شکست انحصار فناوری توپ هوشمند نانویی؛ صرفهجویی ۱۰ میلیون دلاری با هوش مصنوعی در صنعت آب
زهرا وجدانی: در سالهای اخیر مدیریت منابع آب به عنوان یکی از مهمترین چالشهای پیش روی کشور مطرح شده است. هدررفت آب در خطوط انتقال و توزیع یکی از عوامل اصلی کمبود آب محسوب میشود. در بحبوحه چالشهای جدی در این زمینه ایران موفق به توسعه یک فناوری بومی در حوزه نشتیابی خطوط انتقال آب شده است.
این فناوری به صورت یک توپ هوشمند با بهرهگیری از هوش مصنوعی و نانوپوششها قادر به شناسایی دقیق و موثر نشتیها بدون نیاز به قطع جریان آب است.
در این گزارش ضمن بررسی دقیق جزئیات فنی و عملکردی وینبال توپ هوشمند، به ابعاد اقتصادی، چالشها و چشماندازهای آینده این فناوری میپردازیم.
از وابستگی به نوآوری بومی تا ثبات منابع آبی
سمیرا رضایی مدیرعامل شرکت ویرا نشت آبگون در گفتوگو با خبرنگار علمی برنا میگوید که فعالیت اصلی این شرکت در حوزه تشخیص و رفع نشتی در خطوط انتقال آب است.
وی میافزاید: تاکنون فناوریهای مرتبط با نشتیابی خطوط انتقال آب در کشور وجود نداشته و تنها تولیدکننده این محصول یک شرکت کانادایی بود که بعدها توسط یک شرکت آمریکایی خریداری شد؛ بنابراین بر اساس نیازهای صنعت آب ما نسبت به توسعه فناوری توپ هوشمند بومی اقدام کردیم.
عملکردی بیوقفه در خطوط انتقال
رضایی با بیان ضرورت توسعه این فناوری در کشور میگوید: با توجه به اینکه آمارهای رسمی میزان هدررفت آب را بین ۳۵ تا ۴۰ درصد اعلام میکنند نیاز جدی به ابزارهایی وجود دارد که بتوانند این هدررفت را کاهش دهند. این توپ هوشمند قابلیت تشخیص هر دو نوع نشتی یعنی نشتیهای مرئی و نامرئی را دارد. در مطالعات مربوط به کاهش هدررفت در خطوط انتقال کارایی اصلی این ابزار خود را نشان میدهد. بهویژه زمانیکه فناوری جایگزین دیگری برای آن وجود ندارد و این محصول میتواند همین خدمات را با قیمت تمامشده کمتر ارائه کند.
این توپ هوشمند از طریق شیرهای هوا و در فواصل منظم روی خطوط پرتاب میشود و همراه جریان آب به حرکت خود ادامه میدهد. این دستگاه با دریافت سیگنال از نقاط مختلف اطلاعات را ثبت و پس از پایان عملیات دادهها با استفاده از نرمافزار اختصاصی مبتنی بر هوش مصنوعی تحلیل میشوند. این تحلیلها به شناسایی دقیق محل نشتیها و حتی مشکلات هیدرولیکی احتمالی لوله کمک میکنند.
دقت بالا و سازگاری با انواع لولهها
فعال فناور در حوزه نشتیابی انتقال آب تاکید میکند که این توپ هوشمند با تولید طیفهای مختلف بر اساس تغییرات سیگنال رفت و برگشتی قادر به تشخیص دقیق نقطه دقیق نشتی در خطوط انتقال است.
وی با اشاره به ایجاد بانک دادههای گسترده بر اساس آزمون این فناوری در انواع لولهها اظهار میدارد: با توجه به اینکه برخی قطعات داخلی محصول کاربرد دوگانه دارند تامین این قطعات برای ما امکانپذیر نیست. با این حال دقت نشتیابی این ابزار حدود مثبت و منفی۱۰ متر است و میتواند نشتیهایی با نرخ جریان تا ۲ لیتر بر دقیقه را شناسایی کند.
قیمت مناسب و پوشش نانویی مزیتهای توپ هوشمند
یکی از مهمترین مزایای رقابتی این محصول قیمت پایینتر نسبت به نمونه خارجی است. شرکت خارجی ارائهدهنده این فناوری خدمات بسیار گرانقیمتی ارائه میدهد در حالی که محصول بومی ایران با هزینه بسیار پایینتر خدمات مشابهی را ارائه میکند.
رضایی میگوید: شرکت خارجی ارائه دهنده این فناوری خدمات مربوط را در اختیار ما قرار نمیدهد و این یکی از چالشهای اصلی است. از سوی دیگر فناوریهای موجود عمدتا در شبکههای توزیع کاربرد دارند؛ مانند ژئوفون و ابزارهای مشابه اما فناوریای که بتواند نشتهای نامرئی در خطوط انتقال را تشخیص دهد در دسترس نبوده است.
مزیت رقابتی ما میتواند قیمت پایینتر خدمات باشد. برای بهبود عملکرد توپ هوشمند پوششهای نانویی روی سطح آن اعمال کردهایم تا عملکرد دستگاه را ارتقاء دهیم. این پوشش موجب شده است که توپ در فشارهای پایین دچار کلاپس و شکست نشود و حتی در فشارهای ۱۰ تا ۱۲ بار نیز عملکرد مناسبی داشته باشد. علاوه بر این در فرآیند دریافت و ارسال سیگنال نیز عملکرد توپ پس از اعمال این پوشش بهبود یافته است.
چالشهای مسیر نوآوری
مدیرعامل این شرکت دانشبنیان به چالشهای این فناوری اشاره و میگوید: یکی از چالشها تحریمها و نوسانات قیمت دلار است. ما ناچاریم بخشی از قطعات را از خارج تهیه کنیم و تغییرات قیمت هزینهها را تحت تاثیر قرار میدهد. چالش دیگر نیاز به آزمونهای متعدد برای ارتقای سطح بلوغ فناوری (TRL) است که هزینهبر است و برای انجام این آزمونها نیازمند حمایت مالی و تسهیلگری از سوی نهادهای مرتبط هستیم.
رضایی تاکید میکند که برای تکمیل و رسیدن محصول به سطح عملکرد صددرصدیانتظار دارند نهادهایی مانند وزارت نیرو و معاونتهای مرتبط حمایت مالی و تسهیلات لازم را فراهم کنند تا این فناوری بتواند بخشی از بار تامین و مدیریت منابع آب کشور را از دوش نهادهای متولی بردارد.
پروژهها و استقبال از محصول بومی
این شرکت دانشبنیان فعال در حوزه پایش خطوط انتقال آب تاکنون پروژههای متعددی را در استانهای قم و تهران اجرا کرده و با تاییدیه عملکرد از شرکت آب و فاضلاب استان قم مواجه شده است. رضایی اظهار میدارد: استقبال از این خدمت داخلی خوب بوده و نیاز در کشور وجود دارد. شرکتهای مختلف و نهادهای صنعتی مرتب به ما مراجعه میکنند تا خطوط آنها را پایش کنیم. این استقبال نشان میدهد این نیاز هم در جامعه و هم در صنعت واقعی است.
صرفهجویی اقتصادی قابل توجه
برآوردها نشان میدهد که اختلاف قیمت میان محصول بومی و نمونه خارجی منجر به صرفهجویی ارزی قابل توجهی به میزان حدود ۱۰ میلیون دلار در سال خواهد شد. با توجه به اینکه کشور دارای حدود ۱۰۰ هزار کیلومتر خطوط انتقال است و این خطوط باید هر ۱۰ سال یکبار نوسازی یا ارزیابی شوند سالانه حدود ۱۰ هزار کیلومتر باید تحت پایش قرار گیرد.
به گفته رضایی در حال حاضر تیم عملیاتی این شرکت حدود ۱۱ تا ۱۲ نفر است و با توجه به افزایش حجم کارها تعداد افراد درگیر پروژهها بیشتر خواهد شد. برخی از فعالیتها بهصورت برونسپاری انجام میشود و برخی افراد در فرایند تحقیق و توسعه حضور داشتهاند.
سرمایهگذاری در آیندهای آبیتر برای جامعه
توسعه بومی توپهای نشتیاب آب فراتر از یک نوآوری فناورانه یک سرمایهگذاری استراتژیک در آیندهی پایدار کشور است. این فناوری با نگاهی به چالشهای پیش روی مدیریت منابع آب و با بهرهگیری از دانش و توانمندیهای داخلی وعدهی تحولی در نحوهی بهرهبرداری از این منبع حیاتی را میدهد.
شاید در نگاه اول این فناوری به نظر دور از زندگی روزمرهی ما برسد اما در واقع تاثیر آن به طور مستقیم بر کیفیت زندگی و رفاه عمومی اثر میگذارد. کاهش نشتیهای آب به معنای دسترسی پایدارتر به آب آشامیدنی سالم برای خانوارها و صنایع است. این امر به خصوص در مناطق کمبرخوردار و در دورههای خشکسالی اهمیت دوچندانی پیدا میکند. با کاهش هدررفت آب فشار بر منابع آب موجود کاهش یافته و خطر کمبود آب در آینده نیز به حداقل میرسد.
علاوه بر این صرفهجویی اقتصادی ناشی از این فناوری میتواند به کاهش هزینههای آب برای خانوارها و صنایع منجر شود. این کاهش هزینهها به افزایش قدرت خرید و بهبود سطح زندگی مردم کمک میکند. همچنین با کاهش هزینههای تصفیه و انتقال آب بار مالی بر دوش دولت و شهروندان کاهش مییابد.
اهمیت این فناوری تنها به جنبههای اقتصادی محدود نمیشود. حفظ منابع آبی به معنای حفظ اکوسیستمها و تنوع زیستی است. کاهش فشارهای ناشی از برداشت بیرویه از منابع آب به حفظ حیات وحش و جلوگیری از تخریب زیستگاههای طبیعی کمک میکند. همچنین مدیریت پایدار منابع آب به کاهش خطر وقوع سیلابها و خشکسالیها و حفظ امنیت غذایی کشور نیز کمک میکند.
موفقیت در توسعه اینگونه فناوریها نشاندهندهی توانایی کشور در تولید دانش و فناوریهای نوین است.
این مدل فناوریها نه تنها یک تکنولوژی جدید است بلکه یک سرمایهگذاری در آیندهای آبیتر، پایدارتر و مرفهتر برای جامعه را به همراهدارد. این تکنولوژیها با تاثیرات مستقیم بر زندگی روزمره، حفظ محیط زیست و تقویت اقتصاد کشور میتواند به بهبود کیفیت زندگی و ارتقای سطح رفاه عمومی کمک کند.
با وجود منابع انسانی و علمی قابل توجه در ایران و پتانسیل حل مسائل و بحرانها با فناوری بومی، چالش عمده دستیابی به مقیاسپذیری و عملیاتیسازی این فناوریها است. برای اینکه از تبدیل نوآوریهای کوچک به راهکارهای موثر در صنعت و کلان کشور و در مقابله با بحرانها جلوگیری شود چه اقداماتی باید انجام شود تا فرآیند انتقال فناوری از آزمایشگاه به بازار و استقرار آن در مقیاس بزرگ تسهیل گردد؟ چرا این تسهیل صورت نمیگیرد؟
انتهای پیام/
