طرق جديدة لمعالجة المياه بدون استخدام المواد الكيميائية وتقليل فقدانها إلى 50%

أكد الفائزون في فئات مسابقة جائزة البحوث والابتكارات في مجال المياه لدورتها الثانية في البرنامج البحثي الاستراتيجي لبحوث المياه في مجلس البحث العلمي أن المشاريع ستساهم في تأمين مصدر مائي قابل للري والاستخدام مجددا، وإيجاد طريقة جديدة للمعالجة بدون استخدام المواد الكيميائية أو علميات استهلاك الوقود، والحفاظ على سلامة المزروعات القصيرة السيقان، ورفع كفاءة الإنتاج الزراعي والمقارنة بين نمو النباتات التي تسقى بالعينات قبل استخدام الجهاز وبعده، واستخدام مصادر الطاقة المتجددة في إعادة تدوير المصادر المائية غير النقية كالطاقة الشمسية، وفي تقليل فقد الماء بنسبة أكثر من 50%، وفي تقليل التكلفة والموازنة المخصصة للمياه، وزيادة الوعي والتأثير على سلوك المستهلكين للمياه، وضمان إمدادات المياه حالياً وللأجيال القادمة، وضمان وجود الماء في المنزل، وترشيد استهلاك المياه، ودفع فواتير المياه بشكل أسرع، وتقليل الضغط على موارد المياه في السلطنة. كما أوضحوا لـ «عمان» بأن المشاريع تقلل الموارد المالية المستخدمة في محطات معالجة المياه، وفوائد اجتماعية متمثلة في إيجاد منظومة مجتمعية تستشعر قيمة الموارد الطبيعية، والمساهمة المجتمعية في حل مشكلة شح المياه، وإنشاء بيئة مجتمعية تدرك أهمية إعادة التدوير، وتتمثل الفوائد البيئية في توفير مصدر مياه لري المزروعات وبالتالي توسيع الرقعة الخضراء، وتقليل التلوث الناتج عن استخدام حرق النفايات الحيوية واستغلالها في صناعة أوساط الفلترة في المنتج،وفي تقليل تكاليف التحلية والتصفية لمياه البحر، وتقليل ملوحة مياه الآبار المالحة في المزارع التي تعاني من ارتفاع الملوحة مما يؤدي لرفع مستوى الإنتاج الزراعي في هذه المزارع بأقل تكلفة ممكنة، وخفض نسبة الملوثات «مثل البكتيريا» في المياه العذبة وكانت مشاريع المعالجة الحيوية والدش الاقتصادي والخزان الذكي SMART TANK والري الذكي وفلترة المياه الرمادية ومنقي المياه السحري قد فازت في فئات مسابقة جائزة البحوث والابتكارات في مجال المياه لدورتها الثانية في البرنامج البحثي الاستراتيجي لبحوث المياه في مجلس البحث العلمي، والتقت «عمان» بالقائمين على المشاريع الفائزة، وبحثت معهم أهمية المشاريع والفوائد التي تساهم المشاريع في تحقيقها.

المعالجة الحيوية

ويقدم ابتكار المعالجة الحيوية لطفيليات المياه الرمادية بالطاقة الحرارية للطالب البراء بن خلفان البدوي والطالب عماد بن عامر الرميمي من مدرسة الحواري بن محمد الأزدي نموذجا جديدا لعملية معالجة حيوية للمياه الرمادية من البكتيريا والفطريات المضرة والتي قد تؤثر سلبا على النباتات وخصوبة التربة وقد تؤثر على الإنسان كذلك على المدى البعيد.

ويعمل الابتكار بطريقة علمية لا تستخدم التأثير الكيميائي ولا تستهلك الوقود المضر بالسلامة البيئية وذلك عن طريق مصفي مركز لتنقية الماء باستخدام الضخ والتفاعل الحراري النشط الذي نستخدم فيه العواكس الحرارية المكثفة لنقل الحرارة الى المياه المتبخرة وتحويلها في النهاية لمياه مقطرة، ولا يقتصر العمل على تنقية المياه الرمادية من الشوائب فحسب، بل كذلك يعالج البكتيريا الموجودة فيها بتغيير الاوساط التي تتأقلم معها الطفيليات واستخدام الطاقة الشمسية لتساعد على ذلك.

