به گزارش ثریا -  سال جاری میلادی نقطه عطفی در صنعت آب به حساب می‌آید زیرا با نوآوری‌های متعددی همراه است تا مصرف آب را بهینه سازد، کارآمدی عملیاتی را ارتقا دهد و حفظ محیط زیست را تقویت کند.

از به کارگیری هوش مصنوعی برای مدیریت آب گرفته تا کشاورزی و آبیاری شهری خودکار و ایجاد امنیت سایبری برای زیرساخت‌های حیاتی، این بخش با فرایند مدرن سازی عظیمی روبرو است. واحدهای صنعتی مرتبط با آب راه حل های دیجیتالی پیشرفته ای مانند حسگرهای اینترنت اشیا، پلتفرم‌های تحلیل داده وقل های دیجیتال برای پیش بینی مصرف، ردیابی نشتی و بهینه سازی شبکه‌های توزیع آب استفاده می‌کنند.

همزمان یکپارچه سازی سیستم‌های هوشمند در خانه و شبکه‌های گرمایشی نوید بخش کاهش تأثیرات زیست محیطی است. مدیریت آب در ۲۰۲۵ میلادی نه تنها روی به کارگیری فناوری‌های نوین تکیه می‌کند بلکه به همکاری بین بخش‌های عمومی و خصوصی نیز متکی است.

این در حالی است که ایران با توجه به وضعیت آب وهوایی و موقعیت جغرافیایی خود از دیرباز با خشکسالی و کم آبی دست و پنجه نرم می کرده است. این وضعیت درسال های اخیر و به خصوص سال جاری بدتر شده است. در همین راستا می‌توان با تکیه بر جدیدترین دستاوردهای فناوری علاوه بر مقابله با خشکسالی، آب شرب سالم را نیز تأمین کرد.

در این گزارش برخی از فناوری‌های جدیدی که برای بهینه سازی مصرف آب و همچنین راه حل‌هایی که کشورهای مختلف برای مقابله با این چالش به کار گرفته اند را می‌خوانید:

سیستم‌های استفاده دوباره از آب در محل یا غیرمتمرکز

شرکت‌های فناوری از مدل‌های مصرف دوباره آب به طور غیرمتمرکز برای کاهش هزینه‌ها و افزایش قابلیت تأمین آب به طور خودکفا و بدون اتکا به منابع خارجی استفاده می‌کنند. این راه حل‌ها مصرف آب را با تصفیه و استفاده مستقیم آن در محل مصرف و همچنین کاهش اتکا به منابع خارجی و پسماند را در پی دارد.

زیرساخت‌های سبز و فناوری‌های پیشرفته تصفیه آب

ترکیب راه حل های مبتنی بر طبیعت و فناوری‌های پاکسازی آب روز به روز محبوب تر می‌شوند. ایجاد زیرساخت‌های سبز، مانند ساخت تالاب مصنوعی برای تصفیه فاضلاب، آب خاکستری، رواناب سیلابی یا فاضلاب صنعتی و بام‌های سبز که با گیاهان پوشیده می‌شوند، به جذب و تصفیه طبیعی آب کمک می‌کنند، در حالی که سیستم‌های پیشرفته تصفیه از جمله اسمز معکوس و فیلتراسیون غشایی، کیفیت و دسترسی به آب را بهبود می‌بخشند.

هوش مصنوعی با کم آبی مقابله می‌کند

یکی دیگر از فناوری‌هایی که در این بخش به کار گرفته می‌شود هوش مصنوعی است از این فناوری و تحلیل‌های پیش بینی کننده (یک روش تحلیل داده که از اطلاعات پیشین و فعلی برای پیش‌بینی رویدادها یا رفتارهای آینده استفاده می‌کند) برای متحول سازی مدیریت آب استفاده می‌شود. این ابزارها که برای بهینه سازی مصرف آب به کار می‌روند، الگوهای مصرف را شناسایی و میزان دور ریز آب را کاهش می‌دهند. علاوه بر آن از حسگرهای اینترنت اشیا نیز برای شناسایی هدر رفت آب استفاده می‌شود.

