سالهاست که خشکسالی و استفاده بی رویه از آب برای تهیه غذا درجهان به شکل فزاینده ای رشد یافته است به طوریکه بسیاری از کشورها به سمت خشکسالی مطلق پیش می روند. ایران نیز از این مقوله نه تنها مبرا نیست، بلکه در استفاده نامناسب و بی رویه از آب پیشتاز است.
مهم ترین منبع آبی در کشور های خشک و نیمه خشک مانند ایران منابع زیرزمینی آب هستند که با یک باور غلط پایان ناپذیر تلقی شده اند. چندی است با کاهش محسوس سطح آبهای زیرزمینی، خشکسالی ها و فرونشست های زمین، موضوع مدیریت منابع آب در کانون توجه متخصصان و مسئولین قرار گرفته است.
RSA-Electronics با ساخت محصول هوشمند آب و برق مبادرت به ارائه راهکار کامل مدیریت منابع آب توام با مدیریت انرژی کرده است . این راهکار سالها در کشور مورد استفاده قرار گرفته است.
کارگاه بررسی نمونه های جهانی مدیریت توامان آب و انرژی در حوزه منابع زیرزمینی آب با همکاری دانشگاه Imperial College London تلاش دارد در یک برنامه نیم روزه ضمن معرفی راهکارهای آزموده شده در جهان راهکار مناسبی را برای مدیریت توامان آب، انرژی ارائه دهد.
مطالب مورد بحث کارگاه
طرح مشکل و تجارب جهانی آب و انرژی
نقد و بررسی تجارب در اردن ، عمان و چین
ارائه case study دشت اسفراین
ارائه case study دشتهای محولات و مشهد
راهکار ارائه شده به USAid
رزومه مدرس کارگاه
دکتر کاوه مدنی، استاد مرکز سیاست گذاری محیط زیست دانشگاه Imperial College London است. زمینه اصلی تحقیقاتی ایشان مهندسی و مدیریت یکپارچه منابع آب، انرژی و محیط زیست است که شامل مهندسی سیستم، دینامیک سیستم، اقتصاد، بهینه سازی و مدل سازی منابع آب و انرژی می باشد. ایشان فارغ التحصیل دکترای مهندسی عمران و محیط زیست از دانشگاه UC, Davis هستند و در سال 2012 از سوی انجمن مهندسان عمران آمریکا (ASCE) به عنوان یکی از 10 چهره جدید مهندسی عمران انتخاب شدند و اخیرا جایزه Arne Richter را از سوی اتحادیه علوم زمین اروپا (EGU) را برده اند.
شرکت رهروان سپهر اندیشه (RSA Electronics)، در سال 1381، به عنوان شرکتی دانش بنیان، با هدف فعالیت تحقیقاتی با ایده محوری حفاظت از منابع آب زیرزمینی، با استفاده از روشهای نوین اندازه گیری و کنترل برداشت تاسیس شد. حاصل تحقیقات متمادی و تجارب مستمر، کنتور هوشمند آب و برق (SEWM303) است که طی 13 سال گذشته، در قالب 9 اختراع ثبت شده ملی و دو اختراع بین‌المللی، توسعه یافته و در چندین ویرایش متفاوت پیاده سازی شده است. شرکت رهروان سپهر اندیشه، توانسته است با عرضه محصولات و خدمات به 31 استان ایران وچندین کشور دیگر، بزرگ‌ترین پروژه مدیریت منابع زیرزمینی آب جهان را در ایران ایجاد نماید. که کسب جایزه بین الملی IWA موید آن است. ایده محوری کنتور هوشمند آب و برق در این راه، محاسبه مقدار آب مصرفی در چاههای کشاورزی با استفاده از میزان انرژی الکتریکی مصرفی بوده است.
امروزه بکارگیری روش ها و اصول طراحی محیطی در طراحی فضاهای سبز شهری و خصوصی و همچنین، طراحی و بکارگیری سیستم های آبیاری هوشمند به عنوان راهکاری مکمل، کمک شایانی به مصرف بهینه آب نموده است. در این کارگاه به بررسی ملزومات مورد نیاز برای رسیدن به یک سیستم آبیاری بهینه از نقطه نظر مصرف آب پرداخته میشود. در ابتدا، عوامل تاثیرگذار و اصول حاکم بر طراحی محیطی و طراحی یک سیستم آبیاری هوشمند بررسی شده و در ادامه نمونه های موفق پیاده سازی شده در کشورهای مختلف دنیا معرفی می گردند. در بخشی از این کارگاه، به مسائل مربوط به شناخت محیط و طراحی محیطی پرداخته و در بخشی دیگر، اصول سیستم های آبیاری هوشمند ارائه میگردد. سیستم آبیاری هوشمند پیشنهادی نوینی که تلفیقی از سیستم آبیاری هوشمند و آبیاری طبق اصول و ضوابط طراحی محیطی می باشد نیز در انتهای کارگاه معرفی خواهد شد.
نمک زدایی آب امروزه به عنوان یکی از راهکارهای تامین آب مناسب برای بخشهای مختلف مصرف اعم از شرب، صنعت و کشاورزی مورد توجه قرار گرفته است. در کشور ما نیز با توجه به بحران آب و تغییرات اقلیمی موجود، صنعت نمک زدایی در حال گسترش می باشد. ارزیابی و مدیریت پتانسیلهای موجود برای گسترش این صنعت در کشور، نیازمند تربیت و استفاده جامع و هدفمند از متخصصان مرتبط با این شاخه از علم می باشد. یکی از اهداف این کارگاه، آشنایی بیشتر دانشجویان و متخصصان عزیز کشور با شاخه نمک زدایی آب و پیوند آن با مقوله آب و انرژی، و تشویق این عزیزان برای انتخاب این شاخه از علم به عنوان مسیر آینده حرفه ای خود، می باشد. به همین منظور، در این کارگاه، انواع منابع انرژی مورد استفاده در پروسه های نمک زدایی آب مورد بررسی قرار گرفته و میزان مصرف انرژی روشهای مختلف به همراه ارایه نحوه بررسی اقتصادی آنها مورد بحث قرار می گیرند.
طبق رئوس مطالب ارایه شده در این کارگاه، پس از معرفی سابقه مرکز آب و انرژی دانشگاه شریف در حوزه نمک زدایی آب، مقدمه ای بر این حوزه و لزوم بهره جویی از آن برای کشور ارایه می گردد. در بخش بعدی، روشهای مختلف نمک زدایی آب به همراه میزان مصرف انرژی در هر یک از آنها، معرفی و مورد بررسی قرار می گیرند. در انتها نیز نحوه ارزیابی اقتصادی روشهای مرسوم نمک زدایی آب به همراه مقایسه قیمت آب تولیدی از هر یک از این روشها توضیح داده می شود. امید است که این کارگاه مورد علاقه و استفاده مخاطبین عزیز واقع شود.
مطالب مورد بحث کارگاه
مقدمه ای بر سوابق مرکز آب و انرژی در زمینه نمک زدایی آب
مقدمه ای بر پیوند بین مقوله آب و انرژی با مبحث نمک زدایی آب
تاریخچه صنعت نمک زدایی آب
معرفی انواع روشهای نمک زدایی آب
منابع انرژی مناسب برای پروسه های نمک زدایی آب
بررسی و مقایسه نوع و میزان مصرف انرژی در روشهای متخلف نمک زدایی آب
نحوه بررسی اقتصادی پروژه های نمک زدایی آب
مقایسه قیمت تمام شده آب تولیدی روشهای مرسوم نمک زدایی آب
رزومه مدرس کارگاه
بیژن رحیمی، پژوهشگر انستیتو آب و انرژی، دانشگاه صنعتی شریف
دکترای نمک زدایی آب دریا از دانشگاه استرالیای غربی (The University of Western Australia)
فوق لیسانس مهندسی مکانیک، گرایش تبدیل انرژی
لیسانس مهندسی مکانیک، گرایش حرارت و سیالات
صاحب دو ثبت اختراع بین المللی در کشورهای آمریکا و استرالیا در حوزه نمک زدایی آب
چاپ مقالههای متعدد درزمینه آب و انرژی در ژورنالهای معتبری چون Desalination، Applied Thermal Engineering، Hydrometallurgy و ...
