مشارکت عمومی–خصوصی برای حذف تلفات آب در شبکه‌های انتقال

مقدمه

از منظر میزان جریان از دست رفته یا اثر آن بر یکپارچگی خطوط لوله، نشتی‌ها در شبکه‌های انتقال آب (Transport Leaks) می‌توانند چالشی عمده محسوب شوند. هرچند هنوز این مسئله به‌طور کامل حل نشده است، اما فرصتی مهم برای مصرف‌کنندگان صنعتی بزرگ ایجاد می‌کند که به دنبال جبران اثرات زیست‌محیطی ناشی از فعالیت‌های خود هستند. این مقاله علمی، با تکیه بر تجربه شرکت‌های بین‌المللی و داده‌های فنی، ساختار مشارکت عمومی–خصوصی را برای حذف تلفات آب در شبکه‌های انتقال بررسی می‌کند و پیوندی میان سیاست‌های مدیریت منابع آب (Water Resource Management)، بحران آب (Water Crisis) و نقش نوآوری‌های صنعتی برقرار می‌کند.

نکات کلیدی

• نشتی در شبکه‌های انتقال، اغلب نادیده گرفته می‌شود اما حجم بالایی از آب غیر درآمدی (Non‑Revenue Water – NRW) را شامل می‌شود.
• حذف یک نشتی در خطوط انتقال می‌تواند معادل تعمیر چند ده نشتی کوچک در شبکه‌های توزیع باشد.
• هر متر مکعب آب از دست رفته، منجر به حدود ۰٫۵ کیلوگرم انتشار دی‌اکسیدکربن (CO₂) می‌شود.
• همکاری بخش عمومی و خصوصی با پشتیبانی فناوری، الگویی نوین برای دستیابی به امنیت آبی پایدار است.
• قرارداد همکاری شرکت Microsoft و Aganova در حوضه رودخانه تاجو (Tajo) اسپانیا نمونه موفق جهانی از این مشارکت است.

نشتی‌های شبکه‌های انتقال آب، فرزند میانی آب غیر درآمدی

تلفات آب در شبکه‌های انتقال معمولاً در خانواده بزرگ آب غیر درآمدی کمتر مورد توجه قرار می‌گیرند، عمدتاً به دلیل دشواری در تعیین دقیق محل نشتی‌ها. روش‌های سنتی مانند دیتالاگرها (Loggers)، ژئوفون‌ها (Geophones) و همبسته‌سازها (Correlators) در این نوع شبکه‌ها اثربخشی محدودی دارند، زیرا فاصله میان نقاط دسترسی زیاد و عمق نصب لوله‌ها بالا است. این خطوط همچنین از نظر دیجیتالی‌سازی (Digitalisation) نسبت به شبکه‌های توزیع کمتر مورد توجه قرار گرفته‌اند.

با این حال، از دید میزان جریان از دست رفته یا آسیب‌های ساختاری، این نشتی‌ها می‌توانند بسیار حیاتی باشند. در نظر بگیرید که برخی نشتی‌های بزرگ در شبکه وجود دارند که تا مدت‌ها شناسایی نمی‌شوند. نمونه‌ای که در تصویر ۱ نشان داده شده است، نشتی‌ای با نرخ جریان ۲۵ لیتر بر ثانیه است، معادل حدود ۷۸۸ هزار متر مکعب در سال — میزان قابل توجهی، به‌ویژه در مناطق دچار تنش آبی یا خشکسالی.

چرا شرکت‌های خدمات آب معمولاً این نشتی‌ها را شناسایی یا تعمیر نمی‌کنند

دلایل بسیاری باعث می‌شود شرکت‌های آب نشتی‌ها را به‌صورت نظام‌مند بررسی یا رفع نکنند. مانند سایر چالش‌های مرتبط با نشتی، چون محل آن‌ها قابل مشاهده نیست و ناکارآمدی‌های شبکه عملاً در بودجه عملیاتی لحاظ شده‌اند، انگیزه کمی برای اقدام وجود دارد. علاوه بر این، نبود استانداردهای مشخص و کمبود دانش در زمینه استفاده از فناوری‌های درون‌خطی (In‑Line Technologies) نیز مؤثر است.

اما هزینه‌ها و خطرات پنهان این نشتی‌ها بار مضاعفی بر بودجه عمومی، ذخایر آب و میزان انتشار کربن وارد می‌کند. با محاسبه میانگین ۰٫۵ کیلوگرم CO₂ به ازای هر کیلووات ساعت و ۱ کیلووات ساعت انرژی مصرفی برای هر متر مکعب آب، تقریباً برای هر متر مکعب آب از دست رفته حدود نیم کیلوگرم CO₂ منتشر می‌شود.

برای درک بهتر، یک نشتی بزرگ مشابه تصویر ۱ با جریان ۲۵ لیتر بر ثانیه باعث انتشار حدود ۳۹۴ تُن CO₂ در سال می‌شود. تصور کنید چنین نشتی‌هایی در اتصالات متعدد شبکه‌های انتقال پنهان باشند. از همین رو، کشورهایی چون انگلستان (UK) برای شرکت‌های آب که از حد مجاز آب غیر درآمدی (حدود ۱۰٪) عبور کنند، جریمه تعیین کرده‌اند. کمیسیون اروپا نیز در آینده نزدیک اقدامات مشابهی را در نظر دارد. روشن است که حذف یک نشتی بزرگ در خط انتقال معادل تعمیر چند ده نشتی کوچک در شبکه‌های توزیع است و از نظر اقتصادی به‌صرفه‌تر و اثربخش‌تر خواهد بود اگر هدف صرفه‌جویی آب باشد.

فرصتی برای شرکت‌های آبی با رویکرد «آب مثبت»

اگرچه این چالش هنوز حل نشده است، اما فرصتی قابل توجه برای صنایع بزرگ مصرف‌کننده آب فراهم می‌آورد تا اثرات زیست‌محیطی خود را جبران (Offset) کنند.

برای نمونه، مطالعه‌ای از دانشگاه ماساچوست (University of Massachusetts, Amherst) نشان می‌دهد که آموزش سامانه‌های هوش مصنوعی (AI Systems Training) در مراکز داده به‌طور میانگین بین ۰٫۱ تا ۰٫۵ لیتر آب خنک‌کننده به ازای هر کیلووات ساعت برق مصرفی نیاز دارد. این بدان معناست که اگر روند فعلی ادامه یابد، هوش مصنوعی به یکی از مصرف‌کنندگان عمده آب تبدیل خواهد شد.

همچنین تولید هر کیلوگرم گوشت مرغ (Chicken Meat) نیز بین ۴٬۰۰۰ تا ۶٬۰۰۰ لیتر آب برای کل مراحل فرآوری، شست‌وشو و رقیق‌سازی پساب مصرف می‌کند.

صنایع غذایی، شیمیایی، آرایشی و مراکز داده مثال‌هایی روشن از مصرف‌کنندگان عمده هستند که رویکردهای نوین بهره‌وری آب (Water Efficiency) را دنبال کرده و گزینه‌های بالقوه برای کاهش ردپای آبی به‌شمار می‌روند.

صنایع بزرگ که به‌دنبال جبران اثرات آبی خود هستند، می‌توانند در طرح‌های مشارکت عمومی–خصوصی (Public‑Private Initiatives) شرکت کنند تا تلفات آب در شبکه‌های انتقال کاهش یابد. این همکاری نه‌تنها موجب صرفه‌جویی آب می‌شود بلکه منبع پایداری برای امنیت آبی (Water Security) و توسعه پایدار فراهم می‌آورد.

مفهوم آب مثبت و نقش مشارکت‌ها

در دنیای امروز، واژه آب مثبت (Water Positive) تقریباً همه‌جا دیده می‌شود. در سال ۲۰۰۷، دبیرکل سازمان ملل متحد با همکاری سازمان‌های زیست‌محیطی، ابتکار عمل CEO Water Mandate را راه‌اندازی کرد تا رهبران صنعتی را در مدیریت جهانی آب بسیج کند. این طرح ابتدا با هدف کاهش اثرات منفی فعالیت‌های صنعتی بر منابع آبی آغاز شد اما به‌تدریج به تعهدی برای ایجاد آب بیشتر از میزان مصرف‌شده تبدیل گردید — مفهومی که پایه‌های اصطلاح “آب مثبت” را شکل داد.

بسیاری از شرکت‌ها هدف دستیابی به وضعیت «آب مثبت» را با دستور کار سازمان ملل متحد در آجندای ۲۰۳۰ (UN 2030 Agenda) هماهنگ کرده‌اند و آن سال را به‌عنوان موعد تحقق تعیین نموده‌اند.

شرکت‌ها برای تحقق این هدف می‌توانند درون مجموعه‌های خود مصرف را کاهش داده یا در پروژه‌های مشارکت عمومی–خصوصی خارج از مجموعه همکاری کنند تا حجم آب در حوضه مبدا افزایش یابد.

نمونه برجسته این الگو در قرارداد میان Microsoft (به‌عنوان سرمایه‌گذار) و شرکت Aganova (به‌عنوان تأمین‌کننده راهکار تشخیص نشتی) دیده می‌شود؛ قراردادی برای بازیابی آب در حوضه رودخانه تاجو (Tajo River Basin) در نزدیکی مادرید. این قرارداد چندساله به‌منظور تقویت و گسترش فعالیت شناسایی و تعمیر نشتی‌ها که قبلاً توسط Mancomunidad de Aguas del Sorbe (MAS) اجرا می‌شد، شکل گرفت.

در چارچوب این پروژه، Aganova محل دقیق هر نشتی را مشخص کرده، نرخ جریان را محاسبه و میزان حجم آب بازیافته پس از تعمیر را تأیید می‌کند. این حجم آب ذخیره‌شده، به‌صورت متر مکعب محاسبه شده و اعتبار آن به تناسب سرمایه‌گذاری هر طرف ثبت می‌شود تا در تراز اثرات آبی شرکت لحاظ گردد.

الزامات و ساختار پروژه

در پروژه مشترک Microsoft – Aganova سه الزام کلیدی تعریف شده است:

1. بهره‌بردار عمومی باید متعهد به تعمیر نشتی‌های شناسایی‌شده در بازه زمانی معقول باشد.
2. راه‌حل فناورانه مورد استفاده باید دارای اجزای نوآورانه (Innovative Components)، ترجیحاً مرتبط با هوش مصنوعی (Artificial Intelligence) باشد، همان‌طور که در فناوری‌های Nautilus و Nemo شرکت Aganova مشاهده می‌شود.
3. طرح باید موجب بهبود وضعیت حوضه‌ای شود که Microsoft از آن منابع آبی خود را تأمین می‌کند.

جنبه اقتصادی نیز مهم است؛ هزینه صرفه‌جویی هر متر مکعب آب، بر حسب یورو سرمایه‌گذاری‌شده، به عواملی چون وضعیت اولیه شبکه و کارایی فناوری مورد استفاده بستگی دارد. این کارایی معمولاً بر پایه شاخص کیلومترهای بازرسی‌شده در روز (Km Inspected per Day) سنجیده می‌شود، حوزه‌ای که فناوری‌های درون‌خطی، به‌ویژه Nautilus، در آن رقابت‌پذیری بالایی دارند.

نتیجه‌گیری

برای تحقق یک پروژه مؤثر در زمینه حذف تلفات آب از طریق مشارکت عمومی–خصوصی در شبکه‌های انتقال، وجود سه عنصر ضروری است:

1. یک نهاد عمومی مایل به تعمیر نشتی‌های موجود در شبکه انتقال آب،
2. یک اسپانسر صنعتی مستقر در منطقه که مایل به کاهش ردپای آبی (Water Footprint) و بهبود اثرات محیطی باشد،
3. یک شرکت فناورانه با توانایی تشخیص نشتی دقیق و ظرفیت مهندسی لازم برای مدیریت پروژه در تعامل میان طرفین.

فناوری‌های تشخیص نشتی Aganova و دانش فنی این شرکت آن را در صف مقدم پروژه‌های بازیابی آب در همکاری‌های دولتی–خصوصی قرار داده است. حجم‌های سالانه صرفه‌جویی آب، انرژی و کاهش انتشار CO₂ بسیار قابل توجه‌اند. در مثال نشتی تصویر ۱، اگر در هر ۱۰ کیلومتر یک نشتی مشابه وجود داشته باشد، شبکه‌ای با طول ۱۲۰ کیلومتر قادر خواهد بود سالانه حدود ۹٫۴ میلیون متر مکعب (Hm³) آب و معادل ۴٬۷۲۸ تُن CO₂ صرفه‌جویی کند.

ترکیب نیروی بخش خصوصی، فناوری نوآورانه و تعهد زیست‌محیطی، مسیر آینده در مدیریت هوشمند آب است — الگویی که می‌تواند در کشورهایی چون ایران با ظرفیت گسترده فناوری و نیاز بالا به امنیت آبی و حکمرانی پایدار آب به‌کار گرفته شود.

تحلیل اختصاصی تیم Water Insight Hub – مرکز بینش آب ایران

تحلیل این پروژه از دیدگاه مرکز بینش آب ایران (https://waterinsighthub.com/) نشان می‌دهد که مدل همکاری Microsoft–Aganova الگویی کاملاً سازگار با نیازهای ایران برای دستیابی به مدیریت منابع آب هوشمند و کاهش بحران آب است. در شرایطی که کشور با خشکسالی‌های پی‌در‌پی، افت مخازن زیرزمینی و تلفات بالا در شبکه‌های انتقال مواجه است، شکل‌گیری مشارکت‌های مؤثر میان صنایع بزرگ، شرکت‌های فناوری و وزارت نیرو می‌تواند نقطه عطفی برای امنیت آبی ملی باشد.

فناوری‌های هوشمند درون‌خطی نظیر Nautilus و Nemo قابلیت انطباق با خطوط انتقال بزرگ کشور را دارند و می‌توانند در قالب مشارکت‌های بخش خصوصی برای شناسایی و اصلاح نشتی‌ها بهره‌برداری شوند. از منظر حکمرانی آب نیز، چنین همکاری‌هایی راه را برای جذب سرمایه و ارتقای نقش ایران در ابتکارات جهانی مدیریت پایدار آب هموار می‌کند.

اجرای این مدل با ایجاد چارچوب‌های اقتصادی و حقوقی مناسب در ایران، هم‌زمان به کاهش اتلاف منابع و توسعه فناوری‌های بومی در حوزه آب می‌انجامد. در نهایت، همان‌گونه که Aganova نشان داد، بهترین منبع آب، آبی است که هدر نرود — راهبردی که برای پایداری زیست‌محیطی کشور حیاتی است و باید در محور سیاست‌های ملی حکمرانی آب قرار گیرد.

سؤالات متداول 

۱. هدف از مشارکت عمومی–خصوصی در حوزه آب چیست؟
هدف، همکاری میان صنایع، فناوری و نهادهای دولتی برای حذف نشتی‌ها، افزایش بهره‌وری، کاهش هزینه‌ها و بهبود امنیت آبی است.

۲. مفهوم “آب مثبت (Water Positive)” دقیقاً به چه معناست؟
یعنی شرکت‌ها بیش از مقدار آبی که مصرف می‌کنند، به محیط زیست بازمی‌گردانند؛ از طریق بازیابی، تصفیه، یا پروژه‌های تامین آب در حوضه‌های محلی.

۳. چرا نشتی‌های شبکه انتقال مهم‌تر از نشتی‌های شبکه توزیع هستند؟
زیرا حجم نشتی در آنها بسیار بیشتر است و تعمیر یک مورد، معادل رفع ده‌ها مورد کوچک‌تر در شبکه توزیع است، پس از نظر اقتصادی و اقلیمی مؤثرتر است.

۴. نقش فناوری در این مدل همکاری چیست؟
فناوری‌های هوشمند مثل Nautilus و Nemo بر پایه حسگر و تحلیل الگوریتمی عمل کرده و مکان دقیق نشتی‌ها را مشخص می‌کنند؛ کاهش زمان و هزینه نتیجه مستقیم آن است.

۵. شرکت‌های ایرانی چگونه می‌توانند از این مدل بهره‌برداری کنند؟
از طریق ایجاد قراردادهای مسئولیت اجتماعی با شرکت‌های آب، تأمین مالی پروژه‌ها و استفاده از فناوری‌های داخلی یا بین‌المللی برای پایش هوشمند شبکه‌های انتقال.

۶. تأثیر این مدل در کاهش بحران آب چیست؟
با حذف نشتی‌ها، حجم قابل توجهی آب صرفه‌جویی می‌شود، انتشار CO₂ کاهش می‌یابد و پایداری منابع و امنیت آبی افزایش می‌یابد؛ در نتیجه مسیر توسعه پایدار هموارتر خواهد شد.

برای دسترسی به لینک خبر اصلی کلیک کنید.