ما هي المدن الذكية؟
المدينة الذكية هي عبارة عن تجمّع عمراني يضم ثلاثة عناصر أساسية تكونها: العناصر التقنية والعناصر الاجتماعية والأساس البيئي، فهي المدن التي تستفيد من التقنيات الذكية في زيادة الكفاءة وتحسين جودة الخدمات والحياة لسكانها، حيث يمكن أن تغطي مبادرات المدن الذكية أي شيء بدءً من توزيع الطاقة وأنظمة النقل وحل مشكلات المياه وأضواء الشوارع وحتى التخلص من القمامة. والفكرة هي استخدام البيانات والتكنولوجيا لجعل الحياة اليومية أسهل وأفضل للأشخاص الذين يعيشون ويعملون في المدينة، مع زيادة استخدام الموارد المتاحة.
دور التقنيات الذكية في حل مشكلات المياه:
إن البنية التحتية المائية القديمة في أغلب البلدان بحاجة كبيرة للتحديث، ومنها الولايات المتحدة حيث 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.
وقد بين تحقيق تم في عام 2017 عن أن ما يصل إلى 63 مليون أمريكي، قد واجهوا مشكلة مياه 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.
تأثير تغيرات المناخ:
وممّا يزيد من تعقيد تحديات المياه في البلاد التهديد المتزايد لتغير المناخ، والذي من البديهي أن يجعل أي ظروف مناخية قاسية مشكلة تهدد البنية التحتية، حيث لن تتمكن البنية التحتية المائية المتدهورة 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.
تقنية المياه الذكية:
تمثّل تقنية المياه الذكية دور أساسي وفعال في حل المشكلات التي تطرحها البنية التحتية القديمة. وذلك عن طريق 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 تمكين تقنية المياه الذكية في البلاد، يمكن لمدننا أن تفهم بشكل أفضل ما يجري، وخاصة تحت الأرض، وهو أمر مفيد لقطاعي الصناعة والمرافق أيضًا. وقد أشار الخبراء في 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.
ماهو دور أجهزة استشعار إنترنت الأشياء؟
ويمكن من خلال أجهزة استشعار إنترنت الأشياء، على سبيل المثال، أن تقوم بتمكين مديري المياه من اكتشاف أي حالات مشتبهة في أنظمة البلدية، بما في ذلك الاحتمالات المتوقعة من التسريبات؛ القمم والوديان في الاستخدام؛ أعطال المعدات والملوثات لضمان امتثال المرافق والصناعة المحلية لجميع لوائح حماية المياه. ومن خلال صنع رؤية واضحة للأساسيات سنتمكن من فهم 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.
مميزات تقنية المياه الذكية:
في الواقع لن تكون الأنابيب والسدود وخزانات التخزين الجديدة كافية لتوفير البنية التحتية للمياه عالية الجودة، والتي تحتاجها مدن اليوم، حيث يجب أن تكون التقنيات الذكية جزءً 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.
تحقق المدن في جميع أنحاء البلاد نجاح كبير عن طريق دمج تقنية المياه الذكية وبقيمة بلغت 1.2 مليون دولار، حيث قامت مدينة (Kansas City) بولاية (Missouri) بتركيب أنظمة الصرف الصحي الذكية وإدارة مياه الأمطار، وبما في ذلك أكبر شبكة مجسات مجاري في العالم، حيث 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. وتوفر 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.
مدينة هيوستني (Houston):
بدأت (Houston) في تكساس الشراكة مع شركة (Microsoft) في عام 2018؛ بهدف ترقية 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.
هل لتقنيات المياه الذكية دور فعال في علم الأوبئة؟
حيث تمتد فوائد تقنيات المياه الذكية لتصل 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.
ما هو دور تقنيات المياه الذكية في الكشف عن فيروس كورونا؟
وكما أعلن علماء إيطاليون مؤخراً عن أن فيروس كورونا قد وصل بالفعل إلى إيطاليا في ديسمبر 2019، وفي اكتشاف مذهل وهو في وقت أبكر بكثير ممّا كان يُعتقد سابقًا، وذلك 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.
ونظراً 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.
