به بهانه روز جهانی آب؛
بهره وری نوین آب، کلید رسیدن به اقتصاد پایدار
به گزارش وب کنفرانس، 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 پرارزش 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 تاثیر آن بر جوامع صدمه پذیر فراهم می آورد. در خیلی از نقاط جهان، میلیونها نفر هنوز به آب سالم و بهداشتی دسترسی ندارند و این مساله تاثیر مستقیمی بر سلامت، آموزش و معیشت آنها دارد.
در نهایت، روز جهانی آب به ما یادآوری می کند که آب نه تنها منبعی حیاتی، بلکه عاملی کلیدی در تحقق توسعه اقتصادی، برقراری عدالت اجتماعی و حفظ محیط زیست است؛ ازاین رو حفاظت و مدیریت مسئولانه آن وظیفه ای همگانی شمرده می شود.
در همین زمینه با مهدی قیصری، دانشیار گروه مهندسی آب دانشگاه صنعتی اصفهان به گفتگو نشسته ایم که در ادامه حاصل این گفتگو 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 تأمین منابع آبی جدید، راهکارهای سنتی مانند تصفیه آب یا انتقال آب نمی توانند به صورت کامل بحران آب را برطرف کنند. در این بین، تصفیه آب باآنکه فرایندی مؤثر در بهبود کیفیت آب است، اما نباید بعنوان منبعی برای تأمین 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 شهر های ایران، که به طور عمده در مناطق خشک و نیمه خشک قرار دارند، تأمین آب برای فضای سبز شهری و پارک های جنگلی یکی از چالش های اساسی است. در این شرایط، آب مورد نیاز معمولا از راه چاه های حفر شده درون شهر تأمین می شود. برداشت مداوم آب از این چاه ها بدون جایگزینی مناسب، باعث کاهش سطح آب های زیرزمینی و در نهایت بروز مشکلات زیست محیطی نظیر فرونشست زمین خواهد شد، ازاین رو 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 باعث می شود تعادل آبخوان های شهری حفظ شود و احتیاج به برداشت اضافی از منابع آب زیرزمینی کم شود. در مقابل، تخصیص پساب تصفیه شده برای صنایعی خارج از شهر یا برای برخی مصارف کشاورزی اقدامی نادرست است، چونکه این آب باید به چرخه طبیعی آبخوان های همان منطقه بازگردد.
یکی از نگاههای نوین و مؤثر در مدیریت منابع آبی، استفاده از فناوری های هوشمندانه در سیستم های آبیاری است. این فناوری ها با بهره بردن 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 احتیاج به سرمایه گذاری سنگین و صرفا با بهره گیری از گوشی همراه یا کامپیوتر، برنامه ریزی دقیقی برای آبیاری انجام دهد. این سیستم ها با عرضه 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 مورد سبب 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 هم جلوگیری می کند که این امر تأمین 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 باعث افزایش تولید در واحد سطح می شود. مدیریت دقیق آبیاری باعث افزایش بازدهی در سطح زیر کشت موجود می شود و این افزایش تولید بدون احتیاج به توسعه سطح زیر کشت و تنها با بهینه سازی مصرف آب رخ می دهد که باعث 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 بهره وری آن، مهم ترین و مؤثرترین راهکار برای مواجهه با بحران آب است. تصفیه پساب باید صرفا بعنوان ابزاری برای حفظ تعادل آبخوان های شهری و ممانعت از فرونشست زمین درنظر گرفته شود و تخصیص آن برای مصارفی خارج از چرخه طبیعی آبخوان ها اقدامی نادرست است. در کنار آن، توسعه فناوری های مدیریت هوشمند آبیاری می تواند نقش برجسته ی در کاهش مصرف آب، افزایش تولید و ارتقاء پایداری منابع آبی کشور داشته باشد.
چه راهکارهای فناورانه ای برای مدیریت بهتر منابع آب زیرزمینی در شرایط کم آبی پیشنهاد می کنید؟
در ایران، منابع آب های زیرزمینی تحت کنترل وزارت نیرو قرار دارند، اما متاسفانه مدیریت صحیح و علمی در تخصیص این منابع وجود ندارد. اگر تخصیص منابع آب زیرزمینی بر مبنای الگوی کشت و نیاز آبی گیاه در مراحل مختلف رشد صورت گیرد، این شیوه می تواند در شرایط کم آبی به صورت مؤثری باعث افزایش بهره وری 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 تخصیص می دهد. این تخصیص بر مبنای معادلات و روابط کلی و غیرعلمی به انجام می رسد. بعنوان مثال، وزارت نیرو تعیین می کند که برق چاه کشاورز در تاریخ پنجم فروردین وصل شده و بر مبنای حقابه تعیین شده، کشاورز می تواند در طول سال مقدار معینی آب برداشت کند. در این شیوه، برای هر فصل و هر ماه سهمیه آبی مشخص شده است و کشاورز برپایه همین برنامه در ایام معین برداشت آب را انجام می دهد.
این شیوه تخصیص در صورتیکه برپایه اصول علمی و متناسب با نیاز گیاه انجام می شد، می توانست مؤثر باشد، اما در حقیقت، این تخصیص فاقد مبنای علمی است. بعنوان مثال، در شرایطی که کشاورز محصولی مانند گندم کاشته باشد و در اسفند بارش کافی نداشته باشیم، گیاه در آغاز 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 کاهش پیدا می کند.
علاوه بر این، کشاورز که نگران کمبود آب در ایام گذشته است، آغاز به آبیاری بیش از اندازه می کند. این آبیاری اضافی هم نه تنها کمبود قبلی را جبران نمی کند، بلکه به سبب نفوذ عمقی، آب از دسترس ریشه گیاه خارج شده و هدر می رود. در مراحل بعدی رشد گیاه هم مشکلات مشابهی پیش می آید. بعنوان مثال، در مرداد که نیاز آبی گیاه افزوده می شود، وزارت نیرو به سبب محدودیت برق، میزان ساعاتی که کشاورز مجاز به برداشت آب است را کم می کند. 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 کاهش پیدا می کند.
این سیاست نه تنها بهره وری را می کاهد، بلکه باعث 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 بیشتر می شود و مدیریت منابع آبی بیشتر از پیش دشوار می شود.
در مقابل، اگر وزارت نیرو به جای این شیوه ناکارآمد، از تکنولوژی های جدید برای تخصیص آب استفاده نماید، بهره وری افزایش خواهد یافت. بعنوان نمونه، فناوری مدیریت هوشمندانه آبیاری که بوسیله ی یک شرکت توسعه یافته است، بر مبنای پردازش یکپارچه اطلاعات آب، خاک، گیاه، اتمسفر و سیستم آبیاری، می تواند به صورت 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 به صورت 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 دقیقا بر مبنای نیاز واقعی گیاه مدیریت کند. این رویکرد باعث می شود کشاورز دقیقا به اندازه سهمیه تعیین شده برداشت کند، اما در زمان بندی صحیح و متناسب با نیاز گیاه.
مزیت مهم این شیوه در افزایش تولید بدون مصرف آب اضافی است. بعنوان مثال، در شرایطی که در سیستم سنتی کشاورز از یک هکتار زمین سه تا چهار تن گندم برداشت می کرد، با این فناوری می تواند تولید خویش را به پنج تا شش تن افزایش دهد. در شرایطی که قبلاً پنج تا شش تن گندم تولید می شد، با این شیوه میتوان آنرا به هفت تا هشت تن ارتقا داد. این افزایش تولید تنها با مدیریت صحیح آب و بدون احتیاج به برداشت آب اضافی اتفاق می افتد.
زمانی که کشاورز با همان میزان آبی که قبلاً در اختیار داشته، بتواند تولید خویش را افزایش دهد، منافع اقتصادی او تأمین می شود و دیگر انگیزه ای برای برداشت بیش از اندازه آب نخواهد داشت. از طرف دیگر، کشور هم در تأمین مواد غذایی خود موفق تر عمل خواهد نمود و نگرانی های دولت در مورد تأمین امنیت غذایی کاهش پیدا می کند.
در چنین شرایطی، دولت می تواند با اطمینان خاطر از بهبود بهره وری، میزان تخصیص آب به کشاورزان را کم کند. بعنوان مثال، اگر قبلاً کشاورزی ۱۰۰ هزار متر مکعب آب دریافت می کرد، با استفاده از این فنآوری میتوان 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 باعث می شود حجم بیشتری از آب در سفره های زیرزمینی باقی بماند و به تعادل منابع آبی کمک نماید.
علاوه بر این، افزایش بهره وری در قسمت کشاورزی باعث ارتقاء ارزش افزوده سرمایه گذاری های انجام شده در این بخش می شود و در نهایت تاثیر مثبتی بر رشد تولید ناخالص داخلی (GDP) خواهد داشت، ازاین رو اجرای تکنولوژی های جدید مانند مدیریت هوشمندانه آبیاری که در شرکتی در اصفهان توسعه یافته اند، می تواند تاثیر قابل ملاحظه ای در بهبود بهره وری منابع آب های زیرزمینی و کاهش بحران آب در کشور داشته باشد. این فناوری ها با تنظیم زمان و میزان برداشت آب بر مبنای نیاز واقعی گیاه، باعث می شوند که هم کشاورز تولید مطلوبی داشته باشد و هم منابع آبی کشور حفظ شود. در این شرایط، وزارت نیرو به جای اعمال سیاستهای کلی و نادرست، باید بر مبنای فناوری های موجود، تخصیص آب را به شکل تقاضامحور و مطابق با نیاز گیاه مدیریت کند. این شیوه تنها راهکار علمی و عملی برای مدیریت بهتر منابع آبی در شرایط کم آبی ایران است.
چگونه میتوان با بهره گیری از تکنولوژی های جدید، هدررفت آب در شبکه های توزیع را کاهش داد؟
موضوع شبکه های توزیع آب، بخصوص در شرایط 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 سبب پیچیدگی های فراوان، اجرای مدیریت صحیح در این بخش با چالش های گوناگونی مواجه می باشد.
یکی از مسایل مهم در این عرصه، وضعیت زیرساخت های شبکه های توزیع است. در خیلی از مناطق کشور، کانال های آبیاری که بعنوان بخشی از این شبکه های توزیع توسعه یافته اند، به شکلی طراحی شده اند که تنها در شرایط آبیاری کامل و بدون محدودیت منابع آب، قابلیت مدیریت مؤثر دارند. این طراحی سبب می شود که در شرایط کم آبی، امکان مدیریت عادلانه و علمی توزیع آب در این شبکه ها وجود نداشته باشد. این مورد 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 فنآوری 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 فرآیند توزیع آب را بشکل دقیق مدیریت کنند.
در بحث مدیریت شبکه های آبیاری، نکته مهم اینست که برخلاف تصور رایج، هدررفت آب در این شبکه ها چندان نگران کننده نیست. نگاه وزارت نیرو به مبحث آب برپایه 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، ازاین رو این تلفات چندان باعث نگرانی نیست، مگر در مواردی که بحث تبخیر از سطح کانال ها مطرح باشد. حتی در این مورد هم میزان تبخیر در مقایسه با حجم کلی آبی که از کانال ها عبور می کند، چندان چشم گیر نیست که بتوان آنرا بعنوان یک معضل جدی تلقی نمود.
در استان اصفهان چند طرح مؤثر در زمینه 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، معمولا نگرانی در مورد نشتی آب وجود ندارد، ازاین رو در حوضه آب کشاورزی، مبحث نشتی در شبکه های توزیع چندان چالش برانگیز نیست، اما در مورد شبکه های توزیع آب شهری، شرایط کاملا متفاوت می باشد. شبکه های آب شهری به سبب گستردگی و طولانی بودن مسیرهای انتقال، با چالش های بزرگ تری مواجهند. آب شهری، برخلاف آب کشاورزی، معمولا تصفیه شده و باکیفیت بالاست. به همین دلیل، نشتی در شبکه های شهری می تواند منجر به هدررفت آب پرارزش و گرانبها شود.
در مناطق مرکزی ایران، بخصوص در فلات مرکزی که آب شیرین کمیاب و بسیار پرارزش است، مدیریت صحیح شبکه های توزیع آب شهری اهمیت ویژه ای دارد. در این مناطق، برای کاهش هدررفت و بهبود بهره وری، پروژه های موفقی اجرا شده اند. بعنوان مثال، در استان اصفهان چند طرح مؤثر در زمینه 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 سبب می شوند فشار آب در شبکه های توزیع به صورت دقیق مدیریت شده و از ترکیدگی لوله ها و صدمه های احتمالی جلوگیری شود.
از جمله مناطقی که این فناوری ها در آن اجرا شده اند میتوان به شهرستان خوانسار اشاره نمود که شبکه آب آشامیدنی آن به سیستم های هوشمند مدیریت فشار مجهز شده است، همینطور در مناطقی مانند شهر کوشک یا تودشک (با توجه به اطلاعات موجود) هم طرح های مشابهی پیاده سازی شده اند. این پروژه ها که در چارچوب مدیریت هوشمند شبکه های توزیع اجرا شده اند، نتایج مثبت و رضایت بخشی بهمراه داشته اند و می توانند بعنوان الگویی موفق در دیگر 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 بهره وری در شبکه های توزیع آب شهری هستند.
در مجموع، با وجود این که تخصص بنده مستقیماً در حوزه شبکه های توزیع نیست، اما تجربیات موفقی که در بعضی مناطق کشور، بخصوص در استان اصفهان، اجرا شده اند نشان می دهند که با بهره بردن از فناوری های هوشمند و روش های علمی، میتوان 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 بازی کرده اند؟
در پاسخ به این پرسش در رابطه با مدیریت منابع آب در ایران، باید اشاره کنم که اطلاعات جامع و دقیقی دراین خصوص در اختیار ندارم. این مورد نیازمند بررسی توسط متخصصانی است که به صورت مستقیم در حوزه 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 بهره وری ایفا می کنند. یکی از این فنآوری ها، اینترنت اشیا (IoT) است که در حوزه مدیریت آب کشاورزی بعنوان یک ابزار تسهیلگر عمل می کند. اینترنت اشیا به تنهایی نمی تواند اقدامات اجرایی انجام دهد، بلکه وظیفه اصلی آن انتقال داده ها از نقاط مختلف مزرعه و عرضه اطلاعات دقیق و لحظه ای از شرایط مزرعه است.
این فناوری به کشاورزان و مدیران کمک می نماید تا به اطلاعات مهمی در رابطه با وضعیت خاک، رطوبت، شرایط جوی و نیاز آبی گیاهان در نقاط مختلف مزرعه دسترسی داشته باشند، اما باید توجه داشت که اینترنت اشیا صرفا نقش جمع آوری و انتقال داده را ایفا می کند و برای تحلیل و تصمیم گیری های پیچیده تر، احتیاج 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 برپایه 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 شرایط متغیر آب و هوایی و در زمینهای با خصوصیت های متفاوت، تصمیمات بهتری اتخاذ کنند و بهره وری را بالا برند.
یکی از نمونه های موفق در این مورد، سامانه تجاری «بابا حیدر» است که بعنوان 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 قسمت های مختلف استفاده شده است. این سامانه یکی از نمونه های موفق و اجرایی در کشور است که توانسته نتایج قابل قبولی در مدیریت هوشمند آب در کشاورزی عرضه نماید.
علاوه بر سامانه بابا حیدر، فناوری های دیگری هم در این زمینه توسعه یافته اند؛ با این وجود، تا جایی که بنده اطلاع دارم، فناوری های دیگری که بتوانند به شکل عملی و اثربخش در مدیریت منابع آب در کشاورزی اجرا شده و نتایج مثبتی بهمراه داشته باشند، به شکل گسترده در کشور پیاده سازی نشده اند.
یکی از شرکتهای پیشرو دراین خصوص 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 حوزه فناوری های آب در دست اجرا دارد و چه نتایجی تابحال به دست آمده است؟
دانشگاه صنعتی اصفهان، خوشبختانه بعنوان پیشگام در حوزه مدیریت آب در مزرعه و بخش کشاورزی، فناوری بسیار مهمی را با همکاری بخش خصوصی توسعه داده است. این فناوری بعنوان 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 شکل گسترده در سرتاسر کشور منتشر گردید.
فناوری «بابا حیدر» به شکلی طراحی شده است که کشاورزان می توانند با بهره گیری از زیرساخت های موجود در مزرعه خود، مانند سیستم های آبیاری بارانی و قطره ای، از آن بهره برداری کنند. این سامانه با بهره گیری از یک نرم افزار و وب اپلیکیشن، شرایط واقعی مزرعه را به شکل 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 باعث کاهش فشار آبی و استرس نیتروژن در گیاهان می شود. به این ترتیب، کشاورزان می توانند به پتانسیل تولید خود دست یابند و بهره وری را بالا برند. این افزایش بهره وری منجر به کاهش مصرف آب در مزرعه می شود.
یکی از خصوصیت های برجسته این فناوری، نیاز نداشتن به سرمایه گذاری اولیه زیاد از جانب کشاورز است. بدین مفهوم که کشاورز احتیاجی به خرید تجهیزات جدید برای مزرعه خود ندارد. به این ترتیب، زمانیکه تولید در مزرعه بیشتر می شود، هزینه تولید کم می شود، چون که کشاورز هیچ گونه سرمایه گذاری جدیدی انجام نداده است. این خصوصیت سبب می شود که قیمت تمام شده محصول کاهش پیدا کند و در عین حال که کشاورز سود بیشتری می برد، قیمت محصول برای مصرف کننده هم بالا نمی رود. بعنوان مثال، اگر کشاورز به کمک این فناوری توانسته باشد تولید گوجه فرنگی خویش را از ۷۰ تن به ۱۳۰ تن در هکتار افزایش دهد، این افزایش تولید به صرفه و بدون احتیاج به سرمایه گذاری جدید رخ می دهد. در نتیجه، کشاورز بدون این که هزینه اضافی برای تجهیزات بپردازد، محصول خویش را با هزینه کمتر ساخته و در عین حال مصرف کننده از افزایش قیمت محصولات جلوگیری می شود.
دیگر خصوصیت مهم این فناوری اینست 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 بهره وری بطور متوسط بیشتر از ۳۵ درصد بالا رفته است. به طور دقیقتر، برای سیب زمینی این افزایش بهره وری 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 بهره وری نه تنها باعث سود بیشتر برای کشاورز شده، بلکه منجر به کاهش مصرف آب و افزایش تولید در واحد سطح شده است.
در نهایت، فناوری «بابا حیدر» بعنوان یک نوآوری مهم در قسمت کشاورزی، توانسته است تا با بهره گیری از مدیریت هوشمند آبیاری، به کشاورزان کمک نماید تا بهره وری خویش را بالا برند و در عین حال، به صورت مؤثر از منابع آبی محدود بهره گیرند. این سیستم بخصوص 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 آن است. این مشکل سبب شده که افراد، بخصوص کشاورزان، بدون درنظر گرفتن اهمیت آب به مصرف بی رویه آن ادامه دهند. زمانیکه آب وارد معادلات اقتصادی می شود، در هیچ سیستمی، حتی در قسمت صنعت، قیمت واقعی آن درنظر گرفته نمی گردد. بعنوان مثال، در کشاورزی، هزینه های در ارتباط با کود، بذر و اجاره زمین بیشتر از هزینه مصرف آب ارزیابی می شود. این در حالیست که اجاره زمین در واقع به شکلی اجاره آب است، اما این فرهنگ در کشاورزان جا نیفتاده است. در نهایت، کشاورز تنها هزینه آب را بر مبنای قیمت های پرداختی به آب منطقه و هزینه های برق برای استحصال آب می سنجد و این سبب 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 مبحث سبب می شود که آب بعنوان یک عنصر حیاتی در کشاورزی جدی گرفته نشود. در صنعت نیز، باآنکه قیمت آب نسبت به کشاورزی بیشتر است، اما با اینحال در مقایسه با دیگر هزینه ها، اهمیت زیادی ندارد و مصرف آب به شکل 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 بعنوان یک هزینه کوچک می بیند که در تحلیل های اقتصادی هیچ تاثیری ندارد، این عنصر به سادگی هدر می رود. به همین دلیل، فناوری هایی که می توانند به بهینه سازی مصرف آب کمک کنند، رشد نمی کنند و به شکل گسترده پیاده سازی نمی شوند.
یکی از طریق حل ها برای حل این مشکل، واقعی کردن قیمت آب بر مبنای بهره وری آن است. اگر قیمت آب بر مبنای میزان بهره وری مصرف کننده تعیین شود، به شکلی که هر کسی که بهره وری پایین تری دارد، آب را به شکل تصاعدی گران تر خریداری کند، میتوان انتظار داشت که توجه به مصرف بهینه آب افزایش یابد و فناوری های حوضه آب در کشور رشد کنند. اگر قیمت آب به صورت معقولی تنظیم شود، این امر سبب می شود که کشاورزانی که بهره وری پایینی دارند، برای ممانعت از پرداخت هزینه های بیشتر، به دنبال راه های بهینه سازی مصرف آب باشند و بسمت 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 پائین است. در صورتیکه کشاورزی که بهره وری 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 بهره وری بالاتری دارد، می تواند ۹ کیلوگرم سیب زمینی تولید نماید. هم اکنون این دو کشاورز، با وجود تفاوت قابل توجه در بهره وری، همان قیمت آب را پرداخت می کنند، که این مورد به هیچ وجه منطقی نیست. در شرایطی که کشاورز با بهره وری پایین، باید آب را با قیمت بالاتری خریداری کند، تا انگیزه ای برای بهینه سازی مصرف آب پیدا کند، کشاورزان با بهره وری بالا همچنان تشویق می شوند که آب را به شکل بهینه مصرف کنند، چونکه این تغییر در قیمت آب به نفع آنها خواهد بود.
به همین دلیل، در صورتیکه دولت بتواند دراین خصوص اقدامات لازم را انجام دهد و قیمت آب را با شاخص بهره وری تنظیم کند، به صورت طبیعی کشاورزان و صنایع بسمت 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، بهره وری و سود خود ببینند، همینطور با مقایسه این مناطق با مناطق مشابه که از روش های سنتی استفاده می نمایند، میتوان نتایج قابل توجهی به دست آورد. این نتایج نشان می دهند که در این مناطق، مصرف آب، انرژی و کود به صورت قابل ملاحظه ای کاهش یافته، در صورتیکه تولید و بهره وری در واحد سطح بالا رفته است. این داده ها می توانند به صورت مؤثری به کشاورزان نشان دهند که استفاده از فناوری های بهینه سازی مصرف آب نه تنها به نفع محیط زیست است، بلکه سود اقتصادی آنها را هم می افزاید.
در نهایت، برای تجاری سازی فناوری های حوضه آب در ایران، ضروری 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 به صورت مستمر و با پشتیبانی از تکنولوژی های جدید، کشاورزان و صنایع را بسمت استفاده از روش های بهینه مصرف آب هدایت کند. تنها با چنین نگاهی میتوان 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؟
یکی از مسایل کلیدی در کشاورزی و صنعت، هزینه های تولید و مدیریت مصرف آب است. وقتی که تولید در واحد سطح بیشتر می شود، قیمت تمام شده محصول کاسته می شود. در چنین شرایطی، کشاورز می تواند سود منطقی خویش را بدست آورد و در عین حال محصول را با قیمت مناسبی به بازار عرضه نماید. این مورد به صنعتگران هم کمک می کند؛ اگر آنها بهره وری آب خویش را بالا برند، می توانند محصول خویش را با هزینه تمام شده کمتر تولید کنند و آنرا با قیمت مناسب به فروش برسانند، به شکلی که هم سود منطقی خویش را بدست آورند و هم مصرف کنندگان محصول را با قیمت مناسب خریداری کنند، اما در مقابل، زمانیکه بهره وری پایین می آید، تولید به ازای واحد آب یا انرژی کاهش می یابد و در نتیجه هزینه تولید بالا می رود. بعنوان مثال، اگر کشاورزی برای تولید ذرت علوفه ای از همان مقدار آب و زمین استفاده نماید اما ۵۰ تن به جای ۸۰ تن برداشت کند، قیمت تمام شده محصول بیشتر می شود. در این وضعیت، کشاورز مجبور است محصول خویش را گران تر بفروشد تا هزینه های تولید جبران شود، اما چون قیمتها به صورت کلی بیشتر می شود، قدرت خرید مصرف کنندگان کاهش پیدا می کند و این سبب ایجاد فشار اقتصادی می شود.
برای مثال، اگر کشاورزی بخواهد ذرت علوفه ای را کیلویی ۲۰۰۰ تومان بفروشد و تنها ۵۰ تن در هکتار برداشت کند، با احتساب هزینه های اجاره زمین و دیگر هزینه ها، امکان دارد هیچ سودی نداشته باشد. در این صورت، کشاورز مجبور است محصول خویش را گران تر بفروشد، که سبب می شود مصرف کننده هم محصول را گران تر خریداری کند و در نهایت، قیمت کالاهای دیگری مانند شیر و پنیر هم افزایش یابد، ازاین رو فناوری هایی که به کاهش قیمت تمام شده محصول کمک می کنند، از اهمیت بالایی برخوردار می باشند.
یکی از این فنآوری ها، مدیریت هوشمندانه آبیاری است. این فناوری احتیاج به سرمایه گذاری زیرساختی کمی دارد و می تواند بهره وری آب را به صورت قابل ملاحظه ای افزایش دهد. در این شیوه، کشاورز می تواند مصرف آب را بهینه سازی کند بدون این که احتیاجی به سرمایه گذاری های هنگفت داشته باشد. این فناوری می تواند به کشاورز کمک نماید که با همان هزینه ها، محصول بیشتری تولید نماید و قیمت تمام شده کمتری داشته باشد. در نتیجه، این فناوری هم به نفع کشاورز است که سود بیشتری ببرد، و هم به نفع مصرف کننده که محصول را با قیمت مناسب تری خریداری می کند.
در مقابل، اگر کشاورز بخواهد بسمت فناوری هایی مانند گلخانه ها برود، این فناوری ها احتیاج به سرمایه گذاری های زیاد دارند. ساخت گلخانه، تأمین انرژی، برق، آب و گاز با تعرفه های غیرارزان، قیمت تمام شده محصول را بیشتر می کند. حتی اگر بهره وری آب در گلخانه افزایش یابد، هزینه های اولیه و جاری که بر دوش کشاورز و دولت قرار می گیرد، امکان دارد اثرات منفی بوجود آورد. در چنین شرایطی، محصولاتی که در گلخانه ها تولید می شوند، امکان دارد احتیاج به یارانه های دولتی داشته باشند و این یارانه ها امکان دارد در نهایت منجر به تورم و افزایش قیمتها در سطح جامعه شود. علاوه بر این، خیلی از محصولات تولیدی در گلخانه ها، مانند سبزیجات و صیفی جات، مصرف بالایی در داخل کشور ندارند یا بیشتر برای صادرات تولید می شوند، که سبب می شود تولید آنها از لحاظ اقتصادی بهینه نباشد، ازاین رو در صورتیکه به دنبال توسعه تکنولوژی های جدید در کشاورزی هستیم، بهتر است روی فناوری هایی تمرکز نماییم که به زیرساخت های کمتری نیاز دارند و در عین حال هزینه های جاری پایین تری بهمراه دارند. بعنوان مثال، سامانه های نوین آبیاری که از انرژی خورشیدی بهره می برند، می توانند چاره مناسبی باشند. این سیستم ها علاوه بر این که به سرمایه گذاری اولیه نیاز دارند، به سبب استفاده از منابع طبیعی(مثل انرژی خورشیدی) در هزینه های جاری صرفه جویی می کنند.
به همین ترتیب، در صنعت هم چالش های مشابهی وجود دارد. وقتی که فولاد، پتروشیمی ها و سایر صنایع مصرف انرژی بالایی دارند، این مصرف انرژی به هزینه های تولید افزوده می شود. این صنایع اگر از انرژی های نوین مانند برق خورشیدی یا سیستم های بهینه سازی مصرف انرژی استفاده کنند، می توانند هزینه های تولید را کاهش دهند و محصول را با قیمت پایین تری عرضه کنند. این تغییرات می تواند به کاهش هزینه های تمام شده و در نهایت به نفع مصرف کنندگان تمام شود.
در نهایت، به طور دقیقتر در کشاورزی، اگر کشاورز بتواند با بهره گیری از فناوری های مدیریت هوشمند آبیاری، تولید بیشتری در واحد سطح داشته باشد، هزینه های تولید کاهش پیدا می کند. این امر بدین سبب است که کشاورز احتیاجی به سرمایه گذاری جدید برای تولید بیشتر ندارد. تنها هزینه ای که پرداخت می کند، هزینه پیاده سازی سیستم هوشمند است که در مقایسه با سایر هزینه های تولید، مبلغ چندانی نیست. این فناوری سبب می شود که کشاورز سود بیشتری به دست آورد و درآمدش افزایش یابد.
به علاوه، این سود اضافی به مصرف کننده هم کمک می نماید که کالا را با قیمت پایین تری خریداری کند، چونکه قیمت تمام شده کم شده است، ازاین رو فناوری های هوشمند آبیاری می توانند به صورت قابل توجهی هزینه های کشاورزان و مصرف کنندگان را کاهش دهند و در نهایت سبب بهبود بهره وری در کشاورزی و صنعت شوند. این فناوری ها هم از لحاظ اقتصادی به نفع کشاورز و صنعتگر هستند و هم به نفع مصرف کننده که محصول را با قیمت مناسب تری خریداری می کند.
منبع: webmeet.ir
این مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب