صرفه‌جویی در مصرف آب و برق با سیستم آبیاری هوشمند خورشیدی / ۷۰ درصد آب کشاورزی سنتی هدر می‌رود!

گروه اقتصادی خبرگزاری دانشجو، به تبع خشکسالی بی آبی و گرمای بالا علاوه بر تنگنا‌هایی که برای زندگی روزمره مردم ایجاد می‌کند به مشکلات دیگری نیز می‌انجامد که در دراز مدت اقتصاد را دچار چالش‌های جدی می‌کند. امروز اقتصاد‌های بزرگ دنیا با روش‌های کشاورزی سنتی خداحافظی کرده و با بهره وری استفاده از دستگاه‌ها و ابزار‌هایی با کمترین میزان مصرف، بهترین عایدی تولید را بدست آورده و کمترین خسارت را به طبیعت وارد می‌کنند. امیر حاجی زاده فلاح؛ کارشناس ارشد سازه‌های آبی در گفتگو با دانشجو به راهکار‌های دنیای امروز برای بهره وری بیشتر از منابع طبیعی مثل آب و نقش آن در بهبود توسعه تولید محصولات کشاورزی اشاره کرده که ماحصل آن را در ادامه می‌خوانید.

کارشناس ارشد سازه‌های آبی با اشاره به این موضوع که برای بهره وری بهتر و مصرف کمتر آب در وضعیت خشکسالی کنونی باید به شیوه‌های جدید متوسل شد، گفت: سیستم‌های هوشمند آبیاری و آب‌رسانی با قابلیت ارتباط رادیویی و تغذیه خورشیدی این امکان را برای بهره‌برداران به وجود می‌آورد تا به کمک حسگر‌های محیطی و پایش کمیت‌های تأثیرگذار بر روی آبیاری، بالاترین امکان بهره‌وری آب در حوزه کشاورزی و با کمترین میزان مصرف آب و برق ایجاد نمایند. مدیریت و کنترل این این سیستم‌ها به کمک اپلیکیشن‌های تلفن همراه برای بهره‌برداران مهیا شده است تا در هر فاصله مکانی نسبت به آخرین تغییرات محیطی و اعمال دستور به این سیستم‌ها امکان مدیریت و نظارت را ایجاد نماید.

حاجی‌زاده فلاح با بیان اینکه در بخش کشاورزی هدر دهی آب بالاست خاطر نشان کرد: آمار‌ها نشان می‌دهد که حدود ۸۰ درصد آب مصرفی در بخش کشاورزی هدر می‌رود. پس توجه ویژه در زمینه آبیاری کشاورزی از اهمیت بالایی برخوردار میباشد. در روش‌های متداول مورد استفاده برای آبیاری مزارع و باغات، مشکلاتی وجود دارد که از جمله آن‌ها میتوان به موارد زیر اشاره کرد.

وی ادامه داد: روش آبیاری قطره‌ای برای هر هکتار زمین نیازمند هزاران متر کابل و چندین مخزن آب دارد. همچنین این تجهیزات در زمان شخم زدن زمین باید به صورت کامل جمع آوری شده و بعد از شخم زدن دوباره نصب شوند که این موضوع بسیار هزینه بر می‌باشد. در هنگام خروج آب نیز مقداری تبخیر شده و هدر می‌رود.

حاجی زاده فلاح با اشاره به چند روش برای مصرف بهینه آب و کاهش نیاز به مصرف برق گفت: در روش آبیاری بارانی نیز زمانی که آب در هوا پخش می‌شود، چون سطح آزاد آب زیاد می‌شود آب راحت‌تر تبخیر می‌شود و مقدار زیادی از آن هدر می‌رود. در این روش همچنین برای پخش آب در سطح زمین نیاز به برق زیادی می‌باشد. برای هر هکتار زمین چندین فواره نیاز می‌باشد و نیروی انسانی زیادی نیز لازم دارد؛ بنابراین به علت معایب روش آبیاری قطره‌ای و بارانی به خصوص در هدر رفت آب و انرژی استفاده از سیستم آبیاری هوشمند بسیار دارای اهمیت بوده، و استفاده از این روش تواند راه حلی مطلوب و قابل قبول برای مدیریت بحران و صرفه جویی آب باشد.

وی با بیان اینکه در مسیر کاهش مصرف در هزینه‌های تولید نیز صرفه جویی صورت می‌گیرد توضیح داد: بهبود بهره وری آبیاری میتواند تا حد زیادی به کاهش هزینه‌های تولید در کشاورزی، ساخت صنعت رقابتی‌تر و پایدار کمک کند؛ که از طریق آبیاری مناسب اراضی کشاورزی به طور متوسط میتواند در حفظ و هم در افزایش کیفیت خاک و در نتیجه به حداقل رساندن اثرات زیست محیطی ناشی از بیش از حد اعمال آب کمک به سزایی بکند. با پیشرفت فن آوری و با ساخت سنسور‌های پیشرفته آب و خاک میتوان بر عملکرد کارآمد و اتوماتیک سیستم‌های آبیاری نظارت صحیحی داشت. سیستم‌های آبیاری هوشمند مبتنی بر سنسور آب و خاک باعث بهینه شدن آبیاری در منطقه ریشه گیاه شده و به دنبال آن رشد سریع گیاه را نیز به دنبال دارد. از مزایای دیگر این تکنیک‌های آبیاری هوشمند، راحتی و آسان بودن آن می‌باشد. این سیستم سازگار با نیاز‌های گیاه و درخت میباشد و مقدار آب مورد نیاز برای آبیاری به شرایط آب و هوا در طول فصل و شرایط خود گیاه بستگی دارد. این طرح نه تنها مدیریت درستی بر منابع آب و خاک دارد بلکه به صرفه جویی قابل توجه منابع آب در مقایسه با آبیاری سنتی منجر خواهد شد.

