امروز دوم فروردین روز جهانی آب است

به گزارش گروه دانش و فناوری به نقل از ایرنا، سازمان ملل متحد ۲۲ مارس (دوم فروردین) را روز جهانی آب World Water Day نامگذاری کرده است، هدف این روز مقابله با بحران بی آب است. تغییر را سرعت ببخشیم Accelerateing change،‌ شعار امسال روز جهانی آب است یعنی برای حل بحران آب و بهبود کیفیت آن تغییر را باید با سرعت بیشتری انجام دهیم.

روز جهانی آب برای اولین بار در سال ۱۹۹۲ میلادی در کنفرانس محیط زیست و توسعه سازمان ملل در شهر ریودوژانیرو کشور برزیل به طور رسمی مطرح شد. در این کنفرانس از تمامی کشورها خواسته شد تا در راستای اجرای بیانیه شماره ۲۱ سازمان ملل، این روز را به عنوان روز ترویج و آگاه‌سازی مردم در مورد آب اختصاص دهند.

این روز جهانی ما را بر آن داشت تا نگاهی به وضعیت کشور از نظر خشکسالی ، میزان مصرف آب ، راه های جلوگیری از هدر رفت آن و آخرین دستاوردهای دانش بنیان های ایرانی برای صرفه جویی این مایه زندگی و حیات بخش داشته باشیم.

ایران در کانون خشکسالی جهانی

همزمان با تشدید روند تغییرات اقلیمی، پدیده خشکسالی نه تنها در کشورهای با اقلیم خشک و نیمه‌خشک مانند ایران بلکه در مناطقی مانند اروپا و آمریکا گسترش یافته است. کارشناسان سازمان جهانی هواشناسی اعلام کردند که برخی مناطق و کشورها مانند ایران در کانون این خشکسالی قرار دارند.

بر اساس تحقیقات تا پایان دهه میلادی ایران با خشکسالی شدید مواجه می‌شود و خشکسالی ۸۵ درصد افزایش می‌یابد. به عبارتی ایران در هشت سال آینده با خشکسالی بسیار گسترده‌ مواجه می‌شود.

خشکسالی یک دوره خشکی طولانی در چرخه طبیعی آب و هوایی است که می‌تواند در هر منطقه‌ای از جهان روی دهد. این پدیده بر اثر کاهش بارش نزولات آسمانی و به تدریج پدیدار می‌شود اما عواملی مانند فقر و استفاده نادرست از زمین نیز موجب تشدید آسیب‌پذیری در برابر خشکسالی شده‌اند.

نخستین پیامد خشکسالی، کم آبی و بی آبی است. در کلان شهرها همچون تهران پدیده کم آبی یا بی آبی ناشی از رشد بی رویه جمعیت و مهاجرت و افزایش تقاضا برای آب است. رشد بی رویه تهران به تدریج وضعیتی را ایجاد کرده که منابع آب موجود یعنی سدهای کرج ، لتیان و لار و چاه هایی که قرار بود فقط در ماه های اوج مصرف مورد استفاده قرار گیرند دیگر پاسخگوی نیاز تهرانی ها نباشد و به ناچار برداشت آب از منابع زیرزمینی و حفر چاه ها افزایش یابد.

آلوده شدن و تلفات آب و افزایش بی رویه جمعیت، آب شیرین را که تولید آن تقریبا ثابت و محدود است، تهدید می کند . تلفات آب به وسیله انسان با برداشت بیرویه از منابع آب سطحی و زیرزمینی در مدت زمان طولانی و مصرف بی رویه‌ آب در منازل، مزارع و صنایع به وجود می آید . طبق آمار موجود متوسط در حال حاضر ۲۸ تا ۳۱ درصد آب در شبکه آبرسانی برخی کلان شهرها به هدر می رود.

مصارف شهری و خانگی

آب در زندگی روزانه نقش اصلی دارد و برای آشامیدن، تهیه غذا، نظافت، شست و شو، انتقال حرارت و آبیاری فضای سبز مورد استفاده قرار می گیرد. روزانه در خانه ها مقدار زیادی از آب بیهوده از دست می رود. بیشترین تلفات خانگی آب مربوط به مصارف شست و شو است . میزان خروجی آب از شیرهای آب و دوش حمام بین ۱۰ تا ۲۰ لیتر در دقیقه است.