نقش قل های دیجیتال در بهینه سازی مصرف آب

اما شاید یکی از جالب‌ترین نمونه فناوری‌های جدید در این زمینه، قل های دیجیتال است که به ابزاری کلیدی برای بهبود برنامه ریزی و فعالسازی سیستم‌های مدیریت آب به کار می‌روند. قل های دیجیتال برای شبیه سازی رفتار شبکه‌های توزیع آب و همچنین سیستم‌های تصفیه، جمع آوری داده برای منطبق کردن عملیات و افزایش کارآمدی، پیش بینی تأثیرات آب وهوا یا تغییر در تقاضا به کار می‌روند.

ژنراتورهای آب اتمسفری مناسب جوامع دور افتاده

یکی دیگر از روش‌های نوین در این زمینه استخراج رطوبت هوا است که یک منبع مطمئن برای دستیابی به مایع حیاتی در آب وهوای خشک است. ژنراتورهای آب اتمسفری(AWG) از ربوش‌های تقطیر برای جذب رطوبت و تبدیل آن به مایع استفاده می‌کنند. این سیستم‌ها در محیط‌های مختلف کارآمد هستند و به همین دلیل برای خانه، کسب وکار و جوامع دورافتاده مناسب به نظر می رسند. برخی مدل‌های این دستگاه با انرژی‌های تجدیدپذیر کار می‌کنند و در نتیجه اتکا به منابع سنتی انرژی را کاهش می‌دهند. ژنراتورهای آب اتمسفری به مناطقی با آب‌های زیر زمینی محدود کمک می‌کند و طی بازه‌های خشکشالی دسترسی به آب را فراهم و ذخیره لازم را تأمین کنند.

شیرین سازی آب با انرژی تجدید پذیر

در این میان یکی از روش‌های دیرین برای مقابله با کمبود آب در مناطق ساحلی شیرین سازی یا نمک زدایی آب دریا است. روش‌های سنتی مصرف مقدار زیادی انرژی مصرف می‌کنند و به همین دلیل پر هزینه و از لحاظ زیست محیطی مخرب هستند. اما فناوری‌های پیشرفته برای شیرین سازی آب، منابع تجدیدپذیر مانند انرژی خورشیدی و باد را به کار می گیرند تا از محیط زیست نیز محافظ کنند.

از سوی دیگر طراحی غشاهای جدید نیز با کاهش هدر رفت انرژی و بهبود فرایند حذف نمک، کارآمدی این روش‌ها را ارتقا می‌دهند. به این ترتیب شیرین سازی آب ارزان‌تر و قابل دسترس تر خواهد بود.

نمک‌زدایی حرارتی در دمای پایین یا LTTD و همچنین سیستم‌های اسمز مستقیم (forward osmosis )روش‌های جایگزین با مصرف انرژی کمتر هستند. اسمز مستقیم یک فرایند جداسازی است که از پدیده اسمز برای انتقال آب از محلول با غلظت کمتر به محلول با غلظت بیشتر استفاده می‌کند. LTTD نیز روشی برای شیرین کردن آب شور است که در آن از حرارت کم‌دمای زیر ۷۰ درجه سانتی‌گراد استفاده می‌شود.

برخی از تأسیسات از سیستم‌های تخلیه بدون مایع (Zero-Liquid Discharge) استفاده می‌کنند که با بازتولید آب شور، میزان پسماند را به حداقل می‌رسانند و آن را برای مصارف صنعتی دوباره به کار می‌گیرند.

ترکیب انرژی‌های تجدیدپذیر و روش‌های نوآورانه، خودکفایی در تأمین آب را برای جوامع و کسب وکارهایی که به شیرین سازی آب اتکا دارند، بهبود می بخشد.

