به بهانه روز جهانی آب؛
بهره وری نوین آب، کلید رسیدن به اقتصاد پایدار
به گزارش بی دانلود، اصفهان بهره وری نوین آب در کشاورزی و صنعت نه تنها هزینه ها را می کاهد، بلکه به افزایش سود و پایداری اقتصادی کمک می نماید. روز جهانی آب به ما یادآوری می کند که آب عاملی کلیدی در تحقق توسعه اقتصادی، برقراری عدالت اجتماعی و حفظ محیط زیست است.
روز جهانی آب که هر سال در ۲۲ مارس(۲ فروردین) گرامی داشته می شود، رویدادی است که توسط سازمان ملل متحد با هدف افزایش آگاهی عمومی در مورد اهمیت آب شیرین و مدیریت پایدار منابع آبی نام گذاری شده است. این روز فرصتی است برای تاکید بر نقش حیاتی آب در زندگی انسان ها، محیط زیست و توسعه پایدار. هر ساله این مناسبت با موضوعی ویژه برگزار می گردد که بر چالش های جهانی در رابطه با آب، مانند کمبود منابع، آلودگی و تغییرات اقلیمی تمرکز دارد. روز جهانی آب به دولت ها، سازمان های غیردولتی و افراد فرصت می دهد تا اقدامات مؤثری برای حفظ و مدیریت بهتر این منبع باارزش انجام دهند.
اهمیت روز جهانی آب فراتر از یادآوری نقش حیاتی آب در زندگی روزمره است؛ این روز بستری برای جلب توجه جهانی به بحران آب و تأثیر آن بر جوامع لطمه پذیر فراهم می آورد. در خیلی از نقاط جهان، میلیونها نفر هنوز به آب سالم و بهداشتی دسترسی ندارند و این مسئله تأثیر مستقیمی بر سلامت، آموزش و معیشت آنها دارد.
در نهایت، روز جهانی آب به ما یادآوری می کند که آب نه فقط منبعی حیاتی، بلکه عاملی کلیدی در تحقق توسعه اقتصادی، برقراری عدالت اجتماعی و حفظ محیط زیست است؛ بدین سبب حفاظت و مدیریت مسئولانه آن وظیفه ای همگانی به حساب می آید.
در همین زمینه با مهدی قیصری، دانشیار گروه مهندسی آب دانشگاه صنعتی اصفهان به گفت و گو نشسته ایم که در ادامه حاصل این گفت و گو را می خوانید:
چه فناوری های نوینی در مدیریت و تصفیه آب معرفی شده اند که می توانند به کاهش بحران آب در ایران کمک کنند؟
با توجه به شرایط اقلیمی ایران و محدودیت های جدی در تامین منابع آبی جدید، راهکارهای سنتی مانند تصفیه آب یا انتقال آب نمی توانند بطور کامل بحران آب را برطرف کنند. دراین میان، تصفیه آب بااینکه فرایندی مؤثر در بهبود کیفیت آب است، اما نباید به عنوان منبعی برای تامین آب درنظر گرفته شود. نقش اصلی این آب در ایران باید بر حفظ تعادل آبخوان های شهری و ممانعت از پدیده هایی مانند فرونشست زمین و افت سطح آب های زیرزمینی متمرکز باشد.
در خیلی از شهرهای ایران، که عمدتا در مناطق خشک و نیمه خشک قرار دارند، تامین آب برای فضای سبز شهری و پارک های جنگلی یکی از چالش های اساسی است. در این شرایط، آب مورد نیاز به طور معمول بوسیله چاه های حفر شده درون شهر تامین می شود. برداشت مداوم آب از این چاه ها بدون جایگزینی مناسب، سبب کاهش سطح آب های زیرزمینی و در نهایت بروز مشکلات زیست محیطی نظیر فرونشست زمین خواهد شد، بدین سبب پساب تصفیه شده باید مستقیماً به سفره های آب زیرزمینی تزریق شود یا در آبیاری فضای سبز شهری و پارک های جنگلی همان منطقه مصرف گردد. این رویکرد سبب می شود تعادل آبخوان های شهری حفظ شود و نیاز به برداشت اضافی از منابع آب زیرزمینی کم شود. در مقابل، اختصاص پساب تصفیه شده برای صنایعی خارج از شهر یا برای برخی مصارف کشاورزی اقدامی ناصحیح است، برای اینکه این آب باید به چرخه طبیعی آبخوان های همان منطقه بازگردد.
یکی از رویکرد های نوین و مؤثر در مدیریت منابع آبی، استفاده از فناوری های هوشمندانه در سیستم های آبیاری است. این فناوری ها با استفاده از پردازش اطلاعات یکپارچه شامل آب، خاک، گیاه، اتمسفر و سیستم های آبیاری، امکان مدیریت بهینه منابع آب را فراهم می کنند. کشاورز می تواند بدون نیاز به سرمایه گذاری سنگین و فقط با استفاده از گوشی همراه یا کامپیوتر، برنامه ریزی دقیقی برای آبیاری انجام دهد. این سیستم ها با ارائه زمان بندی صحیح آبیاری، از آبیاری بیش از اندازه یا کمتر از حد نیاز جلوگیری می کنند.