الدش الاقتصادي

ويعمل جهاز « الدش الاقتصادي» للطالب خالد بن وليد الشحي من مدرسة المحمدية للتعليم الأساسي» 5- 12 « على توفير الماء أثناء الاستحمام، حيث يتكون الجهاز من رأس الدش وذراع الدش وأنبوب بينهما، هذا الأنبوب يحتوي على عدد الجالونات المستخدمة طيلة الاستحمام.

ويمنح الجهاز الشخص كمية محددة من الماء من أجل الاستحمام، وعند قرب نهاية الكمية يقوم بإصدار صوت يحذر من قرب نفاذ الوقت المحدد» «Timer والكمية المحددة، ويتم قطع الماء أوتوماتيكيا إذا تجاوز الكمية المرصودة له أثناء الاستحمام مع إرسال إشعار لبقية أفراد العائلة بوجود هدر أثناء الاستحمام عبر تطبيق اسمه الدش الاقتصادي يمكن تنزيله في الهواتف الذكية لكافة أفراد العائلة.

ويساهم المشروع في التقليل من الفاقد بنسبة أكثر من 50%، وفي تقليل التكلفة والموازنة المخصصة للمياه، وزيادة الوعي والتأثير على سلوك المستهلكين للمياه، وضمان إمدادات المياه حالياً وللأجيال القادمة.

الخزان الاقتصادي

أما الخزان الذكي SMART TANK للطالبة شيماء بنت سليمان الحبسية، من مدرسة الزهراء السقطرية فهو عبارة عن تطبيق إلكتروني مرتبط مع جهاز يوضع في الخزان يمكن من خلاله مراقبة كمية الماء المتبقية في الخزان ومتابعة الاستهلاك الأسبوعي من خلال القراءات يرسلها الأردوينو إلى التطبيق وإمكانية طلب تزويد الخزان وهي تقانة جديدة من نوعها.ويساهم المشروع في استمرارية وضمان وجود الماء في المنزل، وترشيد استهلاك المياه، ودفع فواتير المياه بشكل أسرع.

الري الذكي

وتقوم الفكرة الابتكارية لجهاز الري الذكي « smart irrigation « للطالب هاني بن إسماعيل الريامي من مدرسة أبو زيد الريامي على استخدام مجسات مائية والتحكم بعملية فتح وغلق صنبور مياه المزرعة حسب قراءة منسوب المياه.

ويساهم المشروع في تطوير أساليب الري، وتوفير الجهد وخاصة لكبار السن، وتوفير نظام توزيع متزن واقتصادي، وإمكانية توفير الوقت بتطوير الفكرة مستقبلا.

فلترة المياه الرمادية

ويعمل جهاز فلترة المياه الرمادية باستخدام النُفايات الحيوية للطالبتين أزهار بنت غابش الراشدية ونرجس بنت أحمد الخروصية من الكلية التقنية العليا على إعادة تدوير المياه الرمادية باستخدام تقانات حديثة في صناعة فلاتر ذات جودة عالية من النفايات الحيوية، و معالجة ليف النخيل كيميائي وجعله وسطاً لفلترة الأغبرة والجزيئات الصلبة العالقة في المياه حيث إن السلطنة تنتج حوالي 18 طنا سنوياً من الليف والذي يُحرق للتخلص منه، وتحويل نشارة الخشب إلى فلتر جيد في امتصاص المعادن الثقيلة، وصناعة الكربون النشط من نفايات قشر النارجيل واستخدامه كوسط للتخلص من الميكروبات وامتصاص بقايا الصابون التي لم تتم عملية فلترتها في الطبقات العلوية.

ويستهدف الجهاز المياه الرمادية القادمة من غسالات الملابس بحكم سهولة تجميعها وعدم الحاجة لعمل تعديلات في هيكلة المنزل وبالتالي يخدم أكبر شريحة من المجتمع. كما أنه سيكون صغيرا في الحجم ويتم تزويده بخيارات متعددة مثل أنبوب الأشعة فوق البنفسجية لمياه خالية من البكتيريا تماما، وخزان صغير الحجم لتوفير كمية من المياه المعالجة النقية لحين الاستخدام.

وتتمثل الفوائد الاقتصادية في تقليل الضغط على موارد المياه في السلطنة، وتقليل الموارد المالية المستخدمة في محطات معالجة المياه، وفوائد اجتماعية متمثلة في ايجاد منظومة مجتمعية تستشعر قيمة الموارد الطبيعية، والمساهمة المجتمعية في حل مشكلة شح المياه، وإنشاء بيئة مجتمعية تدرك أهمية إعادة التدوير، وتتمثل الفوائد البيئية في توفير مصدر مياه لري المزروعات وبالتالي توسيع الرقعة الخضراء، وتقليل التلوث الناتج عن استخدام حرق النفايات الحيوية واستغلالها في صناعة
أوساط الفلترة في المنتج.

منقي المياه السحري

ويقوم جهاز منقي المياه السحري للطالبة مها بنت سعيد بن سالم السالمية من مدرسة حفصة بنت عمر للتعليم الأساسي على استخدام بذور المورينجا « oleifera « وهي بذور تقوم بمعالجة المياه على مستويين، و تعمل على تجلط الجسيمات وفي الوقت ذاته تحتوي عامل مضاد للميكروبات. تعمل المورينجا بسبب تجلط الجسيمات موجبة الشحنة «البروتينات» للذوبان في الماء، والتي تربط مع جزيئات سالبة الشحنة) الطمي والطين، والبكتيريا، والسموم، الخ (مما يسمح «للعكارة» بالترسب في القاع أو إزالتها عن طريق الترشيح.

وتعمل على ترسيب الشقوق الملحية السالبة وكذلك العوالق الطينية مما يؤدي لترسيب الاملاح الزائدة والتي يمكن فصلها بالترشيح للمحلول وهذا ينعكس ايجابا على تحويل المياه القلوية الى حمضية لتتناسب مع المتطلبات الزراعية

الفوائد المتوقعة

كما أن استخدام بذور المورينجا سيسهم في تقليل تكاليف التحلية والتصفية لمياه البحر، وتقليل ملوحة مياه الآبار المالحة في المزارع التي تعاني من ارتفاع الملوحة مما يؤدي لرفع مستوى الإنتاج الزراعي في هذه المزارع بأقل تكلفه ممكنة، وخفض نسبة الملوثات «مثل البكتيريا» في المياه العذبة.

وكان مجلس البحث العلمي قد أعلن أسماء الفائزين في فئات مسابقة جائزة البحوث والابتكارات في مجال المياه لدورتها الثانية في البرنامج البحثي الاستراتيجي لبحوث المياه في مجلس البحث العلمي، واسفرت نتائج المسابقة عن فوز البروفيسور كاسيموف أنفار من جامعة السلطان قابوس في فئة النشر العلمي لحملة الدكتوراه، وتم حجب الفائز في فئة النشر العلمي للباحثين الناشئين، وفي مجال الابتكارات فازت المهندسة طيبة بنت مرزوق بن عبدالله الحراصية من الهيئة العامة للكهرباء والمياه عن الابتكار بعنوان تقييم خدمة المرونة في سلطنة عمان، دراسة حالة مسقط. وفي فئة المبتكر الناشئ أحرز المركز الأول الفريق الطلابي المكون من المبتكرين البراء بن خلفان بن حميد البدوي، وعماد بن عامر بن سالم الرميمي من مدرسة الحواري بن محمد الأزدي من تعليمية محافظة شمال الشرقية عن ابتكارهما بعنوان مصفي المياه الرمادية الحيوي، وحلت في المركز الثاني الطالبة مها بنت سعيد بن سالم السالمية، من مدرسة حفصة بنت عمر من تعليمية محافظة الداخلية عن ابتكارها بعنوان منقي المياه السحري، وجاءت في المركز الثالث الطالبة شيماء بنت سليمان بنت سالم الحبسية من مدرسة الزهراء السقطرية بتعليمية شمال الشرقية عن ابتكارها بعنوان تطبيق الخزان، وأحرز الطالب هانئ بن إسماعيل بن محمد الريامي من مدرسة أبو زيد الريامي بتعليمية محافظة الداخلية على المركز الرابع عن ابتكاره الري الذكي، ونال المبتكر خالد بن وليد بن أحمد الشحي من مدرسة المحمدية بتعليمية محافظة مسندم على المركز الخامس عن ابتكاره بعنوان الدش الاقتصادي.