شبکه‌های توزیع هوشمند برای توزیع کارآمد

علاوه بر آنچه گفته شد، زیرساخت آب نیازمند نوین سازی است تا از پسماند جلوگیری کند و بهره وری ارتقا یابد. شبکه‌های توزیع هوشمند آب با استفاده از رصد لحظه‌ای، کنترل خودکار و تحلیل داده‌ها، ذخایرآب و میزان تقاضا را می‌سنجند. همچنین حسگرها نشتی و تغییر فشار آب را رصد می‌کنند تا تعمیرات ضروری انجام شود. این سیستم‌ها با کاهش هدررفت و تضمین در دسترس بودن آب، به طور مداوم توزیع مایع حیاتی را بهینه می‌کنند.

سلول سوخت هیدروژنی برای تولید آب

سلول‌های سوخت هیدروژنی روشی نوین برای تولید آب ارائه می‌کنند. آنها هیدروژن و اکسیژن را برای تولید الکتریسته ترکیب می‌کنند و به عنوان یک محصول فرعی آب تصفیه شده آزاد می‌کنند. این فرایند برای مناطقی که به شبکه توزیع آب دسترسی ندارند، وضعیت‌های اضطراری و کاربردهای صنعتی که به برق و آب تمیز نیاز است، کارایی دارد. علاوه بر آن سلول‌های سوختی هیدروژنی نیازمند استخراج آب‌های زیرزمینی یا فرایندهای تصفیه پیچیده نیستند و به همین دلیل آنها برای مناطق خشک ایده آل هستند.

پیشرفت در زمینه کارآمدی سلول سوختی هزینه‌های عملیاتی را کاهش و کاربردهای آن را افزایش می‌دهد. برخی سیستم‌ها روش‌های تجدیدپذیر تولید هیدروژن را یکپارچه می‌کنند تا بیش از پیش در حفاظت از محیط زیست بکوشند.

مزرعه‌های خورشیدی شناور برای حفظ آب

مزرعه‌های خورشیدی که روی سطح آب ساخته می‌شوند، تولید انرژی را به حداکثر می‌رسانند و همزمان از تبخیر آب جلوگیری می‌کنند. پنل‌های خورشیدی شناور روی آب سایه فراهم می‌کنند و از هدر رفتن آن در مخازن، دریاچه‌ها و مخازن آبیاری جلوگیری می‌کنند. این تجهیزات همچنین برای تولید انرژی پاک در استفاده از سطح زمین نیز صرفه جویی می‌کنند. زیرا بدون اشغال کردن بخشی از زمین کشاورزی یا فضای شهری برق تولید می‌کنند. انرژی که از مزرعه‌های خورشیدی شناور تولید می‌شود، برای واحدهای تصفیه آب، سیستم‌های شیرین سازی و شبکه‌های آبیاری به کار می‌رود.

فناوری‌های برداشت آب با الهام از طبیعت

فرایندهایی که در طبیعت و بدون دستکاری بشر رخ می‌دهند نیز الهام بخش روش‌های جمع آوری آب هستند. به طور خاص فناوری‌های زیست تقلید قابلیت‌های جذب آب در گیاهان صحرایی، حشرات و قارچ‌ها را تقلید می‌کنند. از سوی دیگر سطوح هیدروفوبیک، پوشش‌های نانوساختار و طراحی‌های مویرگی جذب آب از رطوبت و مه را بهبود می‌بخشند. این نوآوری‌ها که در مناطقی با بارش کم کارآمد هستند را می‌توان در سیستم‌های آبیاری کشاورزی خودکار و دستگاه‌ها ی جمع آوری آب برای خانوارها به کار برد. تحقیق درباره بهینه سازی این روش‌ها ادامه دارد و کارآمدی را ارتقا می‌دهد.