بالاترین بورسیه دولت فدرال استرالیا (Australian Postgraduate Award)
بورسیه مرکز ملی نمک زدایی آب استرالیا (National Centre of Excellence in Desalination Australia - NCEDA)
بورسیه شرکتBASF آلمان
طراح اصلی و مشاور پروژه بهینه سازی پروسه تامین آب کارخانه تولید آلومینیوم Worsley Alumina Refinery Plant شرکت BHP Billiton استرالیا
استاد راهنمای هشت پروژه دانشجویی مقطع کارشناسی در زمینه نمک زدایی آب در دانشگاه استرالیای غربی
دستیار استاد (Teaching Assistant) واحدهای درسی ترمودینامیک و انتقال حرارت در دانشگاه استرالیای غربی
هفت سال سابقه کار در صنعت ابزار دقیق مرتبط با صنایع نفت، گاز و پتروشیمی در کشور
آبزی پروری برای نیل به اهداف توسعه پایدار نیاز به علوم مختلف و استفاده از تکنولوژی های فناورانه دارد. دانش الکترونیک نقش بسیارمهمی در مکانیزه نمودن سیستمهای آبزی پروری دارد.
درآبزی پروری به علت سرکار داشتن با موجود زنده نیاز به پایش همیشگی است زیرا آبزیان به تغییرات محیط و بیماری و شرایط اطراف بسیار حساس می باشند و برای تولید بهینه می بایست پایش مداوم صورت پذیرد. امروز در جهت نیل به هدف پایش وصنعت تکثیروپرورش از دستگاهها و تکنولوژیهای روز استفاده می گردد که در ذیل نمونه ای از این دستگاهها و نقش آنها به طور خلاصه اعلام می گردد.
استفاده از ابزارهای مختلف همانند دستگاههای سنجش اکسیژن، سنجش PH، سنجش دما و مانیتورینگ فاکتورهای مختلف فیزیک و شیمیایی آب می تواند محیطی مناسب برای پرورش آبزی ایجاد نماید و با ثبت این اطلاعات و تلفیق این اطلاعات با رفتار ماهی و رشد ماهی می توان ارتباط منطقی بین رشد بهینه و شرایط متناسب هر نوع از آبزی تهیه نمود، و در صورت تغییر شرایط درمزارع پرورش ماهی وکارگاههای تکثیرنسبت به تصحیح و بهبود شرایط پرورش وتکثیر اقدام به بهبود وضعیت داشت.
با افزایش سطح تراکم در استخرهای پرورشی نیاز به تکنولوژیهای پیچیده ملموس تر می گردد.
محدودیت دسترسی به منابع آب شیرین باعث رویکرد بیشتر بشر به آبزی پروری از منابع آبی دریاها گردیده که یکی از این روشها پرورش ماهی در قفس می باشد. پرورش ماهی در قفس نیاز به مدیریت و پایش همیشگی دارد تا در صورتیکه هر یک از عوامل خطرزا و مخرب های محیطی برای آبزی اتفاق بیافتد بتوان سریعاً مدیریت لازمه را نمود و دراین راستا هر چه نقش عوامل انسانی کمتر باشد، خطاهای انسانی نیز کاهش خواهد یافت. برای همین منظور دستگاههای مختلف مانند اکسیژن مترو PHسنج، وهمچنین سنجش نیترات و نیتریت و کلیه دستگاههایی که دما و عوامل مختلف شیمیایی و فیزیک آب را کنترل می کنند می تواند با تکنولوژیهای مختلف مانند PLC کلیه شرایط محیطی را درپرورش مناسب ماهی فراهم و پایش نماید.