این فناوری چندین مزیت مهم دارد؛ نخست، از آبیاری بیش از اندازه جلوگیری می کند که این مساله موجب کاهش هدررفت آب و ممانعت از شست وشوی نیترات، سموم و کودهای شیمیایی می شود که می تواند منابع آب های زیرزمینی را آلوده کند. دوم، از آبیاری کمتر از حد نیاز نیز جلوگیری می کند که این امر تامین رطوبت کافی برای گیاهان را تضمین کرده و از استرس رطوبتی گیاهان که می تواند رشد، تعرق و جذب مواد مغذی را کم کند، پیشگیری می کند. سوم، این فناوری سبب افزایش تولید در واحد سطح می شود. مدیریت دقیق آبیاری سبب افزایش بازدهی در سطح زیر کشت موجود می شود و این افزایش تولید بدون نیاز به توسعه سطح زیر کشت و تنها با بهینه سازی مصرف آب رخ می دهد که سبب افزایش سودآوری برای کشاورزان می شود.
در شرایط بحرانی منابع آبی ایران، استفاده از تکنولوژی های جدید در مدیریت بهره برداری از آب و افزایش راندمان آن، مهم ترین و مؤثرترین راه حل برای روبرو شدن با بحران آب است. تصفیه پساب باید فقط به عنوان ابزاری برای حفظ تعادل آبخوان های شهری و ممانعت از فرونشست زمین درنظر گرفته شود و اختصاص آن برای مصارفی خارج از چرخه طبیعی آبخوان ها اقدامی ناصحیح است. در کنار آن، توسعه فناوری های مدیریت هوشمند آبیاری می تواند اهمیت بالای ی در کاهش مصرف آب، افزایش تولید و پیشرفت پایداری منابع آبی کشور داشته باشد.
چه راهکارهای فناورانه ای برای مدیریت بهتر منابع آب زیرزمینی در وضعیت کم آبی پیشنهاد می کنید؟
در ایران، منابع آب های زیرزمینی تحت کنترل وزارت نیرو قرار دارند، اما متاسفانه مدیریت صحیح و علمی در اختصاص این منابع وجود ندارد. اگر اختصاص منابع آب زیرزمینی برمبنای الگوی کشت و نیاز آبی گیاه در مراحل مختلف رشد صورت گیرد، این تکنیک می تواند در وضعیت کم آبی بطور مؤثری سبب افزایش راندمان آب، افزایش تولید و کاهش فشار بر منابع آبی کشور شود.
در حال حاضر، وزارت نیرو به کشاورزان منابع آبی را بدون توجه به نیاز واقعی گیاه و مراحل مختلف رشد آن اختصاص می دهد. این اختصاص برمبنای معادلات و روابط کلی و غیرعلمی صورت می گیرد. به عنوان مثال، وزارت نیرو تعیین می کند که برق چاه کشاورز در تاریخ پنجم فروردین وصل شده و برمبنای حقابه تعیین شده، کشاورز می تواند در طول سال مقدار معینی آب برداشت کند. در این تکنیک، برای هر فصل و هر ماه سهمیه آبی مشخص شده است و کشاورز بر طبق همین برنامه در ایام معین برداشت آب را انجام می دهد.
این شیوه اختصاص در صورتیکه بر طبق اصول علمی و متناسب با نیاز گیاه انجام می شد، می توانست مؤثر باشد، اما در واقعیت، این اختصاص فاقد مبنای علمی است. بعنوان مثال، در حالی که کشاورز محصولی مانند گندم کاشته باشد و در اسفند بارش کافی نداشته باشیم، گیاه در شروع فصل رشد گرفتار استرس آبی می شود. در چنین شرایطی، وقتی وزارت نیرو در تاریخ پنجم فروردین برق چاه را وصل می کند و کشاورز آغاز به آبیاری می کند، این آب نمی تواند کمبود رطوبت گیاه در اسفند را جبران کند. در نتیجه، گیاه رشد مطلوبی نخواهد داشت و عملکرد تولید کاسته می شود.
علاوه بر این، کشاورز که نگران کمبود آب در ایام گذشته است، آغاز به آبیاری بیش از اندازه می کند. این آبیاری اضافی نیز نه فقط کمبود قبلی را جبران نمی کند، بلکه به علت نفوذ عمقی، آب از دسترس ریشه گیاه خارج شده و هدر می رود. در مراحل بعدی رشد گیاه نیز مشکلات مشابهی پیش می آید. به عنوان مثال، در مرداد که نیاز آبی گیاه افزوده می شود، وزارت نیرو به علت محدودیت برق، میزان ساعاتی که کشاورز مجاز به برداشت آب است را می کاهد. در نتیجه، در مهم ترین مرحله رشد گیاه که به آب بیشتری نیاز دارد، آب کافی در اختیار کشاورز قرار نمی گیرد و تولید محصول کاسته می شود.