جهان برای مقابله با کم آبی چه می‌کند

تغییرات اقلیمی و گرمایش زمین خشکسالی و کم آبی را بدتر کرده است. از سوی دیگر جمعیت کره زمین و شهرنشینی نیز به رو افزایش است. به همین دلیل اهمیت استفاده از این فناوری‌های نوین برای مقابله با کم آبی و البته مدیریت آب شهری بیش از پیش احساس می‌شود. در همین راستا نگاهی به تجربیات برخی کشورها در استفاده از فناوری‌های نوین، چشم انداز بهتری برای مقابله با غول خشکسالی در ایران فراهم می‌کند.

اپ محقق ایرانی برای کنترل مصرف آب خانگی در کالیفرنیا

کالیفرنیا فناوری‌ها و قوانین مختلف برای کاهش مصرف آب در ۲۰۲۵ میلادی را به کار می‌گیرد. در کنار این موارد تحقیق‌های زیادی در این زمینه انجام شده است. یکی از پژوهش‌ها در این زمینه به محققی ایرانی در دانشگاه UC Riverside تعلق دارد که نشان می‌دهد دسترسی به داده‌های آنی مصرف آب خانوارها، به کاهش مصرف این مایع حیاتی کمک می‌کند.

این تحقیق به رهبری مهدی نعمتی پژوهشگر ایرانی دانشگاه یوسی ریورساید نشان داد استفاده از اپ مذکور به نام Dropcountr متوسط مصرف آب خانگی را شش درصد کاهش می‌دهد و حتی به صرفه جویی آب میان پر مصرف ترین مشترکان منجر می‌شود.

اپ Dropcountr با تحلیل داده‌های مصرف آب از یک کنتور آب هوشمند که در بسیاری از تاسیسات‌ها برای خوانش مقدار آب مصرفی و تهیه آبونمان به کار می‌رود، کار می‌کند. در حقیقت اپ داده‌های مذکور را به یک بازخورد واقعی و قابل درک برای مصرف کنندگان تبدیل می‌کند و نشان می‌دهد آنها چقدر آب مصرف می‌کنند، مصرف آب آنها را با خانوارهای مشابه مقایسه می‌کند و میزان تغییر این شاخص در گذر زمان را نشان می‌دهد.

این نوع از بازخورد دیجیتال به کاربران هشدار یا در زمان مناسب به آنها دستور می‌دهد اقداماتی برای صرفه جوی در آب به کار گیرند و به عنوان مثال مدت زمان دوش گرفتن را کاهش دهند، نشتی را تعمیر کنند یا استفاده از دستگاه‌هایی مانند ماشین ظرفشویی و لباسشویی را تا زمانیکه پر شوند به تأخیر بیندازند. تأسیسات آبی نیز می‌توانند از این اپ برای ارسال توصیه‌هایی به مشترکان برای کاهش مصرف و غیره استفاده کنند.

نعمتی در این باره می‌گوید: مطالعه ما نشان می‌دهد که این ابزار بازخورد دیجیتال می‌تواند راهی قدرتمند و کم‌هزینه برای کمک به خانوارها در مدیریت مصرف و کاهش مصرف باشد.

این تحقیق بر روی شهر فولسوم در شمال کالیفرنیا متمرکز بود، جایی که Dropcountr از اواخر سال ۲۰۱۴ به مشتریان مسکونی ارائه شد. حدود ۳۶۰۰ خانوار برای این برنامه داوطلب شدند که داده‌های کنتورهای هوشمند را از سال ۲۰۱۳ تا ۲۰۱۹ جمع‌آوری کرد. این امر به محققان اجازه داد تا بیش از ۳۲ میلیون رکورد مصرف روزانه آب را تجزیه و تحلیل کنند.

یافته‌ها، که در مجله Resource and Energy Economics منتشر شده است، نشان داد که خانوارهای شرکت‌کننده در این طرح، مصرف روزانه خود را در مقایسه با گروه کنترل به طور متوسط ۶.۲ درصد کاهش دادند. این کاهش در بین کاربران پرمصرف بیشتر بود. ۲۰ درصد از کاربران برتر، مصرف آب خود را تا ۱۲ درصد کاهش دادند.

حسگرهای هوشمند مصرف آب کشاورزی مصر را کنترل می‌کنند

مصر یکی از کشورهایی است که با کم آبی دست و پنجه نرم می‌کند. این کشور هم اکنون فناوری‌ها و استراتژی‌های مختلف برای کاهش آب مصرفی به خصوص در بخش کشاورزی به کار می‌گیرد. این تلاش‌ها شامل مدرن سازی سیستم‌های آبیاری، ترویج کشت محصولاتی که به آب اندکی نیاز دارند و استفاده از فناوری‌های دیجیتالی برای رصد و مدیریت منابع آبی می‌شوند. همچنین مصر سرمایه گذاری کلانی در واحدهای نمک زدایی آب و تسویه آب دور ریز می‌کند تا ذخایر خود را تأمین و اتکا به رود نیل برای این منظور را کاهش دهد.

این درحالی است که کشورهای آفریقایی و به خصوص منطقه شمال آفریقا کمتر از یک درصد آب جهان را در اختیار دارند. به همین دلیل کمبود آب در این کشورها به شدت احساس می‌شود. مصر نیز از این قاعده مستثنی نیست. تخمین‌ها حاکی از آن است که سرانه آب موجود این کشور حدود ۹۸۵ متر مکعب در هر سال است. به طور کلی ۹۸ درصد منابع آب این کشور از خارج از مرزهای آن تأمین می‌شود. به عنوان مثال رودخانه نیل از اتیوپی و شرق آفریقا سرچشمه می‌گیرد که ۹۳ درصد آب مورد نیاز کشور را تأمین می‌کند. همچنین این کشور از آبخوانهای زیر زمینی و منابع آب سطحی نیز در برخی موارد استفاده می‌کند.

در این میان مصر برای غلبه بر چالش‌های موجود چند چارچوب سیاست گذاری برای تنظیم تولید آب و مدیریت آن ایجاد کرده تا توسعه فعالیت‌های اجتماعی-اقتصادی مانند کشاورزی، کاربردهای صنعتی، آب آشامیدنی و پرورش ماهی و غیره را ممکن سازد. این موارد شامل سیستم‌های مدیریت کارآمد آب و افزایش ذخایر آبی از طریق تصفیه آب دور ریز و نمک زدایی نیز می‌شود.

این کشور برخی از پیشرفته‌ترین فناوری‌های دیجیتال و هوشمند آب را برای غلبه بر چالش‌های کمبود آب به کار گرفته است.

در همین راستا در مصر از حسگرهایی مخصوص برای سنجش داده‌های لحظه‌ای در زمینه فشار و کیفیت آب و میزان رطوبت استفاده می‌شود. این فناوری به مصر کمک کرده تا سیستم‌های آبیاری حافظ محیط زیست برای حذف هدر رفت و نشتی آب را توسعه دهد. به عنوان مثال در بخش کشاورزی این کشور حسگرهای رطوبت سنج برای تنظیم آبیاری و حفظ منابع آبی کشور به کارگرفته می‌شوند. این حسگرهای رطوبت سنج را می‌توان داخل خاک قرار داد تا درصد این شاخص را اندازه گیری کنند. در مرحله بعد داده به طور دیجیتالی و از طریق سیگنال‌های ماهواره‌ای به موبایل کشاورز منتقل می‌شود تا وی بتواند به موقع تصمیم گیری کند.

علاوه بر آن، مصر اپلیکیشن IRWI را به کار می‌گیرد. این اپلیکیشن اطلاعاتی شخصی سازی شده درباره ترکیبات شیمیایی و نوع خاک، شرایط آب وهوایی محلی و نوع محصول مناسب با این شاخص‌ها را برای کشاورز فراهم می‌کند. این اپلیکیشن می‌تواند میزان آبی که کشت هر محصول نیاز دارد را بسنجد.

