«تسريبات الأنابيب المتهالكة».. «الإيكونوميست»: أوروبا تفقد 25% من مياهها

أدت درجات الحرارة المرتفعة وفترة الجفاف المطولة، في يونيو، إلى انزلاق جزء كبير من جنوب إيطاليا إلى أسوأ جفاف منذ عقود، وأصبح نقص المياه في كابري الفخمة شديدًا لدرجة أن السلطات المحلية منعت مؤقتًا العبارات من إنزال السياح على الجزيرة.

ووفقا لمجلة "الإيكونوميست"، لا يمثل نقص هطول الأمطار سوى نصف القصة، البنية التحتية المتهالكة هي المسؤولة أيضًا، حيث يتسرب أكثر من 40% من مياه الشرب في كابري من خلال التسريبات في شبكة الأنابيب قبل أن تصل إلى العملاء.

تقنية المراقبة

ومع ذلك، في جزيرتي إيشيا وبروسيدا المجاورتين لكابري، أبقت تقنية المراقبة الجديدة المصممة لاكتشاف تسرب المياه معدل التسرب أقرب إلى 20%.

بدأت شركة "زايلم" الأمريكية في مراقبة الأنابيب التي تربط الجزر بالبر الرئيسي لأول مرة في عام 2019 باستخدام نظام "سمارت بول" أو الكرة الذكية وهي عبارة عن أداة بحجم كرة التنس تتحرك عبر أنابيب المياه بحرية، ونظام "صحارى" وهي أداه مقيدة، وكلاهما مزود بأجهزة استشعار صوتية لتحديد صوت الهسهسة المميز للتسرب، واتصال GPS لتحديد مكان التسرب بالضبط.

وقد وفرت الإصلاحات اللاحقة للشقوق التي حددتها "زايلم" على إيشيا 50 لترًا من المياه في الثانية، وهو ما يعادل ثلث استهلاك الجزيرة، وقد تؤدي مثل هذه الأساليب إلى عواقب دراماتيكية مماثلة في أماكن أخرى.

مشكلة عالمية

وتعد أنابيب المياه المتسربة مشكلة عالمية، وتقدر مجموعة "يوروو"، وهي مجموعة شاملة لموردي المياه، أن معدل المياه المفقودة في أوروبا (كلها تقريبًا بسبب تسرب الأنابيب) يبلغ 25%،وقد أبقت بعض البلدان، مثل هولندا وألمانيا، الخسائر عند رقم واحد من خلال الإنفاق على الصيانة، ولكن في أماكن مثل بلغاريا يُعتقد أن المعدل يقترب من 60%.

وأرقام التسرب في أمريكا مماثلة لتلك الموجودة في أوروبا، وعلى الرغم من صعوبة الحصول على بيانات جيدة في البلدان الفقيرة، يعتقد الخبراء أن القضية أكثر إلحاحًا هناك.

ولن يكون التعامل مع هذه المشكلة سهلاً، فمن ناحية، تمتد شبكة أنابيب المياه العالمية على مساحة هائلة: إذ تمتد أكثر من أربعة ملايين كيلومتر من أنابيب مياه الشرب في أنحاء أوروبا، وهو ما يكفي لتلتف حول خط الاستواء مئة مرة، كما أن هذه الأنابيب تقع تحت الأرض، وهو ما يجعل من الصعب رصد المشاكل (برغم أن الانفجارات الكبيرة تؤدي إلى ظهور برك من المياه على السطح، فإن معظم المياه تضيع من خلال شقوق أصغر نادراً ما يتم اكتشافها).

وحتى العدد المتزايد من الأنابيب المصنوعة من مواد مقاومة للتآكل ليست محصنة ضد المشاكل: فالتحضر، مع زيادة حركة المرور فوقها، من الممكن أن يؤدي إلى تسريع معدل تشكل الشقوق.

والنبأ السار هو أن شركات المياه تتجه بشكل متزايد إلى التكنولوجيا الجديدة لمراقبة استهلاك المياه، وتحديد التسريبات وتنفيذ أعمال الإصلاح، وتعتمد الأدوات التي تستخدمها شركة "زيلم" في جزيرة إسكيا على اكتشاف التسربات داخل الأنابيب، ولكن هذه ليست اللعبة الوحيدة المتاحة.

كما شهد الطلب على الأدوات الصوتية التي تعمل من الأنابيب الخارجية زيادة هائلة، كما يقول أوري جوتيرمان، الرئيس التنفيذي لشركة جوتيرمان، وهي شركة رئيسية تقدم هذا النوع من المعدات.

أجهزة استشعار

تصنع جوتيرمان منتجات تُعرف باسم مسجلات الضوضاء المرتبطة بالتسرب، والتي تضع أجهزة استشعار أعلى تجهيزات أنابيب المياه المعدنية على فترات تتراوح بين 200 و300 متر.

تسجل هذه الأجهزة الأصوات الصادرة عن الأنابيب كل ليلة، عندما تكون الضوضاء المحيطة في أدنى مستوياتها، وتنقل النتائج إلى الشبكة، حيث يمكن لخوارزميات الذكاء الاصطناعي تحديد موقع أي تسرب.

