فناوری‌های نوین برای نجات آب؛ از شیرآلات هوشمند تا کنتورهای IOT
راهکارهای دانش‌بنیان کاهش مصرف آب
مصرف بی‌رویه آب در خانه‌های ایرانی، منابع محدود آب کشور را به بحران کشانده است؛ در حالی که سرانه مصرف هر نفر در بسیاری از استان‌ها، استاندارد جهانی را پشت سر گذاشته است و موجب شده بحران کم‌آبی در ایران هر روز جدی‌تر شود، اما دانش‌بنیان‌ها فناوری‌های نوینی مانند شیرآلات هوشمند، کنتورهای اینترنتی و سیستم‌های بازچرخانی آب را برای کاهش مصرف و مدیریت بهینه منابع آبی به جامعه معرفی کرده‌اند که می‌تواند کشور را در برابر بحران کم‌آبی تاب‌آورتر کند.
به گزارش هفت گرد، در هر قطره آب که از شیر خانه‌ها جاری می‌شود، قصه‌ای از زندگی، تلاش و امید نهفته است؛ اما این روزها هر قطره ارزش ش بیشتری پیدا کرده است. ایران با بحران کم‌آبی دست و پنجه نرم می‌کند و مصرف بی‌رویه آب در خانه‌ها، بار دیگری بر دوش منابع محدود آب کشور گذاشته است. وقتی هر روز سفره‌های زیرزمینی خالی‌تر می‌شوند و رودخانه‌ها آرام‌تر جریان می‌یابند، زندگی شهری و روستایی در معرض تهدید قرار می‌گیرد. در چنین شرایطی، فناوری‌های نوین کاهش مصرف آب و فرهنگ‌سازی در مصرف بهینه، تنها راه نجات ما هستند؛ راهکارهایی که می‌توانند هر خانه را به یک پاسدار کوچک آب تبدیل کنند.
بحران آب زمانی رخ می‌دهد که نیاز انسان‌ها، کشاورزی، صنعت و اکوسیستم‌ها به آب شیرین، از منابع موجود بیشتر شود. این بحران شامل کمبود آب، آلودگی آب و دسترسی نابرابر به منابع آب است. از مهمترین دلایل اصلی ایجاد بحران آب را این گونه می‌توان تشریح کرد:
جمعیت و رشد شهری: افزایش جمعیت و شهرنشینی، فشار زیادی بر منابع آب می‌آورد.
تغییرات اقلیمی: خشکسالی‌ها، بارش‌های نامنظم، ذوب یخچال‌ها و افزایش دما منابع آب شیرین را کاهش می‌دهد.
استفاده بیش از حد و مدیریت نادرست: برداشت بی‌رویه از چاه‌ها، رودخانه‌ها و سفره‌های آب زیرزمینی، کم‌آبی و فرونشست زمین را به دنبال دارد.
آلودگی منابع آب: ورود فاضلاب، کود و مواد شیمیایی به رودخانه‌ها و دریاچه‌ها کیفیت آب را کاهش می‌دهد.
ناکارآمدی زیرساخت‌ها: سیستم‌های قدیمی، فرسوده یا ناکارآمد انتقال و تصفیه آب باعث هدررفت منابع می‌شوند.
بر اساس نقشه بحران آبی جهانی خاورمیانه و شمال آفریقا با کمبود شدید آب و تنش بین کشورها مواجه است و بعد از آن جنوب آسیا (هند و پاکستان) به دلیل فشار جمعیت و کشاورزی پرآب‌بر با این بحران روبرو هستند. در رتبه‌های بعدی آمریکای شمالی و جنوب آمریکا که با خشکسالی‌های طولانی و کاهش منابع آب سطحی و استرالیا و جنوب اروپا با خشکی‌های مکرر و کاهش ذخایر آبی مواجهند.
تشدید بحران کم آبی و خشکسالی پیامدهایی چون کاهش دسترسی مردم به آب سالم و شرب، کاهش تولید محصولات کشاورزی و افزایش قیمت مواد غذایی، نابودی اکوسیستم‌ها و کاهش تنوع زیستی، مهاجرت اجباری و تنش‌های اجتماعی و افزایش احتمال جنگ و تنش بین کشورها بر سر منابع آبی را به همراه دارد.