این سیاست نه فقط راندمان را می کاهد، بلکه سبب می شود کشاورزان به برداشت بیشتر آب تمایل پیدا کنند تا خسارت های ناشی از کمبود تولید را جبران کنند. در نتیجه، فشار بر منابع آب های زیرزمینی افزایش خواهد یافت و مدیریت منابع آبی بالاتر از پیش دشوار می شود.
در مقابل، اگر وزارت نیرو بجای این تکنیک ناکارآمد، از تکنولوژی های جدید برای اختصاص آب استفاده نماید، راندمان افزایش خواهد یافت. به عنوان نمونه، فناوری مدیریت هوشمندانه آبیاری که ازطریق یک شرکت توسعه یافته است، برمبنای پردازش یکپارچه اطلاعات آب، خاک، گیاه، اتمسفر و سیستم آبیاری، قادر می باشد بطور دقیق مشخص نماید که هر گیاه در هر مرحله از رشد خود چه مقدار آب نیاز دارد. باتوجه به سطح زیر کشت و نیاز آبی گیاه، این فناوری می تواند مقدار برداشت آب از چاه را بطور دقیق تنظیم کند.
در صورت اتصال سیستم دیسپاچینگ وزارت نیرو به این سامانه هوشمند، وزارت نیرو می تواند زمان قطع و وصل برق چاه های کشاورزی را دقیقاً برمبنای نیاز واقعی گیاه مدیریت کند. این رویکرد سبب می شود کشاورز دقیقاً به اندازه سهمیه تعیین شده برداشت کند، اما در زمان بندی صحیح و متناسب با نیاز گیاه.
مزیت مهم این تکنیک در افزایش تولید بدون مصرف آب اضافی است. بعنوان مثال، در حالی که در سیستم سنتی کشاورز از یک هکتار زمین سه تا چهار تن گندم برداشت می کرد، با این فناوری می تواند تولید خودرا به پنج تا شش تن افزایش دهد. در حالی که قبلاً پنج تا شش تن گندم تولید می شد، با این تکنیک می توان آنرا به هفت تا هشت تن ارتقا داد. این افزایش تولید تنها با مدیریت صحیح آب و بدون نیاز به برداشت آب اضافی اتفاق می افتد.
زمانی که کشاورز با همان میزان آبی که قبلاً در اختیار داشته، بتواند تولید خودرا افزایش دهد، منافع اقتصادی او تامین می شود و دیگر انگیزه ای برای برداشت بیش از اندازه آب نخواهد داشت. از طرفی، کشور نیز در تامین مواد غذایی خود موفق تر عمل خواهدنمود و نگرانی های دولت درباب تامین امنیت غذایی کاسته می شود.
در چنین شرایطی، دولت می تواند با اطمینان خاطر از بهبود راندمان، میزان اختصاص آب به کشاورزان را کم کند. بعنوان مثال، اگر قبلاً کشاورزی ۱۰۰ هزار متر مکعب آب دریافت می کرد، با استفاده از این تکنولوژی می توان این سهمیه را به ۹۰ هزار متر مکعب کم کرد و در عین حال همان میزان تولید یا حتی بیشتر را تضمین نمود. این کاهش برداشت سبب می شود حجم بیشتری از آب در سفره های زیرزمینی باقی بماند و به تعادل منابع آبی کمک نماید.
علاوه بر این، افزایش راندمان در بخش کشاورزی سبب پیشرفت ارزش افزوده سرمایه گذاری های انجام شده در این بخش می شود و در نهایت تأثیر مثبتی بر رشد تولید ناخالص داخلی (GDP) خواهد داشت، بدین سبب اجرای تکنولوژی های جدید مانند مدیریت هوشمندانه آبیاری که در شرکتی در اصفهان توسعه یافته اند، می تواند تأثیر شایان توجهی در بهبود راندمان منابع آب های زیرزمینی و کاهش بحران آب در کشور داشته باشد. این فناوری ها با تنظیم زمان و میزان برداشت آب برمبنای نیاز واقعی گیاه، سبب می شوند که هم کشاورز تولید مطلوبی داشته باشد و هم منابع آبی کشور حفظ شود. در این شرایط، وزارت نیرو بجای اعمال سیاستهای کلی و نادرست، باید برمبنای فناوری های موجود، اختصاص آب را بصورت تقاضامحور و مطابق با نیاز گیاه مدیریت کند. این تکنیک تنها راه حل علمی و عملی برای مدیریت بهتر منابع آبی در وضعیت کم آبی ایران است.
