پنج مزیت استفاده از رباتیک در صنعت آب و فاضلاب ‏

در این بخش پنج روش نوآورانه رباتیک در کمک به صنعت آب و فاضلاب را معرفی می‌کنیم.
 

محققان یکی از عوامل مؤثر در مشکل جهانی کمبود آب را نشتی می‌دانند. به عنوان مثال در عربستان سعودی، به دلیل نشت و مشکلات تعمیر و نگهداری، چیزی حدود 30% از آب به هدر می‌رود. مردم برخی از مناطق به دلیل کمبود آب هر روز به مدت چندین ساعت با قطعی آب مواجه شده یا مجبور هستند از مناطق دیگر آب دریافت نمایند.  
این ربات همچنین می‌تواند محل نشت را در محدوده‌ی چند پایی یا چند سانتیمتری مشخص کندشرکتی تحت عنوان واچ تاور رباتیکس (WatchTower Robotics‎) نمونه اولیه‌ای از نوعی ربات انعطاف پذیر را ساخته است که می‌تواند درون لوله حرکت کند. حسگرهای این ربات تغییرات فشار ناشی از خروج آب به دلیل نشت را تشخیص می‌دهند. این ربات همچنین می‌تواند محل نشت را در محدوده‌ی چند پایی یا چند سانتیمتری مشخص کند. این روش بسیار برتر از روشهای فعلی است که در آنها غالباً نیاز به کارگران خدماتی آب بوده، به گونه‌ای که به منظور یافتن منبع مشکل این کارگران مجبورند نواحی وسیعی از خیابانها را حفر کنند.
 

تمیز نگاه داشتن مخازن آب آشامیدنی کاری است که زمان زیادی را می‌طلبد. در حال حاضر دو تکنیک اصلی انجام این کار خالی کردن آب مخازن یا به کار گماردن غواص برای انجام آن است. اما چند شرکت رباتیک در تلاش هستند این نیاز را به شکل متفاوتی رفع نمایند. یکی از آنها شرکتی استرالیایی تحت عنوان فریمنتل کامرشال دایوینگ (Fremantle Commercial Diving‎) است. این شرکت خدمات غواصی را به مدت سه دهه برای مخازن آب شرب فراهم ساخته است.

پس از آن که شرکت متوجه نیاز و شکاف فعلی بازار به رباتهایی برای تمیز کردن مخازن آب شد، بخشی تحت عنوان واترتایت رباتیکس (Watertight Robotics‎) را ایجاد نمود. این شرکت با مطالعه رباتهای مورد استفاده در بخشهای دیگر و اصلاح و ایجاد تغییراتی در آنها برای بازار استرالیا کار خود را شروع کرد. تمام رباتهای موجود در ناوگان این شرکت فاقد هرگونه روغن بوده یا از مقادیر کمی روغن خوراکی استفاده می‌کنند. همچنین در صورتی که رباتها کار تمیز کردن مخازن را در دست ‌گیرند، آب را آلوده نساخته و به منبع آسیب وارد نمی‌سازند.
 

تأسیسات از نیروگاه‌های هسته‌ای گرفته تا بیمارستانها اغلب از سیستم‌های حلقه بسته برای رفع نیازهای تصفیه آب مورد نیاز خود استفاده می‌کنند. این روش مزایایی از جمله افزایش بهره‌وری و کاهش احتمال قرار گرفتن در معرض آلاینده‌ها را به همراه دارد. برخی از شرکتها در حال تحقیق در خصوص جذب رباتهایی برای کمک به تصفیه آب هستند.

هدف از این همکاری ارزیابی تأثیر استفاده از ربات برای کمک به نیازهای تصفیه فاضلاب در ارهوش شهری در دانمارک با رشد 5000 نفری در سال بوده است. به طور خاص‌تر، این پروژه بررسی خواهد کرد که آیا وابستگی به رباتها برای مناطق بیرونی تصفیه خانه‌های فاضلاب یا کمک گرفتن از آنها برای برخی کارهایی که نیاز به بلند کردن اجسام سنگین دارد امکان پذیر است یا خیر. پهبادها یا همان هواپیماهای بدون سرنشین نیز ممکن است بتوانند برخی از بازرسی‌های نیروگاهی را انجام دهند.
 

متخصصان صنعت آب و فاضلاب نقش مهمی در اطمینان از امنیت آب شرب ایفاء می‌کنند. بخشی از این الزام به معنای دفع مسئولانه فاضلاب است. با این حال، نمایندگان سایر بخشها نیز لازم است همان اقدامات را انجام دهند. در تگزاس، گزارشی مبنی بر یافتن مرغداری‌هایی در منطقه‌ داده شد که در حال ریختن فاضلاب با مقادیر زیاد نیتروژن و فسفر به آبهای نزدیک و دریاچه‌ها بودند.

رباتها می‌توانند راحت‌تر تشخیص دهند که چه زمانی این مسائل اتفاق می‌افتند و در صورت لزوم برای مقامات، قدرت اعمال مجازات را فراهم سازند. نوعی ربات الهام گرفته شده از مار ماهی دارای حسگرهای مصنوعی و بیولوژیکی است که آلاینده‌های خاصی را در  آب بررسی کرده و میزان مواد سمی موجود در بدنه آبی را بدون مختل ساختن زندگی گیاهان و حیوانات اندازه گیری می‌کند.

محققان درگیر در این کار عنوان می‌کنند که این دستگاه در تستهای آزمایشگاهی عملکرد خوبی داشته است. این ربات همچنین گزینه‌ای را جهت سفارشی سازی حسگرها به منظور جستجوی انواع خاص آلاینده ارائه می‌دهد.
 

در حال حاضر بیشتر گروه‌های موجود در این صنعت از یک سیستم بسیار ناکارآمد جهت جایگزینی لوله‌های آب استفاده می‌کنند. آنها معمولاً تنها لوله‌ها را با توجه به سن‌شان تعویض می‌کنند و سالانه حدود نیم درصد از کل شبکه را جایگزین می‌سازند. این بدان معنا است که برای جایگزینی کل شبکه قرنها زمان نیاز است. همچنین تعویض لوله‌ها فوق‌العاده گران تمام می‌شود. در شهری مانند سانفرانسیسکو، یک مایل تعویض لوله هزینه‌ای معادل با 3 میلیون دلار دربرخواهد داشت.

شرکتی با نام هایبات یو‌اس‌ای (HiBot USA‎) راه‌کاری را ارائه کرده است. این شرکت از الگوریتم‌ها و رباتهایی برای تشخیص بیشترین نیاز به تعویض لوله‌های موجود در یک شهر یا شهرستان استفاده می‌کند. صنعت آب و فاضلاب از یک سیستم درجه بندی حرفی مبتنی بر سن لوله و تاریخچه نشت آن استفاده می‌کند. یک لوله با درجه A در بهترین شرایط خود قرار دارد، در حالی که لوله‌ای با درجه F به احتمال زیاد به زودی خراب می‌شود و نیاز به تعویض دارد.
شرکت هایبات با ارسال رباتهایی به درون لوله، مناسب بودن درجه تعیین شده لوله و وضعیت آن را مورد ارزیابی قرار می‌دهدشرکت هایبات با ارسال رباتهایی به درون لوله، مناسب بودن درجه تعیین شده لوله و وضعیت آن را مورد ارزیابی قرار می‌دهد. آنها معتقدند که سیستم این شرکت می‌تواند نرخ خرابی در آینده را با میزان دقت 80 تا 90 درصد پیش بینی نماید. آنگاه شرکتها می‌توانند منابع خود را بهتر اختصاص داده و لوله‌هایی که احتمال خرابی آنها می‌رود را مورد هدف قرار دهند.
 

در این فهرست مروری بر برخی از روشهای پیشگام در استفاده از رباتیک در صنعت آب و فاضلاب داشتیم. این موارد استفاده و سایر موارد مانند آنها می‌توانند به تأمین کننده‌های آب کمک کرده تا با کارآیی بیشتری عمل کنند و برای مشتریان دسترسی متداوم‌تر و آب تمیزتر و بی خطرتری فراهم سازند.‌


منبع: roboticstomorrow