به گزارش مسیر اقتصاد در حال حاضر، کمبود آب یکی از فوری‌ترین چالش‌های پیش روی منطقه غرب آسیا و شمال آفریقا (منا) است. انتظار می‌رود تا سال ۲۰۵۰، تقاضای سالانه ۲۵ میلیارد متر مکعب افزایش یابد که معادل تولید بیش از ۶۰ کارخانه آب شیرین‌کن بزرگ مانند تأسیسات راس الخیر عربستان سعودی است. برای مقابله با این چالش، دولت‌ها و صنایع به هوش مصنوعی (AI) به عنوان یک عامل حیاتی برای مدیریت هوشمندانه و پایدار آب روی آورده‌اند. از کارخانه‌های آب‌شیرین‌کن گرفته تا کشاورزی دقیق و مدیریت هوشمند آب، راهکارهای مبتنی بر هوش مصنوعی در راستای بهینه‌سازی منابع محدود منطقه و کاهش فشارهای زیست‌محیطی در حال توسعه هستند.
مزایای هوش مصنوعی در نمک‌زدایی
نمک‌زدایی برای کشورهای خلیج فارس ضروری است، اما روش‌های سنتی نمک‌زدایی حرارتی مقادیر عظیمی انرژی مصرف می‌کنند و تنها در عربستان روزانه تا ۱.۵ میلیون بشکه نفت خام می‌سوزانند. این فرآیندها پرهزینه، کربن‌زا و از نظر زیست‌محیطی ناپایدار هستند. با ادغام هوش مصنوعی، کارخانه‌های آب شیرین‌کن می‌توانند؛
بهینه‌سازی عملیات در لحظه: الگوریتم‌های هوش مصنوعی حجم عظیمی از داده‌های حسگر را تجزیه و تحلیل می‌کنند تا جریان، فشار و میزان مواد شیمیایی را به طور خودکار تنظیم کنند و ضمن تضمین کیفیت آب، مصرف انرژی را به حداقل برسانند.
فعال کردن تعمیر و نگهداری پیش‌بینانه: مدل‌های یادگیری ماشین، ناهنجاری‌های تجهیزات را قبل از اینکه منجر به خرابی شوند، تشخیص و زمان از کارافتادگی و هزینه‌های تعمیر را کاهش می‌دهند.
دولت‌های سراسر منطقه خاورمیانه و شمال آفریقا از این تغییر حمایت می‌کنند. برای مثال، سازمان داده‌ها و هوش مصنوعی عربستان سعودی (SDAIA) قصد دارد تا سال ۲۰۳۰، تقریباً ۲۰ میلیارد دلار سرمایه‌گذاری در حوزه هوش مصنوعی جذب کند و هزاران متخصص را برای تسریع پذیرش این فناوری آموزش دهد.
کشاورزی دقیق: آبیاری هوشمندتر با هوش مصنوعی
کشاورزی بیشترین سهم آب شیرین را در منطقه خاورمیانه و شمال آفریقا مصرف می‌کند، اما روش‌های آبیاری سنتی منجر به هدررفت گسترده از طریق تبخیر و رواناب می‌شوند. آبیاری دقیق با استفاده از هوش مصنوعی به تغییر این وضعیت کمک می‌کند. در پروژه‌هایی مانند شهر مصدر در امارات متحده عربی، حسگرها همراه با تجزیه و تحلیل هوش مصنوعی، رطوبت خاک، دما و رطوبت را اندازه‌گیری می‌کنند تا مقدار مناسب آب را در زمان مناسب اعمال کنند. نتایج اولیه نشان‌دهنده کاهش قابل توجه ضایعات آب و در عین حال حفظ عملکرد محصول است. نوآوری‌های بیشتر در این حوزه عبارتند از:
- کنترل‌کننده‌های آبیاری مبتنی بر LSTM که تقاضای آب را با استفاده از داده‌های آب و هوا و خاک پیش‌بینی می‌کنند.
- سیستم‌های میکروسنسور در گلخانه‌ها و مزارع برای تنظیم دقیق چرخه‌های آبیاری برای حداکثر بهره‌وری.
هوش مصنوعی برای مدیریت منابع آب
فراتر از نمک‌زدایی و کشاورزی، هوش مصنوعی در حال تبدیل شدن به محور راهبردهای ملی مدیریت آب است. موسسه بین‌المللی مدیریت آب (IWMI) که توسط گوگل پشتیبانی می‌شود، پلتفرم‌هایی را با استفاده از هوش مصنوعی و تصاویر ماهواره‌ای جهت بهبود استفاده مجدد از فاضلاب راه‌اندازی کرده است. همچنین، شرکت‌های برق از تشخیص نشتی و پیش‌بینی تقاضا با هوش مصنوعی برای کاهش تلفات در شبکه‌های توزیع استفاده می‌کنند. این نوآوری‌ها به سیاست‌گذاران کمک می‌کند تا تصمیمات مبتنی بر داده بگیرند، حاکمیت را بهبود بخشند و از امنیت آب در بلندمدت حمایت کنند.
تناقض هوش مصنوعی در مصرف آب
اگرچه هوش مصنوعی می‌تواند در مصرف آب صرفه‌جویی کند، اما چالش‌های جدیدی را نیز ایجاد می‌کند. مراکز داده‌ای که از یادگیری ماشینی استفاده می‌کنند، مقادیر زیادی آب برای خنک‌سازی مصرف می‌کنند. در خلیج فارس، مصرف سالانه آب مراکز داده مرتبط با هوش مصنوعی می‌تواند تا سال ۲۰۳۰ به ۴۲۶ میلیارد لیتر برسد. برای کاهش این مشکل، برخی از مراکز در حال اجرای آزمایشی راهکارهایی مانند موارد زیر هستند: ۱-سیستم‌های خنک‌کننده حلقه بسته ۲- طرح‌های خنک‌شونده با هوا و زمین‌گرمایی و استفاده از فاضلاب تصفیه شده به جای آب شیرین. بدون اتخاذ گسترده چنین اقداماتی، هوش مصنوعی به جای حل بحران آب، آن را در معرض خطر تغییر قرار می‌دهد.
به سوی ادغام پایدار هوش مصنوعی در مدیریت آب
نقش بالقوه هوش مصنوعی در مقابله با کمبود آب در منطقه خاورمیانه و شمال آفریقا فراتر از افزایش بهره‌وری است. در ابوظبی، پهپادهای مجهز به هوش مصنوعی اکنون در حال کاشت درختان حرا در مقیاس وسیع هستند و اکوسیستم‌های تصفیه‌کننده و تاب‌آوری اقلیمی را احیا می‌کنند.دولت‌ها همچنین در حال آزمایش مدل‌سازی سناریو هستند که به آنها کمک می‌کند تا پیامدهای سیاسی و زیست‌محیطی سیاست‌های مختلف آبی را پیش‌بینی کنند.با این حال، مقیاس‌پذیری راه‌حل‌های هوش مصنوعی مستلزم موارد زیر است: ۱- سرمایه‌گذاری در زیرساخت‌های دیجیتال ۲- آموزش تخصص محلی ۳- همکاری بین بخشی ۴- چارچوب‌های حاکمیتی قوی.
در مجموع، هوش مصنوعی یک راه‌حل جادویی نیست، اما می‌تواند ابزاری قدرتمند در مقابله با بحران فزاینده آب در منطقه غرب آسیا و شمال آفریقا باشد. هوش مصنوعی از طریق بهینه‌سازی نمک‌زدایی، آبیاری دقیق یا ایجاد سیستم‌های مدیریت منابع هوشمندتر، مسیرهایی را برای حفظ و تخصیص بهتر منابع کمیاب آب ارائه می‌دهد. با این حال، پذیرش آن باید در طراحی سیستم پایدار ادغام شود تا مزایا با هزینه‌های پنهان هوش مصنوعی متعادل شود. موفقیت بلندمدت هوش مصنوعی برای مدیریت آب در نهایت به این بستگی دارد که آیا دولت‌ها، صنایع و جوامع نوآوری را با نظارت بر محیط زیست همسو می‌کنند یا خیر.
منبع: واتر فاناک
انتهای پیام/ دولت و حکمرانی