اتکای عربستان به کشاورزی عمودی و هیدروپونیک

آشکارترین مشخصه عربستان سعودی صحراهای وسیع و عدم وجود رودخانه‌های دائمی در این کشور است. بنابراین تعجبی ندارد این کشور با چالش‌های زیادی در تأمین ذخایر آب برای نیازهای جمعیتی و کشاورزی خود روبرو است. همچننین، همزمان با رشد اقتصاد و جمعیت عربستان فشار بر منابع آبی کشور نیز بیشتر شده است. با توجه به نرخ رشد جمعیت ۱.۵ درصدی در این کشور کل جمعیت کشور بیش از ۶۰۰ هزار نفر افزایش می‌یابد و فشاری شدید برای تأمین آب به دولت وارد می‌کند. این امر سبب شده رگولاتورها استراتژی‌های مختلفی برای ترکیب ادغام زمین‌های خارجی، نوآوری فناورانه و بهبود زیرساخت برای بهبود مدیریت و حفظ منابع اندک آبی به کار گیرند.

یکی از مهمترین قسمت‌های پروژه مدیریت آبی در عربستان به کار گرفتن فناوری‌های نوین کشاورزی برای بهبود صرفه جویی آب در تولید مواد غذایی است. این کشور سرمایه گذاری کلانی در فناوری هیدروپونیک و کشاورزی عمودی و دیگر فناوری‌های کشاورزی کرده در مقایسه با روش‌های سنتی به آب کمتری نیاز دارند.

فناوری هیدروپونیک روشی نوین در کشاورزی است که در آن گیاهان بدون استفاده از خاک، در محلول‌های مغذی آبی رشد می‌کنند. در حقیقت به جای خاک، ریشه‌های گیاهان مستقیماً در آب غنی از مواد معدنی و عناصر غذایی قرار می‌گیرند. به عنوان مثال نتایج استفاده از روش هیدروپونیک در عربستان به خصوص برای محصولات کم مصرفی مانند گوجه فرنگی و خیار جالب بوده است. بازده این محصولات در سال‌های اخیر ۵۰ درصد افزایش یافته و دلیل اصلی آن استفاده گسترده از هیدروپونیک است که آب مصرفی را تا ۹۰ درصد کاهش می‌دهد.

همچنین دولت انگیزه‌های مالی برای به کارگیری فناوری‌های نوین به کار می‌گیرد. وام‌ها و گرنت ها برای تأمین سرمایه‌های مورد نیاز برای سیستم‌های کشاورزی عمودی و هیدروپونیک در نظر گرفته شده است.

در کنار این موارد عربستان سعودی روش‌های مقابله با چالش آبی را در خارج از مرزهای خود بررسی می‌کند. این کشور در سال ۲۰۱۹ میلادی ۹ میلیون دلار در یک شرکت Hummingbird Technologies انگلیسی سرمایه گذاری کرد. این شرکت از پهپاد و هوش مصنوعی برای ایجاد نقشه‌هایی با وضوح بالا برای کمک به کشاورزان جهت پیش بینی بازده کشاورزی و بهینه سازی مصرف آب استفاده می‌کند. این فناوری به خصوص در محیط‌های صحرایی کارآمد است.

در کنار این موارد عربستان طیفی از سیاست‌های مختلف را برای تشویق به حفظ آب و صرفه جویی در مصرف آن به کار گرفته است. «استراتژی ملی آب ۲۰۳۰» اهداف کلیدی برای کاهش مصرف آب را مشخص و روش‌هایی صرفه جویانه برای پروژه‌های مدیریت آب و نظارت آب ارائه می‌کند.

یادگیری ماشینی و ماهواره‌ها به جنگ کم آبی در چین می‌روند

رشد سریع شهرنشینی و صنعتی سازی در چین در کنار توزیع نامتوازن آب سبب شده کمبود منابع این مایع حیاتی در چین به خصوص در نواحی ساحلی مانند شاندونگ، تیان جین و گوانگ دانگ تشدید شود. در همین راستا دولت چین نمک زدایی آب دریا را به عنوان یک راه حل استراتژیک مطرح کرده و فناوری‌های نوینی برای این منظور توسعه یافته و به کار گرفته شده است.