مدیریت پایدار منابع آب و استفاده بهینه و کنترل برداشت از سفره‌های آب زیرزمینی از مهمترین رویکردها برای مدیریت منابع آبی است. علاوه بر آن تصفیه و بازچرخانی آب و استفاده از فاضلاب تصفیه شده در کشاورزی و صنعت، صرفه‌جویی در کشاورزی و صنعت و بهینه‌سازی آبیاری و کاهش هدررفت آب، سرمایه‌گذاری در زیرساخت‌ها و تعمیر شبکه‌ها، سدها و تصفیه‌خانه‌ها و ترویج آگاهی عمومی و توسعه همکاری بین‌المللی از دیگر راهکارهایی هستند که می‌توانند به تاب آورتر کردن کشور در برابر بحران کم آبی مؤثر باشند.
طبق گزارش سازمان ملل (UN Water, 2023)، بیش از ۲ میلیارد نفر در جهان به آب آشامیدنی سالم دسترسی ندارند و پیش‌بینی می‌شود تا سال ۲۰۵۰، بیش از نصف جمعیت جهان با استرس شدید آبی روبه‌رو شوند.
مصرف بی‌رویه آب در بخش خانگی
مصرف آب در بخش خانگی ایران در سال‌های اخیر افزایش یافته و به‌طور میانگین به حدود ۱۹۵ لیتر در شبانه‌روز برای هر نفر رسیده است. این میزان بالاتر از الگوی مصرف تعیین‌شده برای سال ۱۴۰۴ است که ۱۳۰ لیتر به ازای هر نفر در شبانه‌روز تعیین شده است.
در برخی استان‌ها مانند خوزستان، زنجان، قزوین، فارس، آذربایجان غربی، البرز و تهران، سرانه مصرف آب خانگی حتی به بیش از ۲۰۰ لیتر در شبانه‌روز نیز می‌رسد. در مقایسه با استانداردهای جهانی، این میزان مصرف آب خانگی در ایران بالاتر است. برای مثال، در کشورهای اروپایی توسعه‌یافته مانند آلمان، هلند و انگلیس، سرانه مصرف خانگی آب در حدود ۱۲۰ تا ۱۴۰ لیتر به ازای هر نفر در شبانه‌روز است.
برای کاهش مصرف آب و مدیریت بهینه منابع آبی، الگوی مصرف جدیدی برای سال ۱۴۰۴ در نظر گرفته شده است که هدف آن کاهش مصرف به ۱۳۰ لیتر در شبانه‌روز برای هر نفر است. این الگو با توجه به شرایط اقلیمی و جمعیتی هر شهر به‌صورت جداگانه تدوین شده است.
در مجموع، مصرف آب خانگی در ایران بالاتر از استانداردهای جهانی است و نیاز به مدیریت بهینه و فرهنگ‌سازی در این زمینه احساس می‌شود.
در سال‌های اخیر، ایران با توجه به بحران کم‌آبی و نیاز به مدیریت بهینه منابع آبی، اقداماتی در جهت توسعه و تولید فناوری‌های کاهش مصرف آب در بخش خانگی داشته است. در ادامه، برخی از این فناوری‌ها معرفی می‌شوند:
سامانه انرژی‌میتر (Energy Meter)
این سامانه توسط یک شرکت دانش‌بنیان ایرانی طراحی شده و قادر به اندازه‌گیری دقیق مصرف آب، برق و گاز در واحدهای ساختمانی است. با نصب این سیستم در ورودی واحد و مشاعات ساختمان، مصرف هر واحد به‌صورت جداگانه محاسبه و قبوض فرعی صادر می‌شود. این روش باعث افزایش آگاهی مصرف‌کنندگان و کاهش ۱۰ تا ۲۰ درصدی مصرف آب می‌شود.
شیرآلات هوشمند کم‌مصرف
تولید شیرآلات هوشمند با فناوری‌های نوین موجب کاهش ۷۰ درصدی مصرف آب در مقایسه با شیرآلات سنتی می‌شود. این شیرآلات به‌گونه‌ای طراحی شده‌اند که بدون نیاز به برق، جریان آب را کنترل کرده و از هدررفت آن جلوگیری میکنند. تولید داخلی این محصولات علاوه بر صرفه‌جویی در مصرف آب، سالانه ۱۱ میلیون دلار صرفه‌جویی ارزی به همراه دارد.
کنتورهای هوشمند خانگی
کنتورهای هوشمند آب با استفاده از فناوری اینترنت اشیاء (IoT)، مصرف آب را به‌صورت آنلاین اندازه‌گیری کرده و اطلاعات را به شرکت‌های تأمین آب ارسال میکنند. این کنتورها با دقت بالا، امکان شناسایی مصرف غیرعادی و نشت‌ها را فراهم کرده و به مدیریت بهینه منابع آبی کمک میکنند.
رله هوشمند گلدور
رله هوشمند گلدور یک دستگاه الکترونیکی پیشرفته است که برای بهینه‌سازی مصرف آب طراحی شده. این سیستم با استفاده از سنسورهای جریان و فشار، وضعیت آب در سیستم را اندازه‌گیری کرده و در صورت شناسایی نشتی یا مصرف غیرعادی، جریان آب را قطع می‌کند. کاربران می‌توانند از طریق اپلیکیشن موبایل، سیستم را کنترل کرده و برنامه‌های زمانی برای مدیریت مصرف آب تنظیم کنند. این دستگاه به‌ویژه در محیط‌های خانگی و صنعتی کاربرد دارد.
فناوری‌های کم‌هزینه برای کاهش مصرف آب
استفاده از فناوری‌های نوین کم‌هزینه مانند سیستم‌های موتور/پمپ پربازده، امکان کاهش ۱۰ تا ۳۰ درصدی مصرف انرژی پمپاژ را فراهم می‌کند. این سیستم‌ها در حال حاضر در ایران در دسترس بوده و می‌توانند به بهینه‌سازی مصرف آب و انرژی در بخش خانگی کمک کنند.
توسعه و تولید فناوری‌های کاهش مصرف آب در بخش خانگی ایران، گامی مؤثر در جهت مدیریت بهینه منابع آبی و مقابله با بحران کم‌آبی است. استفاده از این فناوری‌ها می‌تواند علاوه بر صرفه‌جویی در مصرف آب، به کاهش هزینه‌ها و حفظ منابع طبیعی کمک کند.
شیرآلات هوشمند
شیرآلات مجهز به سنسورهای حرکتی یا چشمی هستند که به طور خودکار جریان آب را در صورت عدم حضور قطع میکنند. این شیرآلات با جلوگیری از هدر رفت آب در زمان‌هایی که مورد استفاده نیستند، به صرفه‌جویی قابل توجهی در مصرف آب کمک میکنند.
دوش‌های کم‌مصرف
دوش‌های کم‌مصرف با استفاده از فناوری‌های نوآورانه، میزان جریان آب را به طور چشمگیری کاهش می‌دهند و در عین حال، تجربه دوش گرفتن را مطلوب نگه می‌دارند. این دوش‌ها با کاهش مقدار آب مصرفی در هر دقیقه، نقش مهمی در صرفه‌جویی آب دارند.
سیستم‌های آبیاری هوشمند
این سیستم‌ها با استفاده از سنسورهای رطوبت خاک و هوا، زمان و میزان آبیاری را به طور خودکار تنظیم میکنند. این امر از آبیاری بیش از حد یا کمتر از حد نیاز جلوگیری می‌کند و در نتیجه، مصرف آب در فضای سبز و باغچه‌ها را بهینه‌سازی می‌کند.
کنتورهای هوشمند
کنتورهای هوشمند با قابلیت اتصال به اینترنت، اطلاعات دقیق مصرف آب را به صورت لحظه‌ای در اختیار کاربر قرار می‌دهند. این اطلاعات به کاربران کمک می‌کند تا الگوهای مصرف خود را شناسایی کرده و در صورت نیاز، اقدامات لازم برای کاهش مصرف را انجام دهند.
اینترنت اشیاء (IoT)
اینترنت اشیاء با اتصال دستگاه‌ها و سنسورهای مختلف به یکدیگر، امکان پایش و کنترل هوشمند مصرف آب را فراهم می‌کند. به عنوان مثال، سیستم‌های IoT می‌توانند نشتی‌های احتمالی در لوله‌ها را تشخیص داده و به سرعت به کاربر هشدار دهند، یا مصرف آب در هر یک از نقاط خانه را به صورت لحظه‌ای نمایش دهند.
تصفیه آب خانگی
سیستم‌های تصفیه آب خانگی با حذف آلاینده‌ها و مواد مضر از آب شهری، امکان استفاده مجدد از آب تصفیه شده را در مصارف غیر شرب فراهم میکنند. این امر به کاهش مصرف آب شرب و صرفه‌جویی در منابع آبی کمک می‌کند.
تصفیه و بازیافت آب خاکستری
این فناوری به جمع‌آوری و تصفیه آب‌های فاضلاب خانگی (مانند آب حمام و دستشویی) و استفاده مجدد از آن برای مصارفی مانند آبیاری فضای سبز یا شستشوی سرویس‌های بهداشتی می‌پردازد.