کارشناس ارشد سازه‌های آبی با بیان اینکه آبیاری هوشمند با توجه به کمبود آب در ایران امری است حیاتی، ادامه داد: متاسفانه اکثر مردم توجه‌ای به این مساله ندارند و با اتلاف آب این ماده گران بها را به راحتی هدر می‌دهند. شاید در ابتدا هزینه آن نسبتا بالا باشد، ولی در دراز مدت کاملا به صرفه است. هم از نظر نیروی کارگری هم از نظر میزان مصرف آب. سیستم آبیاری هوشمند همیشه با توجه به نوع پوشش گیاهی و سبک اجرای محوطه، طراحی می‌شود.

وی در خصوص عواملی که باعث گرایش در امر آبیاری فضا‌های سبز، گلخانه‌ای و کشاورزی به سیستم‌های هوشمند آبیاری می‌شود گفت: اولاً صرفه جویی بالای آب در استفاده از این سیستم‌ها و ثانیاً انعطاف پذیری این نوع سیستم‌ها با شرایط گوناگون زمین و منطبق شدن با نوع نیاز گیاه در مصرف آب است.

حاجی زاده فلاح درباره چگونگی آبیاری هوشمند خورشیدی نیز خاطر نشان کرد: نوعی از سیستم‌های آبیاری هوشمند که قطره‌ای هستند و در شرکت‌های آن به فروش می‌رسند، با استفاده از انرژی خورشیدی کار می‌کنند. امروزه از انرژی خورشیدی در بسیاری از بخش‌های صنعتی و شرکت‌های فروش و تجهیزات مختلف مانند سیستم‌های آبیاری هوشمند قطره‌ای در جهت صرفه جویی در مصرف آب و برق استفاده می‌شود. این منبع تامین انرژی رایگان بوده و فقط برای استفاده از آن باید لوازمی در مکان‌های مورد نظر نصب شود.

وی افزود: با توجه به شرایط اقلیمی برخی از استان‌های قرارگرفته در منطقه گرم و خشک، استفاده بهینه و هوشمند از انرژی علی الخصوص آب و برق در شهر‌های کویری مانند یزد، امری حیاتی محسوب میشود. شیوه‌های غیر مکانیزه و غیر اصولیِ سنتی برای آبیاری مزارع و زمین‌های کشاورزی، موجب تقلیل تدریجیِ سطح آب‌های زیر زمینی و خشکی قنات‌ها شده و مسبب حفر چاه‌های عمیق در آیند‌های نزدیک خواهد شد که این خود یکی از نگرانی‌ها و معضلات دولت‌ها در راستای انتقال وتوزیع عادلانه آب بوده و باعث صرف هزینه‌های گزاف و سربار، جهت احداث طرح‌های پر هزینه میشود؛ لذا سیستم آبیاری هوشمند، به عنوان طرحی کارآمد معرفی میگردد که تا حد بسیار زیادی مصرف آب و هزینه‌های جبران ناپذیر آتی را کاهش خواهد داد. سیستم هوشمند آبیاری نوعی تکنولوژی است که با برنامه ریزیِ از قبل تعیین شده به طور ثابت به آبیاری فضا‌های سبز، گلخانه، مزارع و ... می‌پردازد.

وی در این باره افزود: در این سیستم که از دو بخش اصلی واحد اندازه گیری رطوبت خاک و پردازش با استفاده از انرژی خورشیدی و واحد کنترل آبیاری تشکیل شده است، برق مورد نیاز سیستم‌های کنترل و حسگر‌ها از طریق پانل‌های خورشیدی تامین می‌گردد. هدف از اجرای این سیستم، راه اندازی یک شبکه آبیاری است بگونه‌ای که بصورت هوشمند رطوبت خاک را تشخیص داده و در صورت کاهش این رطوبت از میزان قابل تعریف، فرمان شروع آبیاری را به یک پمپ و یا شیر برقی ارسال نماید. علاوه بر این، با اجرای این سیستم بوسیله پیام‌های SMS میتوان از وضعیت سیستم و پارامتر‌های اندازه گیری شده مطلع گشته و به همین ترتیب فرامین لازم را برای سیستم ارسال نمود. علاوه بر این جهت جلوگیری از تبخیر سطحی، با استفاده از فتوسل موجود در سیستم، میزان تابش اندازه گیری شده و چنانچه زمان آبیاری در ساعات غیر از تابش مستقیم باشد، آبیاری انجام می‌گیرد.

کارشناس ارشد سازه‌های آبی درباره مزایای سیستم ابیاری هوشمند خورشیدی به چند آیتم اشاره کرد و گفت: صرفه جویی در مصرف برق، کاهش ۳۰ الی ۵۰ درصدی آب مورد نیاز ابیاری، کنترل هوشمند ابیاری و جلوگیری از تبخیر سطحی، کاهش نیروی کار مشغول برای ابیاری، منظم نمودن زمان‌های ابیاری که منجر به طراوت بیشتر گیاهان می‌شود. قابلیت نمایش دیجیتال دما با دقت‌های بالا، قابل اتصال به انواع ابزار‌های هشداردهنده جهت هشیار نمودن اپراتور‌ها از وضعیت‌های بحرانی دما، رطوبت ثابت ماندن دما و رطوبت برای گلخانه ها، در فصول سرد سال می‌توان ابیاری را به صورت بهینه و بدون واهمه از یخ زدگی سیستم ابیاری انجام داد. در فصول گرم سال می‌توان آبیاری را به صورت بهینه و با توجه به میزان گرمای هوا و نیز خشکی خاک در زمین‌های کشاورزِ کوچک، متوسط، بزرگ و باغات و منازل ویلائی انجام داد.