۶۵ درصد ظرفیت نمک زدایی چین با روش اسمز معکوس انجام می‌شود و یکی از دستاوردهای مهم این روش استفاده از غشای اکسید گرافن است. محققان دانشگاه ژجیانگ این غشا را تولید کرده اند که جریان آب را تا ۳۰ درصد افزایش می‌دهد و از سوی دیگر مصرف انرژی را کاهش می‌دهد. روش دیگر بهینه سازی تأسیسات آبی با کمک هوش مصنوعی است. برخی واحدهای نمک زدایی آب مانند تأسیسات کویینگ دائو بایفا از یادگیری ماشینی برای پیش بینی گرفتگی غشا و بهینه سازی تنظیمات فشار آب و همچنین کاهش هزینه‌های عملیاتی تا ۱۵ درصد استفاده می‌کنند.

یکی دیگر از روش‌ها در این زمینه تشخیص آلاینده‌ها در زمان واقعی توسط یک پلتفرم هوشمند آب با استفاده از یادگیری ماشینی است. با این روش آلاینده‌هایی مانند فلزات سنگین و میکروپلاستیک‌ها در عرض چند ثانیه پیش‌بینی و شناسایی می‌شوند. میزان دقت این روش ۹۵ درصد است. از سوی دیگر استارت اپ‌هایی مانند BlueSky Analytics از مدل‌های هوش مصنوعی برای پیش‌بینی نشت لوله‌ها در شبکه‌های شهری استفاده می‌کنند و در شهرهای آزمایشی مانند شنژن، هدررفت آب را ۲۵٪ کاهش می‌دهند.

همچنین یک روش دیگر که در چین چین برای مقابله با کم آبی به کار می‌رود، تصویربرداری با وضوح بالا توسط ماهواره‌های سری Gaofen در سراسر حوضه رودخانه یانگ تسه و رودخانه زرد برای بررسی رشد جلبک‌ها، رسوب‌گذاری و کاهش آب‌های زیرزمینی است.

اختراع ارزان قیمت برای تأمین آب شرب در برزیل

آمریکا جنوبی یکی از نقاط جهان است که با کمبود آب و به خصوص آب آشامیدنی دست و پنجه نرم می‌کند. اما در سال‌های اخیر فناوری‌های متعددی برای کاهش مصرف این مایع حیاتی و همچنین ایجاد منابعی بیشتر برای تأمین آن به کار رفته است. از هوش مصنوعی و سیستم‌های بازمصرف آب فاضلاب همه از جمله این موارد هستند. اما در این میان یک زن جوان دستگاهی ارزان و خورشید برای تصفیه آب باران و پاکسازی آن بدون مواد شیمیایی را ابداع کرده است. این زن جوان آنا لوئیزا بسرا نام دارد. او در سن ۱۵ سالگی، دستگاه آکوالوز را اختراع کرد که راه‌حلی ساده و خورشیدی برای دسترسی به آب آشامیدنی سالم است. امروز این اختراع زندگی را در سراسر برزیل و فراتر از آن دگرگون می‌کند.

یونسکو در این باره می‌نویسد: در حالی که سازمان در سال ۲۰۲۵ پنجاهمین سالگرد برنامه میان‌دولتی هیدرولوژی (IHP) خود را جشن می‌گیردکه نقطه عطفی در تحقیقات و نوآوری‌های جهانی حوزه آب به حساب می‌آید، اختراع آنا لوئیزا بسرا سانتوس نمونه‌ای قدرتمند از راه‌حل‌های علمی و مردمی است.

امروزه اختراع او دسترسی به آب پاک را در مناطق روستایی برزیل بهبود بخشیده و او برنامه دارد این فناوری را در آمریکای لاتین، آفریقا و آسیا گسترش دهد. اما توسعه یک نوآوری کار آسانی نیست. این دستگاه یک سیستم تصفیه آب با کمک اشعه خورشید برای از بین بردن میکروارگانیسم ها است.

او در مصاحبه با یونسکو در اوایل ۲۰۲۵ میلادی می‌گوید: آکوالوز تازه شروع کار بود. از زمان توسعه آن در سال ۲۰۱۳، فناوری‌های دیگری را برای پرداختن به چالش‌های مختلف آب ابداع کرده‌ام. آکواسالینا(Aquasalina) از نور خورشید برای نمک‌زدایی آب استفاده می‌کند، آکوافیلتر(Aquafilter) فیلتراسیون سه مرحله‌ای را برای جوامعی تا ۱۰۰ نفر فراهم می‌کند و آکواتوره(Aquatorre ) این سیستم را برای مدارس و مناطقی که زیرساخت آب ندارند، تطبیق می‌دهد. تاکنون، بیش از ۱۰ هزار نفر از این راه‌حل‌ها استفاده می‌کنند و تنها در سال ۲۰۲۴، تعداد کاربران این روش‌ها به ۴۰ هزار نفر رسید. دیدن اینکه این فناوری‌ها تفاوت واقعی در زندگی روزمره ایجاد می‌کنند، همان چیزی است که مرا به نوآوری سوق می‌دهد.

حسگرهای هوشمند مصرف آب را در هند کنترل می‌کنند

این کشور با بحران جدی آب روبرو است و ترکیبی از افزایش شهرنشینی، تغییرات آب و هوایی و افزایش جمعیت تندبادی در زمین کمبود آب ایجاد کرده است. از سوی دیگ یکی از دلایل بحران آب در هندوستان منابع محدود آب است. این کشور فقط چهارصد منابع آب تازه جهان را در اختیار دارد اما از ۱۷ درصد جمعیت جهان را پشتیبانی می‌کند. کمبود آب تازه به دلیل تغییرات آب وهوایی، افزایش تقاضا و استخراج بیش از حد به خصوص در کشاورزی در حال اوج گرفتن است. از سوی دیگر این کشور شاهد بدترین بحران آب در تاریخ خود است و حدود ۶۰۰ میلیون نفر از جمعیت آن با خشکسالی شدید روبرو هستند.

در این میان راه حل های هوشمند مدیریت آب پتانسیلی برای تغییر شیوه مدیریت این منبع گرانبها فراهم می‌کنند. به عنوان مثال استفاده از حسگرهای هوشمند برای بررسی سطح آب در تانکرها، لوله‌های آب و مخازن کمک می‌کند تا هرگونه مشکلی به سرعت ردیابی شود، یا با کمک هوش مصنوعی می‌تواند میزان تقاضای آب را پیش بینی و توزیع را بهینه کرد. به این ترتیب هدر رفت آب کاهش می‌یابد.

یکی دیگر از اقدامات این کشور برداشت آب باران و مدیریت منابع آب‌های زیر زمینی است.

فناوری راهی برای نجات زمین تشنه

سیاره‌ای که زمانی مملو از آب بود، اکنون به وضعی رسیده که ساکنان آن برای قطره قطره آن برنامه ریزی می‌کنند. علاوه بر شرایط آب وهوایی و گرمایش زمین، نمی‌توان نقش فعالیت‌های انسانی و صنعتی را در روند خشکسالی نادیده گرفت. با این وجود در عصر جدید فناوری‌ها کورسوی امیدی فراهم کرده اند تا بتوان جمعیت جهان را از تشنگی نجات داد. هوش مصنوعی، قل های دیجیتال، تصاویر ماهواره‌ای و پهپادهای نظارتی شاید به موضوع خشکسالی بی ربط به نظر برسند، اما در نهایت می‌توانند انسان را سمت آینده‌ای سوق دهند که منابع گرانبهای آب خود را بهتر مصرف کند.

منبع : مدیریت اب