‌های اخیر با بحران شدید آب روبه‌رو شده بود. تا همین اواخر، این منطقه به دلیل سیستم آبرسانی قدیمی خود، 70 درصد منابع آبی خود را به دلیل لوله‌های دارای نشتی و نیز آب‌دزدی از دست می‌داد. افزون بر این، خشکسالی و کیفیت پایین آب نیز سبب تشدید وضعیت شده و هزینه آب مصرفی خانوارها را افزایش داده بود. همچنین در برخی مناطق این جزیره، آب جیره‌بندی شده بود و بسیاری از خانواده‌ها فقط در ساعاتی مشخص به آب دسترسی داشتند. به همین دلیل مسئولان این شهر به فکر راه‌حلی جامع برای این مشکل افتادند.

عوامل قابل کنترل

با این‌که بحران‌هایی مانند خشکسالی را شاید چندان نتوان به‌راحتی کنترل کرد، اما در مقابل مواردی نظیر شیوه آبرسانی کاملا قابل مدیریت است.

به همین دلیل بود که مسئولان این شهر از یک شرکت دانش‌بنیان برای مدیریت هوشمند آب بهره گرفتند. این شرکت نوعی فناوری ارتباط «ماشین با ماشین» (M2M) طراحی کرد که با استفاده از آن می‌تواند حرکت آب در سیستم آبرسانی شهری را به دقت پایش کند و مکان‌هایی را که در آن آب هدر می‌رود یا دزدیده می‌شود، شناسایی کرد.

مزایای فناوری دیجیتال

همان‌طور که گفته شد، ساخت سیستم آبرسانی شهری امری بسیار زمانبر و پرهزینه است، اما افزودن ابزارهای دیجیتالی به همان سیستم قدیمی می‌تواند میزان کارایی آن را تا حد زیادی بالا ببرد.

این شرکت دانش بنیان با استفاده از مودم‌های بی‌سیم و بسیار کوچک موسوم به گوبی (Gobi) که محصولی از شرکت مشهور «کوالکوم» است، امکان دریافت اطلاعات از حسگرهای نصب شده برای پایش مخازن و فشار شبکه و انتقال این اطلاعات به صورت رمزگذاری شده به یک مرکز اصلی را فراهم کرد. به این ترتیب مسئولان شهری می‌توانند به‌راحتی وضعیت آبرسانی را به صورت آنی مشاهده کرده و تمام نقاطی را که در آن آب هدر می‌رود، شناسایی کنند.

نتایج ارزشمند

به کارگیری این شیوه جدید سبب شد به ازای هر 10 درصد کاهش هدررفت آب، حدود 750 هزار دلار در هزینه‌های شهری صرفه‌جویی شود. این پروژه قصد دارد موارد هدررفت آب ناشی از نشتی لوله‌ها و نیز سرقت آب را تا دو سال آینده تا دو سوم کاهش دهد. این امر در نهایت به کاهش هزینه‌های انرژی، افزایش کیفیت آب و نیز دسترسی بهتر شهروندان این جزیره به آب پاک می‌انجامد.

کشاورزی هوشمند

کشاورزی یکی از حوزه‌هایی است که بیشترین مصرف آب را به خود اختصاص می‌دهد. براساس برخی آمارها، حدود 90درصد آب در ایران صرف کشاورزی می‌شود.

مدت‌‌هاست در دنیا از شیوه‌هایی مانند آبیاری قطره‌ای یا شیوه هیدروپونیک برای کاهش مصرف آب کشاورزی استفاده می‌شود. با وجود این، در چند سال اخیر، شاهد شکل‌گیری نوع جدیدی از کشاورزی بوده‌ایم که شاید بتوان آن را «کشاورزی هوشمند» نامید. در این شیوه، انواع تجهیزات دیجیتال وظیفه کنترل مزرعه را به عهده دارد. این شیوه می‌تواند به کاهش قابل توجه مصرف آب برای کشاورزی بینجامد.

بهره‌گیری از توان داخلی

تجربه جزیره سایپن و نیز کشاورزی هوشمند می‌تواند به‌عنوان نمونه‌هایی ارزنده برای کاهش مصرف آب مورد استفاده قرار گیرد. علاوه بر این در کشورمان، تعداد زیادی از جوانان علاقه‌مند فناوری‌های نو وجود دارد که می‌توانند به‌عنوان موتورمحرکه برای بهره‌گیری از رویکردهای دیجیتال و هوشمند برای کاهش مصرف آب به کار گرفته شوند.

افزون بر اینها، حمایت از شرکت‌های دانش‌بنیان و نوآورانی که می‌توانند راه‌حل‌هایی دیجیتال برای سیستم آبرسانی طراحی کنند، می‌تواند علاوه بر کمرنگ‌تر کردن بحران آب در شهرهای ایران و حتی اشتغالزایی، زمینه‌ساز صادرات این فناوری‌ها به کشورهای دیگر و ارزآوری به کشور شود.

صالح سپهری‌فر