سیفون توالت یکی از عوامل هدر دادن آب سالم و تصفیه شده در خانه ها است. سیفون های مخزنی حدود ۲۰ لیتر گنجایش دارند و هر بار کشیدن سیفون ۲۰ لیتر آب را مصرف می کند. گاهی می بینیم بعضی از مردم ازشیلنگ و فشار زیاد آب برای تمیز کردن پله ها ، پارکینگ ، حیاط ، جلوی مغازه ها و ...استفاده می کنند.باز گذاشتن شیر آب در طول مدت مسواک زدن هدر دادن آب سالم و گواراست.

برخی کارشناسان برای کاهش مصرف بی رویه آب آموزش همگانی برای افزایش سطح آگاهی جامعه ، نهادینه کردن فرهنگ صرفه جویی با تاکید بر نقش کلیدی زنان برای برنامه ریزی و اجرا، بسیج عمومی و اجرای برنامه های ملی برای تشویق مردم به صرفه جویی در مصرف آب و مبارزه با آلودگی آب، تهیه برنامه جامع (ملی) حفاظت کمی و کیفی منابع آب کشور، جلوگیری از ورود آب های آلوده به چرخه طبیعی و بازیابی و استفاده مجدد از پساب های تصفیه شده را ضروری می دانند.

در سال های اخیر فناوران ایرانی هم برای کمک به صرفه جویی آب به میدان آمدند و به تولید دستگاه های دانش بنیانی پرداختند که از جمله آن می توان به ارائه سیستم تفکیک آب هوشمند اشاره کرد.

سیستم تفکیک آب هوشمند دستاورد یک شرکت دانش بنیان

سیستم تفکیک آب هوشمند چند سالی است که در شهرهای مختلف مورد استفاده قرار گرفته و در طرح های مختلف بین ۱۷ تا ۴۳ درصد موجب کاهش مصرف آب شده است. این سیستم می‌تواند در ساختمان‌های مختلف مورد استفاده قرار بگیرد و این امکان را فراهم می‌کند که مقدار مصرف هر واحد را به صورت مجزا محاسبه شود.

به گفته کارشناسان این شرکت دانش بنیان، مکانیزم کارکردی این سیستم، شامل کنترل‌های فرعی و دستگاه مرکزی است که به کمک فناوری (IOT) فعالیت می‌کند. دستگاه مرکزی سیستم تفکیک آب می‌تواند از سیم‌کارت یا مودم برای ارتباط با اینترنت استفاده کند.

براین اساس دستگاه مرکزی سیستم تفکیک آب از طریق اینترنت در هر ساعت اطلاعات و داده‌ها را دریافت کرده و به سرور منتقل می‌کند، سپس با استفاده از اپلیکیشن فارسی از راه دور میزان مصرف هر واحد را در بازه‌های مختلف بررسی کند. هنگامی که مدیر ساختمان از میزان مصرف واحدهای مختلف در بازه‌های زمانی متفاوت خبر داشته‌باشد، می‌تواند از هدررفت انرژی جلوگیری و برای کاهش مصرف آب الگوی جدیدی اعمال کند.

نرم‌افزار سیستم تفکیک آب هوشمند، این قابلیت را دارد که برای هر واحد قبض‌های تفکیک‌شده ارائه کند؛ این ویژگی باعث می‌شود تنش بین ساکنان ساختمان‌ها کاهش یابد و علاوه بر آن هنگامی که افراد نسبت به میزان مصرف خود هزینه می‌کنند مسئولیت بیشتری نسبت به آن پیدا کرده و الگوی مصرف خود را تغییر دهند.

کنتورهای هوشمند؛ دستاورد دانش‌بنیان‌ها برای جلوگیری از هدررفت آب

یک شرکت دانش‌بنیان فعال در حوزه آب هم برای جلوگیری از هدررفت آب به تولید کنتورهای هوشمند آب پرداخته است. این دستاورد یکی از بهترین ابزارها به منظور صرفه جویی مصرف آب به همراه اعلام هشدار به مصرف کننده در باره افزایش میزان مصرف از حدنصاب است، این دستگاه به صورت هوشمند کار می‌کند و به منظور جلوگیری از اتلاف آب شیرین به صورت خودکار به مصرف کنند اطلاع می‌دهد تا میزان مصرف خود را مدیریت کند.