دستگاههای غذاده خودکار از دیگر دستگاههایی است که می تواند در قفس های شناور مورد استفاده قرار گیرد این دستگاه ها با اطلاعات گونه و شرایط محیطی می تواند مدیریت تغذیه را به خوبی عهده دار گردد.
همچنین دستگاههایی وجود داردکه نسبت به ارتفاع موج و شرایط جوی دریا حساس می باشند که در آب هوای طوفانی اخطار لازم را صادر می نمایند و با استفاده از این دستگاههای الکترومکانیک می توان سریعا قفس ها را به زیر آب برد که در طوفان آسیب نبینند.
ازدیگر وسایلی که می توان در خصوص سیستم های الکترونیکی در آبزی پروری در قفس بدان اشاره کرد دوربین های دید درشب وروزاست که هم درون قفس وهم تجهیزات اطراف قفس را می توان رصد کرد. دستگاههای الکترو مکانیکی تعویض تور وگرفتن ماهی ،دستگاه های مولد برق با استفاده از نور خورشید،دستگاه های روشنایی خودکار،دستگاههای ارتباط با خشکی،ودستگاههایی که خصوصیات فیزیکی وشیمیایی آب را بصورت نمودار روزانه وساعتی وفصلی وسالیانه ومقایسه آنها با یکدیگررا انجام میدهند،دستگاههای سرعت سنج امواج از جمله دستگاههای مورد نیاز برای پرورش ماهی در قفس می باشند.
مطالب مورد بحث کارگاه
عنوان ارائه
زمان
آشنایی با سیستم های آبزی پروری جهانی با تاکید بر آب و انرژی
45 دقیقه
شناخت پتانسیل های آبزی پروری ایران
45 دقیقه
آشنایی با سیستم های مکانیزه و کار برد الکترونیک در آبزی پروری
کلیه روشهای آبیاری که آب در مجاری بسته با فشارحدود یک اتمسفر به پای گیاه و یا بر روی گیاه می رسد، سامانه های نوین آبیاری نام دارد و به دو گروه عمدة موضعی و بارانی تقسیم میگردد .
الف ـ آبیاری موضعی:
منظور از آبیاری موضعی این است که آب فقط در پای گیاه می ریزد و از آبیاری بخشی از زمین که فاقد گیاه میباشد ، خودداری میگردد . در آبیاری موضعی بسته به وضعیت کمی و کیفی آب ، نوع محصول ، امکانات فنی ، نوع خاک و پستی و بلندی و شرایط آب وهوا انواع سامانه های سطحی و‌زیرسطحی انتخاب میگردد .
در آبیاری موضعی آب از یک منبع مرکزی دریافت و سپس با فشار در داخل شبکه‌ای از لوله و اتصالات به جریان در می‌آید ، فشار آب در داخل این شبکه‌باید بقدری باشد که جوابگوی افت اصطکاک در لوله و اتصالات باشد.
انواع سیستمهای آبیاری موضعی عبارتند از :
انواع سامانه های آبیاری موضعی سطحی شامل : انواع قطره‌ای ـ نواری (Tape) - بابلر
میکروجت ها
سامانه های آبیاری موضعی زیرسطحی
ب - آبیاری بارانی:
F.A.O آبیاری بارانی را تحت عنوان آبیاری مکانیزه تحلیل می‌کند و آن را از دیدگاه مکانیزه شدن و ماشینی شدن بررسی می‌نماید.
سیستمهای آبیاری بارانی بعنوان یکی از سامانه های نوین آبیاری میباشد . بطوری که تمام سطح زیرکشت را ( اعم از پستی و بلندی ) بطور یکنواخت مشروب می‌کند.
تعریف آبیاری بارانی عبارت است از پخش آب ، بر روی گیاه بصورت باران است ، ضمن آنکه ، سقوط قطرات آب بصورت عمودی ( در جهت ثقل ) انجام می‌گیرد.
انواع سیستمهای آبیاری بارانی عبارتند از :
سیستمهای کلاسیک (Classic system)
آبفشان غلطان ( Wheel move)
آبفشان قرقره ای (Traveling gun)
آبفشان دوار(Center Pivot)
آبفشان خطی (Linear)
1-برای تامین فشار و دبی مورد نیاز سامانه های نوین آبیاری ار ایستگاه پمپاژ استفاده میگردد راه اندازی ایستگاه های پمپاژ با توجه به ضرورت صرفه جوئی انرژی از اهمیت ویژه ای برخوردار میباشد در این کارگاه درنظر است روش راه اندازی سافت استارتر و اتوماسیون آن ارائه گردد.
2-دستگاه های آبیاری بارانی سنتر پیوت و لینیر از نوع دستگاه های آبیاری مکانیزه بوده و سیستم حرکتی و کنترل الکتریکی میباشد بنابراین سعی شده است سیستم الکتریکی دستگاه های موصوف در این کارگاه مورد بررسی قرار گیرد.
3-محدودیت منابع آب شیرین قابل دسترس در بخش کشاورزی ، ضرورت استفاده از آبهای شور و استفاده از آبشیرین کن ها را الزامی نموده است بنابراین در نظر است در این کارگاه نسبت به شناخت انواع آب شیرین کن ها و توسعه آنها در آینده و انرژی مصرفی آنها ارائه گردد.
ردیف
موضوع ارائه
تاریخ برگزاری
زمان برگزاری
مدت
1
آشنائی با سیستم الکتریکال در ایستگاه های پمپاژ سامانه های نوین آبیاری
1394/12/11
9 صبح
1 ساعت
2
آشنائی با سیستم الکتریکال و کنترل دردستگاه های آبیاری بارانی سنتر پیوت و لینیر و هیپودرام
1394/12/11
10 صبح
1 ساعت
3
آشنائی با سامانه های انرژی تجدید پذیر برای تامین انرژی در ایستگاه های پمپاژ سامانه های نوین آبیاری
برای ثبت نام در کارگاه های آموزشی از قسمت "ثبت نام در برنامه ها" استفاده کنید.
دکتر کاوه مدنی، استاد مرکز سیاست گذاری محیط زیست دانشگاه Imperial College London است. زمینه اصلی تحقیقاتی ایشان مهندسی و مدیریت یکپارچه منابع آب، انرژی و محیط زیست است که شامل مهندسی سیستم، دینامیک سیستم، اقتصاد، بهینه سازی و مدل سازی منابع آب و انرژی می باشد. ایشان فارغ التحصیل دکترای مهندسی عمران و محیط زیست از دانشگاه UC, Davis هستند و در سال 2012 از سوی انجمن مهندسان عمران آمریکا (ASCE) به عنوان یکی از 10 چهره جدید مهندسی عمران انتخاب شدند و اخیرا جایزه Arne Richter را از سوی اتحادیه علوم زمین اروپا (EGU) را برده اند.
امروزه بکارگیری روش ها و اصول طراحی محیطی در طراحی فضاهای سبز شهری و خصوصی و همچنین، طراحی و بکارگیری سیستم های آبیاری هوشمند به عنوان راهکاری مکمل، کمک شایانی به مصرف بهینه آب نموده است. در این کارگاه به بررسی ملزومات مورد نیاز برای رسیدن به یک سیستم آبیاری بهینه از نقطه نظر مصرف آب پرداخته میشود. در ابتدا، عوامل تاثیرگذار و اصول حاکم بر طراحی محیطی و طراحی یک سیستم آبیاری هوشمند بررسی شده و در ادامه نمونه های موفق پیاده سازی شده در کشورهای مختلف دنیا معرفی می گردند. در بخشی از این کارگاه، به مسائل مربوط به شناخت محیط و طراحی محیطی پرداخته و در بخشی دیگر، اصول سیستم های آبیاری هوشمند ارائه میگردد. سیستم آبیاری هوشمند پیشنهادی نوینی که تلفیقی از سیستم آبیاری هوشمند و آبیاری طبق اصول و ضوابط طراحی محیطی می باشد نیز در انتهای کارگاه معرفی خواهد شد.
بیژن رحیمی، پژوهشگر انستیتو آب و انرژی، دانشگاه صنعتی شریف