وقد جعل استخدام الذكاء الاصطناعي هذه الأجهزة أكثر حساسية للأصوات في نطاقات التردد المنخفضة المميزة للأنابيب البلاستيكية، والتي تعمل على تخفيف صوت التسرب أكثر بكثير من الأنابيب المعدنية.

وبعد تكاليف التثبيت الأولية، يتم أتمتة النظام بالكامل، وعلى الرغم من أن أجهزة الاستشعار تعمل بالبطارية، فإن فترات تشغيلها القصيرة تعني أن عمرها الافتراضي قد يتجاوز خمس سنوات.

تحديد التسريبات

وتقدم صور الأقمار الصناعية طريقة أخرى لتحديد التسريبات، وتقدم شركات مثل "أستيرا"، وهي شركة إسرائيلية، خدمة تسمى "ريكفر" والتي تستخدم رادارًا قائمًا على الأقمار الصناعية لمراقبة مستويات الرطوبة فوق وتحت الأرض، ثم يقوم نموذج الذكاء الاصطناعي بتمييز الشذوذ، بما في ذلك المناطق المبللة التي قد تكون دليلاً على تسرب.

وتقول "أستيرا" إن "ريكفر" توفر للعالم الآن أكثر من 368 مليار غالون من المياه الصالحة للشرب كل عام.

ويبدو أن أفكارًا مبتكرة أخرى ستصل إلى السوق قريبًا، على سبيل المثال، يتم استخدام الروبوتات بالفعل في بعض أنابيب الصرف الصحي، والتي تعاني أيضًا من الشقوق الناجمة عن التآكل.

ومع ذلك، كان طرح هذه الخدمة في أنابيب مياه الشرب أبطأ، حيث تتضمن توجيهات المياه الوطنية عادةً لوائح سلامة صارمة حول ما يدخل داخلها. لكن بعض الشركات تأمل في تجاوز هذه العقبات.

استخدام الروبوتات

وتعد شركة ناشئة فرنسية، أكوا روبوتيكس، واحدة من هذه الشركات، يشبه روبوت "كلين ووتر باثفيندر" ، الذي يبلغ حجمه تقريبًا حجم ذراع الإنسان، يرقة معدنية ويتحرك بشكل مستقل عبر أنابيب المياه، باستخدام كاميرات عالية الدقة وأجهزة استشعار بالموجات فوق الصوتية لقياس سمك الأنابيب وتحديد التآكل والشقوق، وكذلك تحديد التسريبات.

وتقوم شركة "بيببوتس"، وهي مشروع تعاوني بقيادة أكاديمية مقره بريطانيا، بعمل مماثل، وبعض الروبوتات التي تنتجها الشركة بحجم علبة الثقاب، وهذا يعني أنها يمكن أن تتناسب مع أضيق الأنابيب.

والفكرة هي أن "روبوتات التفتيش" تدخل الأنابيب أولاً، وهي مزودة بأجهزة استشعار صوتية عالية الدقة حساسة للغاية للشقوق ويمكنها تحديد المناطق الرقيقة على جدران الأنابيب.

وسوف تتبع هذه الروبوتات "روبوتات عاملة" قادرة على إجراء إصلاحات فورية، والأمر الحاسم هو أن هذه التكنولوجيا سوف تكون قادرة على تحديد مناطق الأنابيب التي تبدو من المرجح أن تتشقق قريباً، مما يسمح بإجراء إصلاحات وقائية لتقويتها قبل أن تبدأ في التسرب.

ويأمل كيريل هوروشينكوف من جامعة شيفيلد، قائد البرنامج، أن يحصلوا على الضوء الأخضر لنشر هذه الأدوات في أنابيب مياه الشرب قريباً.

ولا يزال من غير الواضح كم ستكلف هذه الأدوات، يزعم جوتيرمان وآخرون أنها تسدد تكاليفها بسرعة كبيرة، حيث تكتسب شركات المرافق القدرة على فرض رسوم على العملاء مقابل المياه التي كانت لتضيع لولا ذلك، لا شك أن هذا صحيح على المدى الأبعد، ولكن لا يزال هناك حاجة إلى المال مقدمًا لتمويل الاستثمار.

ستساعد جهود الحكومات في تخصيص التمويل للبنية الأساسية للمياه، فقد خصص الاتحاد الأوروبي 12.6 مليار يورو (14 مليار دولار) للدول الأعضاء لتحقيق هذه الغاية في إطار العديد من المخططات، بما في ذلك مرفق التعافي والمرونة، وهو برنامج ما بعد كوفيد يستمر حتى نهاية عام 2026، وتوجد صناديق مماثلة في أمريكا وبريطانيا.

في الوقت الحالي، لا تقدم أي تقنية واحدة حلاً مثاليًا: يمكن أن تضيع الكرات الذكية؛ وقد تكون صور الأقمار الصناعية غير واضحة؛ ولا تزال الروبوتات تتطلب مشغلين بشريين، ما يزيد من التكاليف، لكن هذه مجرد اعتراضات بسيطة، ستكون المعلومات الأكثر دقة حول كيفية عمل شبكات الأنابيب في الواقع أمرًا حيويًا لتحقيق أقصى استفادة من إمدادات العالم من مياه الشرب.