مدیرعامل شرکت مرکز نوآوری و هوشمند سازی که سال‌هاست در زمینه آب و انرژی فعالیت می‌کند، صرفه جویی انرژی را رکن اصلی توسعه اقتصادی و پایداری در بحران‌های انرژی در عرصه بین المللی می‌داند و از ساخت کنتورهای هوشمند آب در این راستا خبر می‌دهد.

محمدی گفت: در راستای بومی سازی محصولات و تجهیزات مورد استفاده در کشور بویژه در حوزه صرفه جویی آب «کنتورهای هوشمند مکانیکی آب» توسط پژوهشگران داخلی و با استفاده از توان داخلی تولید شده است.

وی افزود: این محصول قابلیت قرائت از راه دور آب مصرف شده، اعلام اتوماتیک میزان مصرف حجمی و ریالی مشترک‌ها، تخلیه اطلاعات مصرفی مشترک از ۱۰ سال گذشته تاکنون توسط پورت‌های نوری با ضمانت نامه عمر باتری به مدت هفت سال را دارد.

به گفته این فناور اعلام هشدار نشتی آب، قطع و وصل آب از راه دور از دیگر ویژگی‌های این کنتور محسوب می‌شود که همزمان با اوج تحریم‌ها در داخل کشور ساخته شده است که در همه بخش‌های بر اساس استانداردهای موجود و مورد قبول وزارت نیرو ساخته شده است.

محمدی کاربرد این کنتورها در بخش صنعتی، کشاورزی و خانگی را عنوان کرد و گفت: مصرف بی رویه در حوزه کشاورزی و خالی شدن آب‌های زیرزمینی و احتمال نشست زمین در اکثر شهرهای کشور، ضرورت استفاده از کنتورهای هوشمند آب در نقاط مختلف را شفاف می‌سازد و در مناطقی که از این کنتورها استفاده می‌شود، الگوی واحد پیک مصرفی به وجود آمده و کشاورزان هم این نوع از کنتورها را می‌توانند بر سر راه ورودی چاه‌ها قرار دهند و به راحتی میزان مصرف آب را کنترل کنند.

تولید غشاهای سرامیکی نانوساختار برای جلوگیری از هدررفت آب

یک شرکت دانش‌بنیان ایرانی دیگر هم برای نخستین‌بار اقدام به تولید غشاهای سرامیکی نانوساختار کرده است که تا ۹۰درصد می‌تواند در مصرف آب صرفه‌جویی کند و با توجه به بحران آبی که در کشور با آن مواجه هستیم تا حد زیادی می‌تواند در بخش خانگی و صنایع کمک‌کننده باشد.

فناوران این شرکت دانش‌بنیان که سال‌هاست در حوزه تولید غشاهای سرامیکی نانوساختار فعالیت می‌کنند با توجه به شرایط استراتژیکی در کشور وارد بخش غشاهای سرامیکی نانوساختار در امر تصفیه آب و پساب شدند.

علی‌اکبر بابالو مدیرعامل شرکت دانش‌بنیان دانش‌پژوهان صنعت نانو در این زمینه توضیح داد که روش‌های مختلفی برای تصفیه آب و پساب به‌ویژه پساب و بازچرخانی آن وجود دارد و ما برای این کار، غشای سرامیکی را به‌عنوان مغز قضیه درنظر گرفتیم، البته گاهی لازم است برخی فرآیندهای پیش‌تصفیه و پس‌تصفیه برای آنها درنظر گرفته شود تا بتوانیم یک پساب صنعتی را تصفیه و بازچرخانی کنیم.

وی یادآور شد: ایران با بحران کمبود آب روبه‌رو است و چه از نظر بارشی و چه از نظر مصرف منابع زیرزمینی و دسترسی به آب‌های قابل استفاده محدودیت‌هایی ایجاد شده و ما باید تمهیداتی را برای مقابله با آن درنظر بگیریم. یکی از ساده‌ترین مسیرها، بازچرخانی پساب‌هاست که بتوانیم از پساب‌های خانگی و صنعتی برای این منظور استفاده کنیم.

