مجلة عالم التكنولوجيا
مجلة تكنولوجية شاملة

تقنية المياه الذكية ومستقبل المدن

0 50

إن البنية التحتية المائية القديمة للولايات المتحدة في حاجة ماسة للتحديث. يعود عمر معظم البنية التحتية للمياه في البلاد إلى نصف قرن على الأقل، ويصاحب ذلك مجموعة من المشاكل، بما في ذلك التسرب المتكرر وضعف جودة المياه. مع تزايد ندرة موارد المياه الثمينة، تزداد المشكلة إلحاحًا.

ووفقًا للجمعية الأمريكية للمهندسين المدنيين، هناك ما يقدر بـ 240 ألف فاصل رئيسي للمياه سنويًا في جميع أنحاء الولايات المتحدة، بتكلفة مباشرة تبلغ 2.6 مليار دولار. ويفرض تدهور البنية التحتية أكثر من مجرد عبء مالي: فمع تدهور الأنابيب وتدخل كميات متزايدة من الملوثات إلى إمدادات مياه الشرب، تتعرض الصحة العامة للخطر.

وكشف تحقيق أُجري في عام 2017 عن أن ما يصل إلى 63 مليون أمريكي تعرضوا لمياه شرب غير آمنة على مدار العقد الماضي، ما يؤكد أن الكوارث مثل أزمة المياه في فلينت بولاية ميشيغان ليست سوى قمة جبل الجليد عندما يتعلق الأمر بمشاكل إدارة المياه في أمريكا.

ومما يزيد من تعقيد تحديات المياه في البلاد التهديد المتزايد لتغير المناخ، والذي سيؤدي إلى ظروف مناخية قاسية لن تتمكن البنية التحتية المائية المتدهورة في أمريكا ببساطة من التعامل معها. ونظرًا لهذه التحديات التي لا تعد ولا تحصى؛ فليس من المستغرب أنه في أحدث تقرير صادر عن اتحاد أعمال المياه الأمريكية، حدد القادة الحاجة إلى تجديد واستبدال البنية التحتية القديمة باعتبارها التحدي الأكبر في الصناعة.

وتلعب “تقنية المياه الذكية” دورًا رئيسيًا في معالجة المشكلات التي تطرحها البنية التحتية القديمة. ومن خلال دمج حلول المراقبة الذكية وإدارة الموارد؛ يمكن للحكومات المحلية اكتساب رؤى حيوية: ما مقدار المياه الموجودة في الفائض من العاصفة؟ ما الملوثات والملوثات التي تتدفق عبر الأنابيب البلدية؟ ما هي المستويات؟ ما هي أنماط العرض والطلب التي يمكن أن تقود قرارات أكثر ذكاءً بشأن تحسين إدارة المياه؟

من خلال إدخال “تقنية المياه الذكية”، يمكن لمدننا أن تفهم بشكل أفضل ما يجري، وخاصة تحت الأرض، وهو أمر مفيد لقطاعي الصناعة والمرافق أيضًا.

وتتوقع شركة “Zion Market Research” أن يصل سوق تكنولوجيا المياه الذكية إلى 31.6 مليار دولار بحلول عام 2024، مع التحسينات التكنولوجية في تقنيات المعلومات والاتصالات، وإنترنت الأشياء (IoT)، وتحليلات البيانات التي تغذي نمو السوق.

ويمكن لأجهزة استشعار إنترنت الأشياء، على سبيل المثال، تمكين مديري المياه من اكتشاف أي حالات شاذة في أنظمة البلدية، بما في ذلك التسريبات؛ القمم والوديان في الاستخدام؛ أعطال المعدات والملوثات لضمان امتثال المرافق والصناعة المحلية لجميع لوائح حماية المياه.

ومن خلال صنع رؤية للأصول المدفونة لفهم ظروف البنية التحتية تحت الأرض، يمكن للمرافق أن تقارن الأداء الحالي بالمعايير المرغوبة، وتتوقع متى وأين قد تنشأ المشاكل، وتعالج نقاط المشاكل بشكل وقائي قبل أن تصبح مشاكل مكلفة.

تحقق المدن في جميع أنحاء البلاد نجاحًا ملحوظًا من خلال دمج “تقنية المياه الذكية”. وبتكلفة 1.2 مليون دولار، قامت مدينة كانساس سيتي بولاية ميسوري بتركيب أنظمة الصرف الصحي الذكية وإدارة مياه الأمطار-بما في ذلك أكبر شبكة مجسات مجاري في العالم- ما يتيح المراقبة المستمرة وإدارة تدفق المياه والاحتجاز المستقل لمياه الأمطار.

وساعد نظام إدارة مياه الأمطار الذكي في آن أربور بولاية ميشيغان المدينة في توفير مليون دولار من تكاليف البنية التحتية. توفر عقد الاستشعار في نظام المياه بالمدينة معلومات في الوقت الفعلي عن تدفق المياه وجودتها، بينما تطلق الصمامات التي يتم التحكم فيها عن بُعد المياه من الأحواض بعد العاصفة.

بدأت هيوستني فتكساس الشراكة مع شركة “مايكروسوفت” في عام 2018؛ لترقية البنية التحتية للمدينة الذكية، بما في ذلك تركيب عدادات المياه الذكية التي تجمع بيانات الاستخدام كل 15 دقيقة، ما يتيح في النهاية تنبيهات التسرب في الوقت الفعلي.

وتمتد فوائد تكنولوجيا المياه حتى إلى مجال علم الأوبئة؛ حيث تساعد مستشعرات إنترنت الأشياء الموضوعة في أنظمة الصرف الصحي المدن بجميع أنحاء العالم في اكتشاف آثار فيروس كورونا في مياه الصرف الصحي، ما يسمح للسلطات بتحديد النقاط الساخنة للعدوى وتحديد حالات تفشي المرض بكفاءة أكبر.

وفي اكتشاف مذهل، أعلن علماء إيطاليون مؤخرًا عن أن فيروس كورونا وصل بالفعل إلى إيطاليا في ديسمبر 2019 -في وقت أبكر بكثير مما كان يعتقد سابقًا- بناءً على عينات مياه الصرف الصحي التي تم جمعها من ميلان وتورينو. ولا تستطيع المجاري فقط مساعدة مسؤولي الصحة العامة في فهم النطاق الكامل لتفشي الوباء، ولكن من خلال مساعدة الحكومات في تحديد محاور العدوى، يمكنهم السماح باستجابة محلية أكثر استهدافًا، الأمر الذي قد يمنع الحاجة إلى المزيد من تدابير الإغلاق الشاملة.

لن تكون الأنابيب والسدود وخزانات التخزين الجديدة كافية لتوفير البنية التحتية للمياه عالية الجودة التي تحتاجها مدن اليوم. يجب أن تكون التكنولوجيا الذكية جزءًا لا يتجزأ من البنية التحتية المائية للمجتمعات؛ حيث إنها ضرورية لتحقيق إدارة أفضل لهذا المورد الحيوي، وتقديم رؤى في الوقت الفعلي لحماية جودة المياه وأمنها، وإطلاق العنان لتحقيق وفورات كبيرة في التكاليف وحتى مكافحة الأوبئة المستقبلية.

ونظرًا لأن أيام جائحة فيروس كورونا هذه تدفع المجتمعات إلى البحث عن طرق جديدة لبناء أنظمة أكثر حداثة ومرونة؛ فإن الاستثمارات في تكنولوجيا المياه الذكية هي مكان واضح للبدء.

المصدر:Americancityandcounty: Smart water tech: The future of smart cities
الرابط المختصر :

اترك رد

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني.