تواجه البنية التحتية البيئية، حول العالم، تحديات متزايدة مع تفاقم التغيّر المناخي وشحّ الموارد المائية، ما يفرض حاجة ملحّة لتطوير منشآت معالجة مياه الصرف الصحي التقليدية، لتصبح أكثر كفاءة واستدامة.
وفي هذا السياق، كشف باحثون من جامعة تايوان الوطنية عن إطار عمل يدمج الذكاء الاصطناعي في إدارة قطاع المياه، معتمدين على رؤية «التحول المزدوج» التي تدمج التطور الرقمي بالاستدامة البيئية، محوّلين بذلك واحدة من أكبر المشكلات البيئية إلى مصدر للموارد الثمينة.
ويستند الابتكار التايواني الجديد إلى تشغيل أجهزة استشعار ذكية قادرة على مراقبة وتحليل تدفقات مياه الصرف الصحي في الوقت الفعلي. ويسمح هذا الإطار الرقمي للمشغلين بالتنبؤ الدقيق بحالة المعالجة، والتكيف الفوري مع المتغيّرات، مما يحل معضلة الهدر التشغيلي.
ويعتمد النظام على نمذجة متقدمة للعمليات تتيح إدارة مستدامة لمركب «النيتروجين الأمونياكي»، وهو ملوث كيميائي معقد يتسبب بأضرار بالغة للحياة البحرية والنظم المائية، في حال تصريفه من دون معالجة دقيقة.
ومن خلال الإدارة الذكية، لا يقتصر النظام على تحييد خطر النيتروجين الأمونياكي فحسب، بل يعمل على استخلاصه، وتحويله إلى مورد اقتصادي قيّم، يدعم صناعات الأسمدة والطاقة المتجدّدة، ما يجسد المفهوم الحقيقي للاقتصاد الدائري الذي يعيد تدوير النفايات بدلاً من التخلص منها.
ومن خلال الإدارة الذكية، لا يقتصر النظام على تحييد خطر النيتروجين الأمونياكي فحسب، بل يعمل على استخلاصه، وتحويله إلى مورد اقتصادي قيّم، يدعم صناعات الأسمدة والطاقة المتجدّدة، ما يجسد المفهوم الحقيقي للاقتصاد الدائري الذي يعيد تدوير النفايات بدلاً من التخلص منها.
وتتجاوز قدرات التكنولوجيا المطورة الأهداف التقليدية للمحطات؛ حيث تمنح البيانات اللحظية غرف التحكم القدرة على ترشيد استخدام الطاقة، وخفض استهلاك الكهرباء غير الضروري، أثناء عمليات التهوية والتدوير.
هذا التحسين الآلي لا يقلل التكاليف التشغيلية للمنشآت فحسب، بل يسهم بشكل مباشر في خفض انبعاثات الكربون الناتجة عن محطات المعالجة، ما يجعلها صديقة للبيئة في مدخلاتها ومخرجاتها، على حد سواء.
هذا التحسين الآلي لا يقلل التكاليف التشغيلية للمنشآت فحسب، بل يسهم بشكل مباشر في خفض انبعاثات الكربون الناتجة عن محطات المعالجة، ما يجعلها صديقة للبيئة في مدخلاتها ومخرجاتها، على حد سواء.
وبفضل هذا الترابط، نجح النموذج التايواني في دمج «الرقمنة»، مع «التقنيات الخضراء»، لتخفيف العقبات التي تواجه كلاً منهما، على حدة، فالتقنية تقدم الدقة والسرعة، في حين تضمن الاستدامة توجيه هذه الجهود نحو حماية كوكب الأرض، وتوفير المياه الآمنة.
ويمثل هذا الإنجاز العلمي قفزة نوعية في هندسة البيئة، حيث يؤسس لمرحلة جديدة تنتقل فيها البنية التحتية لإدارة المياه من الدور الدفاعي المتمثل في «مكافحة التلوث»، إلى دور هجومي وإنتاجي يتمثل في «استعادة الموارد الدائرية المستدامة».
ومع نجاح هذا النموذج، تتبدل النظرة التقليدية إلى محطات معالجة الصرف الصحي، لتصبح بمثابة «منشآت حيوية لتدوير العناصر الغذائية»، ومصانع لإنتاج الطاقة النظيفة، والمياه المتجدّدة، ما يرسم ملامح مستقبل أكثر أماناً للموارد المائية العالمية.