این فناور توضیح داد:‌پساب به دو گروه آب سیاه و آب خاکستری تقسیم می‌شود. آب سیاه به آب سنگین با آلودگی بالا اطلاق می‌شود و حتی آبی که فاضلاب انسانی است به آب سیاه شناخته می‌شود که تصفیه آن به منابع سنگینی نیاز دارد اما برخی پساب‌ها هم پساب‌های بسیار سبکی هستند که به آب خاکستری شناخته شده و در منازل به آب روشویی، ظرفشویی، لباسشویی و شست‌وشو و در صنعت هم به پساب‌های کارخانه‌هایی اطلاق می‌شود که پساب‌های سنگینی ندارند. به‌عنوان مثال، آبی که در کارواش‌ها در نتیجه شست‌وشوی ماشین‌ها به‌همراه شوینده و چربی و گل‌ولای ایجاد یا در قالیشویی‌ها ایجاد می‌شود، پساب سنگینی ندارد و به آن پساب سبک یا خاکستری می‌گویند که به‌راحتی با چند روش فیزیکی قابلیت بازچرخانی دارد.

بابالو تصفیه پساب های خانگی، پساب های سنگین را از فعالیت های این شرکت عنوان کرد و اظهار داشت: ابتدا از تصفیه پساب‌های خانگی شروع کردیم که بیشتر کارواش‌ها، قالیشویی‌ها، صنایع فلزی، رادیاتورسازی و... بود که توانستیم پساب آنها را تصفیه و بازچرخانی کرده و مورد استفاده دوباره قرار دهیم.

وی استفاده از آب خاکستری را یک صنعت سبز عنوان کرد و افزود: مساله‌ای که باید به آن توجه داشت این است که آب خاکستری تنها با استفاده از غشاهای سرامیکی قابل تصفیه نیست بلکه این غشاها به‌عنوان مغز قضیه هستند، اما ابتدا باید فرآیندهایی شامل تصفیه و پیش‌تصفیه روی آب خاکستری انجام و شرایط آماده شود تا بتوانیم به‌عنوان مرحله نهایی با غشاهای سرامیکی، شرایط پساب را به شرایطی برسانیم که عاری از هرگونه آلودگی میکروبی و عوامل بیماری‌زا و... باشد و شرایط لازم برای بازچرخانی را داشته باشد.

مدیرعامل این شرکت دانش بنیان خاطرنشاk کرد: در سال‌های اخیر روی تصفیه پساب کارتن‌سازی فعالیت می‌کنیم که صنعت کاغذ است و دارای پسابی بسیار آلوده است. پساب آن هم به‌گونه‌ای تصفیه می‌شود که آب به‌دست‌آمده دوباره قابل استفاده شود. پساب تصفیه‌شده بازگردانده می‌شود و خروجی آن، الیاف یا لجنی است که الیاف کاغذ بوده و حتی از همین الیاف جامد هم می‌توان در صنعتی دیگر مانند تولید شانه‌های تخم‌مرغ و کاغذهای خاص استفاده کرد.

بابالو در پاسخ به اینکه استفاده از آب خاکستری در داخل کشور چند درصد را به خود اختصاص داده است، توضیح داد: در مصارف خانگی تا جایی پیش رفته‌ایم که نصب دستگاه تصفیه آب خاکستری و بازچرخانی آن در منازل را حتی در فهرست‌بها هم وارد کرده‌ایم. معضل بزرگ در مصرف آبی که در منازل استفاده می‌کنیم، این است که هزینه‌های تصفیه آب بسیار بالاست و با توجه به هزینه‌ای که شهروندان بابت مصرف آب‌آشامیدنی پرداخت می‌کنند، بسیار ناچیز است، همین باعث شده مردم قدر آب را ندانند اما اگر این آب قیمت بالاتری داشت، با احتیاط بیشتری آن را مصرف می‌کردند.

به گفته وی درحال‌حاضر معمولا ساکنان ساختمان‌ها و مجتمع‌ها هیچ رغبتی به نصب این‌قبیل سیستم‌های تصفیه نشان نمی‌دهند. برای یک مجتمع مسکونی که بتوان حدود ۲۰ تا ۳۰ مترمکعب پساب خاکستری آن را تصفیه کرد، بسته به نوع ظرفیت دستگاه، هزینه‌ای بالغ‌بر ۲۰۰ تا ۳۰۰ میلیون تومان در پی دارد. بررسی‌ها نشان داده تا زمانی که هزینه آب مصرفی منازل پایین باشد، هیچ فردی و خانواده‌ای تمایل به استفاده از این‌قبیل سیستم‌های تصفیه پساب از خود نشان نمی‌دهد. اما این فناوری هم از نظر مصرف آب و هم از نظر محدودیت‌های موجود، صنعت را مجاب کرده که از این فناوری برای تصفیه پساب و استفاده دوباره از آب در مسیر پیشرفت و توسعه صنعت بهره ببرد.

کاهش مصرف آب در بوستان‌ها با کمک فناوری تا یک سوم

یکی دیگر از شرکت های دانش بنیان که در طرح ملی انتقال آب سد طالقان به تهران مشارکت فناورانه داشته است، موفق شده است با نصب یک سامانه هوشمند مبتنی بر اینترنت اشیاء، امکان مانیتورینگ آنلاین تمامی فرآیندها و کنترل تمام عملیات توسط تنها یک اپراتور را فراهم کند.

دیگر طرح‌های شرکت دانش‌بنیان مهندسی رهرو تلاش جاوید، هوشمند سازی آبیاری در بوستان سلیمانیه تهران است.با توجه به نیاز به صرفه جویی آب، این شرکت دانش‌بنیان توانسته با نصب کنترلرهای هوشمند، مصرف آب در این بوستان و مصرف برق را به یک سوم کاهش دهد، همچنین میزان نیروی انسانی مورد نیاز را نیز به حداقل برساند.

بر اساس سیستم هوشمند این شرکت دانش‌بنیان، امکان کنترل آبیاری، میزان آب و زمان آبیاری بوستان‌های هر شهر، تنها از یک مرکز کنترل فراهم شده است. در صورت حمایت بیشتر امکان صادرات خدمات فنی و مهندسی دیگر کشورها را نیز وجود دارد.

صرفه جویی ارزی تا یک دهم نمونه خارجی به همت یک شرکت دانش بنیان ایرانی

یکی از شرکت‌های دانش بنیان داخلی در حوزه صنعت آب هم توانسته است با بومی سازی فناوری دبی سنجی سیالات، هزینه تمام شده این محصول را تا یک دهم نمونه‌های خارجی کاهش دهد.

شرکت آکام مدار که در حوزه تولید کنتورهای آب دیجیتال آلتراسونیک فعال است، فعالیت خود را از دانشگاه صنعتی شریف آغاز و پس از چهار سال فعالیت علمی و تحقیقاتی موفق به تولید فلومترآلتراسونیک با دقت بالا از ۲ دهم تا نیم درصد با تکرار پذیری پنج صدم درصد شده است.

شرکت دانش بنیان آکام مدار از جمله شرکت‌های دانش بنیانی است که فعالیت خود را از چهار سال پیش آغاز کرده با تولید دستگاه‌های فلومترهای آلتراسونیک توانسته است علاوه بر بومی سازی این دانش همچنین نقش مهمی در صرفه جویی ارزی کشور ایفا کند.

این شرکت دانش بنیان که توسط جمعی از دانش آموختگان دانشگاه صنعتی شریف فعالیت خود را آغاز کرد اکنون با تولید فلومترهای آلتراسونیک با دقت بالای ۰.۲ تا نیم درصد با تکرارپذیری ۵ nil درصد امکان دبی سنجی سیالات را با دستگاه‌های داخلی ممکن کرده است. این دستگاه که در صنایعی، چون گاز، نفت، پتروشیمی، آب و... کاربرد دارد توانسته از یک هفتم تا یک دهم نمونه‌های خارجی صرفه جویی ارزی داشته باشد.

اشکان شفیعی مدیرعامل شرکت آکام مدار در این باره گفت: سابق بر این فلومترهای خارجی با هزینه‌های هنگفت وارد می‌شدند و به طور مثال در حالی که فلومتر نوع شرکت اندرس هوزر اروپا خارجی هفت هزار یورو قیمت دارد، قیمت فلومتر تولید شرکت ما کمتر از هزار یورو است.

وی درمورد قیمت فلومترهای قابل استفاده در بخش خانگی اظهار داشت: در بخش خانگی نمونه‌های خارجی زیر ۴۰۰ یورو یافت نمی‌شوند، اما کنتورهای تولید ما ۵۰ یورو است.

این فناور همچنین در مورد مزایای تولید این محصول در ایران یادآور شد: قیمت نهایی بسیار پایین‌تر از نمونه‌های خارجی، مصرف پایین برق، ماندگاری و راندمان بالا از جمله مزایای این محصولات بومی نسبت به نمونه‌های خارجی است.

آب‌های زیرزمینی چگونه دانش بنیان مدیریت می شوند؟

آب های زیرزمینی با تأمین بیش از ۵۰ درصد از نیازهای آبی کشور، نقش موثری در مدیریت آب کشور دارند و مدیریت دانش بنیان این آب ها ضروری است. مدیریت آب در کشور به دو بخش کلان مدیریت آب سطحی و مدیریت آب زیرزمینی تقسیم شده است و مدیریت دانش بنیان آب زیرزمینی به دلایل مختلف از اهمیت زیادی برخوردار است. منابع آب زیرزمینی حدود ۵۷ درصد از نیاز آب شرب شهری، ۸۳ درصد از نیاز آب شرب روستایی و ۵۲ درصد از آب کشاورزی کشور و در مجموع ۵۵ درصد از کل نیاز بخش های مختلف کشور را تأمین می کند.

آبخیزداری و آبخوانداری؛ راهکار دانش بنیان مدیریت آب های زیرزمینی

یافته های تحقیقاتی نشان می دهد یکی از راهکارهای دانش بنیان برای مدیریت آب های زیرزمینی و جبران کاهش تراز سفره های آب زیرزمینی در کشور، آبخیزداری و آبخوانداری است که این موضوع در اسناد و قوانین بالادستی و نیز قوانین موضوعه کشور تاکید شده است

باوجود یافته های تحقیقاتی و الزامات حقوقی و قانونی، به موضوع دانش بنیان آبخیزداری و آبخوانداری به منظور مدیریت منابع آب های زیرزمینی و جبران تراز منفی دشت های کشور اهتمامی چندانی صورت نگرفته است که این مساله لازم است بیش از گذشته مدنظر دولت و وزارت جهاد کشاورزی واقع شود. بررسی ها نشان می دهد بیش از ۱۵ میلیون هکتار اراضی کشور مستعد عملیات آبخوانداری و پخش سیلاب است که در صورت اجرا، می تواند نقش موثری در تغذیه سفره های زیرزمینی، افزایش تولید بخش کشاورزی، مقابله با خشکسالی و فرونشست و سایر مخاطرات طبیعی داشته باشد.

دستگاه تولید آب از رطوبت هوا

چند سال است که کشور دچار بحران کم آبی است و ورودی آب سدها تا ۶۰ درصد کاهش پیدا کرده است. همچنین آب مورد نیاز بسیاری از روستاها با تانکر تامین می شود. اخیرا در ایران دستگاه تولید آب از هوا با یک سوم هزینه به همت دانش بنیان ها بومی سازی شده است.

این دستگاه در رطوبت بالای ۳۰ درصد کار می کند. ظرفیت این دستگاه حدود ۱۲۰۰ لیتر در روز می باشد و آب آشامیدنی مورد نیاز ۵۰۰ نفر را تولید می کند. از این دستگاه در مناطق شمالی، جنوبی و غربی کشور می توان استفاده کرد. آب شرب تولید توسط این دستگاه برای مصارف کشاورزی مناسب می باشد، ولی برای آشامیدن حتما باید تصفیه شود.

روش کار این دستگاه به این صورت که در ابتدا رطوبت هوا از طریق فیلترها جذب شده و وارد کندانسور می شود. در کندانتور رطوبت هوا به بلور های یخ تبدیل شده و سپس بلور های یخ تبخیر و در مخزن ذخیره می شوند. در مرحله دوم این دستگاه، آب در هفت مرحله به خوبی تصفیه می شود. آب تصفیه شده درون بطری ریخته می شود. نمونه های خانگی از این دستگاه نیز وجود دارد و نسبت به رطوبت هوا از سه الی سی لیتر آب تولید می کند.

قیمت آب تولیدی توسط این دستگاه کمتر از بطری آب معدنی است. به گفته مسوولان این شرکت دانش بنیان در صورت تولید انبوه این دستگاه قیمت آن کاهش نیز پیدا می کند.

انتهای پیام