چگونه می توان با استفاده از تکنولوژی های جدید، هدررفت آب در شبکه های توزیع را کاهش داد؟
موضوع شبکه های توزیع آب، خصوصاً در وضعیت کم آبی، از مسایل مهم و پیچیده ای است که نیازمند بررسی دقیق زیرساخت ها و شیوه های مدیریت منابع است. شبکه های توزیع خود حوزه ای گسترده و تخصصی است و به علت پیچیدگی های فراوان، اجرای مدیریت صحیح در این بخش با چالش های مختلفی روبروست.
یکی از مسایل مهم در این عرصه، وضعیت زیرساخت های شبکه های توزیع است. در خیلی از مناطق کشور، کانال های آبیاری که به عنوان قسمتی از این شبکه های توزیع توسعه یافته اند، به شکلی طراحی شده اند که تنها در وضعیت آبیاری کامل و بدون محدودیت منابع آب، قابلیت مدیریت مؤثر دارند. این طراحی سبب می شود که در وضعیت کم آبی، امکان مدیریت عادلانه و علمی توزیع آب در این شبکه ها وجود نداشته باشد. این مساله یکی از محدودیت های مهم زیرساختی در کشور است، البته در مناطقی مانند خوزستان که منابع آبی غنی تری دارند و محدودیت منابع آب چندان محسوس نیست، امکان استفاده از فناوری های پیشرفته در توزیع آب وجود دارد. نمونه هایی از این تکنولوژی ها در کشورهایی مانند استرالیا به کار گرفته شده اند. با این وجود، اجرای این فناوری ها نیازمند تجهیز مناسب شبکه های توزیع به سیستم های کنترلی پیشرفته است تا بتوانند پروسه توزیع آب را به صورت دقیق مدیریت کنند.
در بحث مدیریت شبکه های آبیاری، نکته مهم این است که برخلاف تصور رایج، هدررفت آب در این شبکه ها چندان نگران کننده نیست. نگاه وزارت نیرو به موضوع آب بر طبق مدیریت حوضه های آبریز است. در این شیوه مدیریت، نشتی یا تلفات آب از شبکه ها در نهایت باردیگر به زمین نفوذ کرده و وارد چرخه هیدرولوژیکی می شود و در آبخوان ها ذخیره می شود، بدین سبب این تلفات چندان سبب نگرانی نیست، مگر در مواردی که بحث تبخیر از سطح کانال ها مطرح باشد. حتی در این مورد نیز میزان تبخیر در مقایسه با حجم کلی آبی که از کانال ها عبور می کند، چندان چشم گیر نیست که بتوان آنرا به عنوان یک معضل جدی تلقی نمود.
در استان اصفهان چند طرح مؤثر در حوزه کنترل نشتی شبکه های آب شهری پیاده سازی شده است
علاوه بر این، در شبکه های تحت فشار که از لوله های انتقال آب استفاده می شود، به طور معمول نگرانی درباب نشتی آب وجود ندارد، بدین سبب در حوضه آب کشاورزی، موضوع نشتی در شبکه های توزیع چندان چالش برانگیز نیست، اما در مورد شبکه های توزیع آب شهری، شرایط بطورکامل متفاوت می باشد. شبکه های آب شهری به علت گستردگی و طولانی بودن مسیرهای انتقال، با چالش های بزرگ تری مواجهند. آب شهری، برخلاف آب کشاورزی، به طور معمول تصفیه شده و باکیفیت بالاست. به همین دلیل، نشتی در شبکه های شهری می تواند منجر به هدررفت آب باارزش و گرانقیمت شود.
در مناطق مرکزی ایران، خصوصاً در فلات مرکزی که آب شیرین کمیاب و بسیار باارزش است، مدیریت صحیح شبکه های توزیع آب شهری اهمیت ویژه ای دارد. در این مناطق، برای کاهش هدررفت و بهبود راندمان، پروژه های موفقی اجرا شده اند. به عنوان مثال، در استان اصفهان چند طرح مؤثر در حوزه کنترل نشتی شبکه های آب شهری پیاده سازی شده است.
این پروژه ها از تکنولوژی های جدید مانند سیستم های هوشمند تنظیم فشار، کنترل بوستر پمپ ها، شیرهای فشارشکن و تجهیزات مشابه بهره می برند. این تجهیزات موجب می شوند فشار آب در شبکه های توزیع بطور دقیق مدیریت شده و از ترکیدگی لوله ها و لطمه های احتمالی جلوگیری شود.
از جمله مناطقی که این فناوری ها در آن اجرا شده اند می توان به شهرستان خوانسار اشاره نمود که شبکه آب آشامیدنی آن به سیستم های هوشمند مدیریت فشار مجهز شده است، همین طور در مناطقی مانند شهر کوشک یا تودشک (با توجه به اطلاعات موجود) نیز طرح های مشابهی پیاده سازی شده اند. این پروژه ها که در قالب مدیریت هوشمند شبکه های توزیع اجرا شده اند، نتایج مثبت و رضایت بخشی به همراه داشته اند و می توانند به عنوان الگویی موفق در سایر نقاط کشور توسعه یابند.
اگرچه شبکه های توزیع آب شهری پیچیدگی های بیشتری دارند و اجرای تکنولوژی های جدید در این بخش هزینه برتر است، اما تجربه های موفق در کشور نشان داده اند که این فناوری ها به خوبی قادر به کنترل نشتی و افزایش راندمان در شبکه های توزیع آب شهری هستند.
در مجموع، با وجود این که تخصص بنده مستقیماً در عرصه شبکه های توزیع نیست، اما تجربیات موفقی که در بعضی مناطق کشور، خصوصاً در استان اصفهان، اجرا شده اند نشان می دهند که با استفاده از فناوری های هوشمند و روش های علمی، می توان مدیریت بهتری بر شبکه های توزیع آب شهری و کشاورزی اعمال کرد و هدررفت منابع آبی را به میزان قابل توجهی کم کرد.
آیا فناوری های مبتنی بر هوش مصنوعی و اینترنت اشیا (IoT) در مدیریت منابع آب ایران نقش قابل توجهی ایفا کرده اند؟
در پاسخ به این پرسش درباره ی مدیریت منابع آب در ایران، باید اشاره کنم که اطلاعات جامع و دقیقی در این حوزه در اختیار ندارم. این مساله نیازمند بررسی توسط متخصصانی است که بطور مستقیم در عرصه مدیریت منابع آب فعالیت می نمایند و می توانند اطلاعات کامل تر و دقیق تری عرضه کنند.
در بحث مدیریت آب در کشاورزی، تکنولوژی های جدید نقش مهمی در بهینه سازی مصرف آب و افزایش راندمان ایفا می کنند. یکی از این تکنولوژی ها، اینترنت اشیا (IoT) است که در عرصه مدیریت آب کشاورزی به عنوان یک ابزار تسهیلگر عمل می کند. اینترنت اشیا به تنهایی نمی تواند اقدامات اجرائی انجام دهد، بلکه وظیفه اصلی آن انتقال داده ها از نقاط مختلف مزرعه و ارائه اطلاعات دقیق و لحظه ای از شرایط مزرعه است.
این فناوری به کشاورزان و مدیران کمک می نماید تا به اطلاعات مهمی درباره ی وضعیت خاک، رطوبت، شرایط جوی و نیاز آبی گیاهان در نقاط مختلف مزرعه دسترسی داشته باشند، اما باید توجه داشت که اینترنت اشیا فقط نقش جمع آوری و انتقال داده را ایفا می کند و برای تحلیل و تصمیم گیری های پیچیده تر، نیاز به ابزارهای پیشرفته تری همچون فناوری های مبتنی بر هوش مصنوعی وجود دارد.
فناوری های مبتنی بر هوش مصنوعی در مدیریت آب کشاورزی قادرند حجم عظیمی از داده های پیچیده را تحلیل کرده و بر طبق آن، الگوهای مناسب برای آبیاری هوشمند و مدیریت بهینه منابع آب را عرضه کنند. این فناوری ها به کشاورزان کمک می کنند تا بتوانند در وضعیت متغیر آب و هوایی و در زمینهای با خاصیت های متفاوت، تصمیمات بهتری اتخاذ کنند و راندمان را بالا برند.
یکی از نمونه های موفق در این حوزه، سامانه تجاری «بابا حیدر» است که به عنوان یک سامانه آبیاری هوشمند مبتنی بر پردازش یکپارچه اطلاعات آب، خاک، اتمسفر و سیستم آبیاری طراحی شده است. در این سامانه از فناوری های مبتنی بر هوش مصنوعی برای تحلیل داده ها در بخش های مختلف استفاده شده است. این سامانه یکی از نمونه های موفق و اجرائی در کشور است که توانسته نتایج قابل قبولی در مدیریت هوشمند آب در کشاورزی عرضه نماید.
علاوه بر سامانه بابا حیدر، فناوری های دیگری نیز در این زمینه توسعه یافته اند؛ با این وجود، تا جایی که بنده اطلاع دارم، فناوری های دیگری که بتوانند بصورت عملی و اثربخش در مدیریت منابع آب در کشاورزی اجرا شده و نتایج مثبتی به همراه داشته باشند، به صورت گسترده در کشور پیاده سازی نشده اند.
یکی از شرکت های پیشرو در این حوزه که با همکاری دانشگاه صنعتی اصفهان در توسعه و اجرای تکنولوژی های جدید مدیریت آب فعالیت دارد از فناوری های پیشرفته ای بهره گرفته است که می تواند در مدیریت هوشمند آبیاری و بهینه سازی مصرف آب در کشاورزی بسیار مؤثر واقع شود.
دانشگاه صنعتی اصفهان چه پروژه های تحقیقاتی مهمی در عرصه فناوری های آب در دست اجرا دارد و چه نتایجی تا حالا به دست آمده است؟
دانشگاه صنعتی اصفهان، خوشبختانه به عنوان پیشگام در عرصه مدیریت آب در مزرعه و بخش کشاورزی، فناوری بسیار مهمی را با همکاری بخش خصوصی توسعه داده است. این فناوری به عنوان یک سیستم مدیریت هوشمندانه آبیاری مبتنی بر پردازش یکپارچه اطلاعات آب، خاک، گیاه، اتمسفر و سیستم آبیاری شناخته می شود. این فناوری ابتدا در دانشگاه صنعتی اصفهان و با حمایت معاونت علمی و فناوری ریاست جمهوری از ۱۳۹۷ آغاز شد و در ۱۴۰۰ با حمایت دفتر مجری توسعه سامانه های نوین آبیاری وزارت جهاد کشاورزی، نخستین طرح الگویی مدیریت هوشمندانه آبیاری در شهرستان سمیرم استان اصفهان پیاده سازی شد. این طرح به مدت دو سال مورد بررسی و ارزیابی قرار گرفت و سپس نتایج آن به صورت گسترده در سراسر کشور منتشر گردید.
فناوری «بابا حیدر» به شکلی طراحی شده است که کشاورزان می توانند با استفاده از زیرساخت های موجود در مزرعه خود، مانند سیستم های آبیاری بارانی و قطره ای، از آن بهره برداری کنند. این سامانه با استفاده از یک نرم افزار و وب اپلیکیشن، شرایط واقعی مزرعه را بصورت برخط و در زمان واقعی بر روی گوشی کشاورز نمایش می دهد. این اطلاعات به کشاورز کمک می نماید تا یک برنامه آبیاری هوشمندانه طراحی کند که سبب کاهش فشار آبی و استرس نیتروژن در گیاهان می شود. به این ترتیب، کشاورزان می توانند به پتانسیل تولید خود دست یابند و راندمان را بالا برند. این افزایش راندمان منجر به کاهش مصرف آب در مزرعه می شود.
یکی از خاصیت های برجسته این فناوری، نیاز نداشتن به سرمایه گذاری اولیه زیاد از طرف کشاورز است. بدین مدلول که کشاورز نیاز به خرید تجهیزات جدید برای مزرعه خود ندارد. به این ترتیب، زمانی که تولید در مزرعه افزایش خواهد یافت، هزینه تولید کاسته می شود، چونکه کشاورز هیچ نوع سرمایه گذاری جدیدی انجام نداده است. این خاصیت موجب می شود که قیمت تمام شده محصول کم شود و در عین حال که کشاورز سود بیشتری می برد، قیمت محصول برای مصرف کننده نیز بالا نمی رود. به عنوان مثال، اگر کشاورز به کمک این فناوری توانسته باشد تولید گوجه فرنگی خودرا از ۷۰ تن به ۱۳۰ تن در هکتار افزایش دهد، این افزایش تولید به صرفه و بدون نیاز به سرمایه گذاری جدید رخ می دهد. در نتیجه، کشاورز بدون این که هزینه اضافی برای تجهیزات بپردازد، محصول خودرا با هزینه کمتر ساخته و در عین حال مصرف کننده از افزایش قیمت محصولات جلوگیری می شود.
دیگر خاصیت مهم این فناوری این است که محدودیت جغرافیایی ندارد و می تواند در هر نقطه ای از ایران پیاده سازی شود. این فناوری برای انواع مختلف گیاهان و سیستم های آبیاری قابل اجرا می باشد. بعنوان مثال، این فناوری بر روی گیاهان مختلفی همچون سیب زمینی، گندم، جو، ذرت علوفه ای، لوبیا، کدو و گل رنگ پیاده سازی شده است. نتایج حاصل از این پیاده سازی ها نشان میدهد که راندمان بطور میانگین بالاتر از ۳۵ درصد افزایش پیدا کرده است. به طور دقیقتر، برای سیب زمینی این افزایش راندمان حدود ۵۰ درصد، برای ذرت علوفه ای ۵۵ تا ۶۰ درصد، برای گندم حدود ۴۵ درصد و برای جو حدود ۴۰ درصد بوده است. این افزایش راندمان نه فقط سبب سود بیشتر برای کشاورز شده، بلکه منجر به کاهش مصرف آب و افزایش تولید در واحد سطح شده است.
در نهایت، فناوری «بابا حیدر» به عنوان یک نوآوری مهم در بخش کشاورزی، توانسته است تا با استفاده از مدیریت هوشمند آبیاری، به کشاورزان کمک نماید تا راندمان خودرا بالا برند و در عین حال، بطور مؤثر از منابع آبی محدود استفاده نمایند. این سیستم خصوصاً برای کشاورزان در مناطقی با منابع آب محدود، گزینه ای بسیار کارآمد و مؤثر به شمار می آید.
چه چالش هایی در راه تجاری سازی فناوری های حوضه آب در ایران وجود دارد؟
یکی از بزرگترین مشکلاتی که هم اکنون با آن روبه رو هستیم، تعیین نکردن قیمت واقعی برای آب و نداشتن نگرانی عمومی نسبت به مصرف آنست. این مشکل سبب شده که افراد، خصوصاً کشاورزان، بدون درنظر گرفتن اهمیت آب به مصرف بی رویه آن ادامه دهند. زمانی که آب وارد معادلات اقتصادی می شود، در هیچ سیستمی، حتی در بخش صنعت، قیمت واقعی آن درنظر گرفته نمی گردد. به عنوان مثال، در کشاورزی، هزینه های مربوط به کود، بذر و اجاره زمین بیش از هزینه مصرف آب ارزیابی می شود. این در شرایطی است که اجاره زمین در حقیقت به صورتی اجاره آب است، اما این فرهنگ در کشاورزان جا نیفتاده است. در نهایت، کشاورز تنها هزینه آب را برمبنای قیمت های پرداختی به آب منطقه و هزینه های برق برای استحصال آب می سنجد و این موجب می شود که ارزش واقعی آب برای کشاورز نادیده گرفته شود. در چنین شرایطی، کشاورز بیشتر به خرید محصولات کشاورزی مانند ریزمغذی ها و بذرها توجه می کند تا به مصرف آب.
همین موضوع موجب می شود که آب به عنوان یک عنصر حیاتی در کشاورزی جدی گرفته نشود. در صنعت نیز، بااینکه قیمت آب نسبت به کشاورزی بیشتر است، اما با اینحال در مقایسه با دیگر هزینه ها، اهمیت زیادی ندارد و مصرف آب بصورت اقتصادی و بهینه صورت نمی گیرد. این وضعیت مانع از توجه به فناوری های بهینه سازی مصرف آب می شود. وقتی که کارفرما یا مصرف کننده آب، آنرا به عنوان یک هزینه کوچک می بیند که در تحلیل های اقتصادی هیچ تاثیری ندارد، این عنصر به آسانی هدر می رود. به همین دلیل، فناوری هایی که می توانند به بهینه سازی مصرف آب کمک کنند، رشد نمی کنند و به صورت گسترده پیاده سازی نمی شوند.
یکی از راه حل ها برای حل این مشکل، واقعی کردن قیمت آب برمبنای راندمان آنست. اگر قیمت آب برمبنای میزان راندمان مصرف کننده تعیین شود، به شکلی که هر کسی که راندمان پایین تری دارد، آب را بصورت تصاعدی گران تر خریداری کند، می توان انتظار داشت که توجه به مصرف بهینه آب افزایش یابد و فناوری های حوضه آب در کشور رشد کنند. اگر قیمت آب بطور معقولی تنظیم شود، این امر موجب می شود که کشاورزانی که راندمان پایینی دارند، برای ممانعت از پرداخت هزینه های بیشتر، بدنبال راه های بهینه سازی مصرف آب باشند و به سوی استفاده از فناوری هایی که مصرف آب را کم می کنند، گرایش پیدا کنند.
نقش حمایتی دولت برای تجاری سازی فناوری های حوضه آب در ایران
در حال حاضر، قیمت آب کشاورزی به ازای هر متر مکعب کمتر از ۵۰۰ تومان است، که در مقایسه با قیمت آب آشامیدنی خیلی کم است. در صورتیکه کشاورزی که راندمان پایین تری دارد، برای تولید یک کیلوگرم سیب زمینی به ازای هر متر مکعب آب مصرفی، تنها چهار کیلوگرم تولید می کند، اما کشاورزی که راندمان بالاتری دارد، می تواند ۹ کیلوگرم سیب زمینی تولید نماید. هم اکنون این دو کشاورز، با وجود تفاوت قابل توجه در راندمان، همان قیمت آب را پرداخت می کنند، که این مساله به هیچ وجه منطقی نیست. در حالی که کشاورز با راندمان پایین، باید آب را با قیمت بالاتری خریداری کند، تا انگیزه ای برای بهینه سازی مصرف آب پیدا کند، کشاورزان با راندمان بالا بازهم تشویق می شوند که آب را بصورت بهینه مصرف کنند، برای اینکه این تغییر در قیمت آب به سود آنها خواهد بود.
به همین دلیل، در صورتیکه دولت بتواند در این حوزه اقدامات لازم را انجام دهد و قیمت آب را با شاخص راندمان تنظیم کند، بطور طبیعی کشاورزان و صنایع به سوی استفاده از تکنولوژی های جدید برای کاهش مصرف آب خواهند رفت. در این راستا، دولت باید به پشتیبانی از ترویج تکنولوژی های جدید در حوضه آب بپردازد. بعنوان مثال، می تواند در بعضی از دشت ها و مناطق انتخابی، طرح های الگویی مدیریت هوشمندانه آبیاری را با همکاری وزارت نیرو و وزارت جهاد کشاورزی پیاده سازی کند. در این طرح ها، کشاورزان از سیستم های آبیاری هوشمندانه بهره برداری می کنند و می توانند اثرات این سیستم ها را بر میزان مصرف آب، تولید، راندمان و سود خود مشاهده کنند، همین طور با مقایسه این مناطق با مناطق مشابه که از روش های سنتی استفاده می نمایند، می توان نتایج قابل توجهی به دست آورد. این نتایج نشان می دهند که در این مناطق، مصرف آب، انرژی و کود بطور شایان توجهی کاهش یافته، در صورتیکه تولید و راندمان در واحد سطح افزایش پیدا کرده است. این داده ها می توانند بطور مؤثری به کشاورزان نشان دهند که استفاده از فناوری های بهینه سازی مصرف آب نه فقط به سود محیط زیست است، بلکه سود اقتصادی آنها را نیز بالا می برد.
در نهایت، برای تجاری سازی فناوری های حوضه آب در ایران، لازم است که دولت نقش حمایتی ایفا کند. دولت می تواند از رسانه های جمعی مانند تلویزیون، رادیو و فضای مجازی برای فرهنگ سازی و ترویج استفاده بهینه از آب بهره برداری کند.
مشابه به فرهنگ سازی جهت استفاده از کمربند ایمنی در خودرو ها، دولت باید بطور مستمر و با پشتیبانی از تکنولوژی های جدید، کشاورزان و صنایع را به سوی استفاده از روش های بهینه مصرف آب هدایت کند. تنها با چنین نگاهی می توان به نتیجه رسید و از این عنصر حیاتی، که اساس حیات کشور است، به درستی بهره برداری نمود.
فناوری های نوین چگونه می توانند به کاهش هزینه های مصرف کنندگان و کشاورزان کمک کنند؟
زمانی که به سوی فناوری هایی حرکت می نماییم که نیاز به زیرساخت هایی مانند برق و گاز دارند، در تحلیل ها گرفتار اشتباه می شویم، مشابه آن چه در تحلیل های مربوط به آب رخ می دهد. به عنوان مثال، راه اندازی گلخانه در ایران با استفاده از برق و گازی که با یارانه تامین می شود، سبب می شود محصولات تولید شده با هزینه ای کمتر صادر شوند. در این شرایط، گلخانه دار سودآور به نظر می آید، اما این سود در حقیقت حاصل از یارانه های انرژی است. در نهایت، هزینه این یارانه ها و فشار اقتصادی ناشی از تورم به مردم بازمی گردد، برای اینکه دولت که منابع مالی خودرا صرف این حمایت ها کرده، در کنترل تورم ناکام می ماند، بدین سبب اگر دولت در نظر دارد در عرصه فناوری های کشاورزی یارانه پرداخت کند، این حمایت ها باید معطوف به محصولاتی باشد که نیاز اساسی کشور هستند و در داخل مصرف می شوند، اما اگر محصولی برای صادرات تولید می شود، برق و گاز مصرفی آن باید با قیمت تمام شده محاسبه گردد تا فشار اقتصادی بر جامعه تحمیل نشود. به عنوان نمونه، محصولاتی مانند فلفل دلمه ای و گوجه فرنگی در ایران تولید می شوند و انرژی یارانه ای دریافت می کنند. این محصولات عمدتا به کشورهایی مانند روسیه صادر می شوند. در این حالت، گلخانه دار در حقیقت از اختلاف قیمت یارانه ای انرژی در ایران و کشورهای مقصد سود می برد.
این مساله در صنعت نیز صدق می کند. بعنوان مثال، تولید فولاد در ایران با گاز و برق یارانه ای ممکن است. در صورت محاسبه هزینه انرژی برمبنای قیمت واقعی، ممکنست تولید فولاد در ایران توان رقابت با سایر کشورها را نداشته باشد، بدین سبب در توسعه فناوری ها باید توجه داشت که حمایت های یارانه ای به محصولاتی اختصاص پیدا کند که نیاز داخلی را تامین می کنند و در موارد صادراتی، قیمت انرژی برمبنای هزینه تمام شده محاسبه شود تا فشار اقتصادی بر مردم کم شود.
منبع: بی دانلود
این مطلب را می پسندید؟
(0)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب