تكنولوجيا الاستجابة لحالات الطوارئ

المياه من الأزمات: ظهور أنظمة المعالجة المتنقلة

عند وقوع الكوارث، تصبح المياه النظيفة هي الأمر الأكثر إلحاحًا والأصعب-في-توفير الموارد. يعمل جيل جديد من تكنولوجيا تنقية المياه المتنقلة على تغيير كيفية استجابة منظمات الإغاثة - بسرعة وعلى نطاق واسع وفي أكثر الأماكن قسوة على وجه الأرض.

في أعقاب وقوع زلزال أو فيضان أو نزوح بسبب الصراع، نادرًا ما تتوفر المياه الصالحة للشرب في أماكن تواجد الناس. انهارت البنية التحتية المركزية، وتعطلت سلاسل التوريد، وفتحت النافذة التي يمكن أن تترسخ فيها الأمراض المنقولة بالمياه - الكوليرا والتيفوئيد والتهاب الكبد الوبائي - في غضون أيام. هذه هي النافذة بالتحديد التي تم تصميم أنظمة معالجة المياه المتنقلة لإغلاقها.

وبعد أن اقتصرت هذه التكنولوجيا على الخدمات اللوجستية العسكرية المرهقة أو عمليات نشر وكالات المعونة التي تستغرق{0}أسابيع عديدة، فقد نضجت بشكل كبير. يمكن تفكيك الأنظمة الميدانية الحالية وتجميعها وإنتاج مياه الشرب الآمنة في غضون ساعات من وصولها. بعضها يتناسب مع حقيبة واحدة من القماش الخشن. وينطلق آخرون من شاحنة مسطحة كمختبرات -مستقلة.

كيف تعمل التكنولوجيا

تعتمد أنظمة المعالجة المتنقلة على نفس عمليات التنقية الأساسية المستخدمة في البنية التحتية الدائمة - للترشيح والتطهير، وفي البيئات المالحة أو الملوثة بشدة، وفصل الأغشية - ولكن تم تصميمها للنشر السريع، والنقل القوي، والتشغيل بواسطة أفراد مدربين على الحد الأدنى.

تجمع معظم الأنظمة الميدانية عدة مراحل في وحدة محمولة واحدة. يتم تمرير المياه الخام عادةً من خلال مرشحات مسبقة خشنة- لإزالة الرواسب، ثم من خلال مرشحات الوسائط الدقيقة، قبل التطهير بالأشعة فوق البنفسجية أو الجرعات الكيميائية للقضاء على مسببات الأمراض. تضيف الأنظمة الأكثر قدرة أغشاء التناضح العكسي، والتي تدفع المياه عبر حاجز شبه منفذ{0}تحت الضغط، مما يؤدي إلى إزالة الأملاح الذائبة والمعادن الثقيلة والملوثات الدقيقة التي لا تستطيع الترشيح التقليدي معالجتها.

"لم يكن عنق الزجاجة أبدًا هو العلم - الذي عرفنا كيفية تنقية المياه لأكثر من قرن من الزمان. ويتمثل التحدي دائمًا في الخدمات اللوجستية: الحصول على النظام المناسب، في المكان المناسب، وبالسرعة الكافية التي تهم."

- منسق العمليات الميدانية، منظمة إنسانية دولية

فئات النشر

تنقسم أنظمة معالجة المياه في حالات الطوارئ بشكل عام إلى ثلاث فئات تشغيلية، تخدم كل منها مرحلة مختلفة أو نطاق استجابة مختلف:

أنظمة حقائب الظهر ونقاط الاستخدام-الخاصة-.هي الخيار الأكثر المحمولة. تم تصميمها للاستخدام الفردي أو الجماعي-الصغير، وهي تستخدم عادةً أغشية ألياف مجوفة- أو مرشحات سيراميكية مع التطهير الكيميائي. يمكن للوحدات مثل LifeStraw Mission أو أنظمة التغذية بالجاذبية Sawyer- معالجة آلاف اللترات قبل الحاجة إلى الصيانة، ويصل وزنها إلى أقل من خمسة كيلوغرامات. إنها الأدوات الأولى التي تم توزيعها على المجتمعات المعزولة أو فرق البحث-والإنقاذ.

وحدات محمولة على انزلاقات-ووحدات مقطورةتمثل العمود الفقري-المتوسط ​​للاستجابة الإنسانية. تنتج هذه الأنظمة - عادةً ما يتراوح بين 1000 و20000 لتر في الساعة - ويتم تجميعها مسبقًا- على مقطورات أو إطارات متوافقة مع ISO-يمكن تعليقها بطائرات الهليكوبتر-أو شحنها بحرًا-أو قيادتها برا. تقوم منظمة اليونيسف والصليب الأحمر والجيوش في جميع أنحاء العالم{13}بتجهيز هذه الوحدات للانتشار السريع للأمام.

محطات تنقية المياه المتنقلةوفي النهاية العليا قد يتم تركيبها على شاحنة-أو وضعها في حاوية. وهي تشتمل على قطارات معالجة كاملة-مراحل، وجرعات كيميائية على متن الطائرة، ومراقبة جودة المياه، وأحيانًا حزم طاقة شمسية أو مولدات. تخدم هذه الأنظمة مخيمات النازحين-التي تضم عشرات الآلاف ويمكن أن تعمل بشكل متواصل لأسابيع دون الحاجة إلى إعادة الإمداد.

ثورة الطاقة الشمسية وخارج الشبكة-.

خلال معظم تاريخ معالجة المياه في حالات الطوارئ، كانت الطاقة هي القيد المقيد. يتطلب التناضح العكسي على وجه الخصوص ضغطًا مستدامًا - وبالتالي قدرة مستدامة - كان من الصعب ضمانها في الظروف الميدانية. أدت تبعية المولد إلى ظهور ثغرات أمنية في سلسلة التوريد- وتكاليف الوقود المتكررة التي أدت إلى تقويض عمليات النشر على المدى الطويل-.

وقد أدى الانخفاض الكبير في تكاليف الطاقة الشمسية الكهروضوئية على مدى العقد الماضي إلى تغيير هذه الحسابات بشكل جذري. أصبحت أنظمة التناضح العكسي التي تعمل بالطاقة الشمسية-متاحة تجاريًا الآن ويمكنها إنتاج عدة آلاف من اللترات يوميًا من مجموعة لوحات متواضعة. يسمح تخزين البطارية بالعمل خلال ساعات الليل، وتتضمن بعض التصميمات مضخات يدوية أو قدمية كنسخ احتياطية في حالات الطوارئ. والنتيجة هي فئة جديدة من أنظمة التنقية خارج الشبكة-بدون متطلبات وقود متكررة والحد الأدنى من الخبرة التشغيلية المطلوبة.

قامت المنظمات، بما في ذلك منظمة أطباء بلا حدود واللجنة الدولية للصليب الأحمر، بدمج وحدات الطاقة الشمسية-المختلطة في قوائم المعدات القياسية الخاصة بها، وتم وضعها مسبقًا-في المستودعات الإقليمية لنشرها خلال 24 إلى 48 ساعة من بداية الأزمة.

التحديات التشغيلية

ولا ينبغي لنضوج التكنولوجيا أن يحجب التحديات التشغيلية الكبيرة التي لا تزال قائمة. يتطلب التحديد المسبق للمعدات-الاستثمار والتنسيق بين العشرات من الجهات الفاعلة الوطنية والدولية. يمكن أن يؤدي التخليص الجمركي إلى تأخير وصول الوحدات لأيام أو أسابيع. تتطلب أنظمة الأغشية مواد مستهلكة - خراطيش الفلتر ومصابيح الأشعة فوق البنفسجية والكواشف الكيميائية - التي يجب الحصول عليها من مصادر وتجديدها في البيئات التي تكون فيها سلاسل التوريد معطلة بحكم التعريف.

ويمثل اختبار جودة المياه فجوة مستمرة أخرى. يمكن للوحدات المتنقلة إنتاج المياه التي تلبي معايير منظمة الصحة العالمية في المختبر ولكنها تصبح غير آمنة بسبب أنظمة التوزيع الملوثة، أو عدم كفاية التخزين، أو عدم وجود بقايا مطهر بحلول الوقت الذي تصل فيه المياه إلى المستهلكين. ويظل تثقيف المجتمع ونظافة نقاط التوزيع والتخزين الآمن مكملين أساسيين لأي تكنولوجيا علاجية.

وأخيراً سؤالالذي يشغل المعداتغالبا ما يتم تجاهلها في المناقشات الفنية. إن وحدة التنقية الأكثر تطوراً تصبح عديمة الفائدة بدون وجود مشغلين مدربين. تركز أفضل-الأنظمة الميدانية المصممة الآن على المكونات المرمزة بالألوان، والتجميع الحر للأدوات-، وعناصر التحكم التلقائية في العمليات على وجه التحديد لتقليل حد المهارة - ولكن تظل القدرة البشرية هي العامل المحدد النهائي.

التطلع إلى الأمام

يتجه مسار معالجة المياه المتنقلة نحو أنظمة أكثر قدرة وأسهل في التشغيل في نفس الوقت. الذكاء الاصطناعي-يساعد في مراقبة جودة المياه، وتنبيهات الصيانة التنبؤية التي يتم إرسالها عبر القمر الصناعي، والتصميمات المعيارية التي يمكن ترقيتها في الميدان دون استبدال، كلها قيد التطوير النشط. تقوم العديد من المؤسسات بتجربة تتبع سلسلة التوريد المستندة إلى blockchain- لضمان وصول المواد الاستهلاكية إلى مراكز متقدمة قبل نفاد المخزون.

الهدف - الحصول على مياه نظيفة خلال ساعات لأي شخص وفي أي مكان - لا يزال ملحًا كما كان من قبل. والفجوة بين هذا الطموح والواقع العملي آخذة في التضييق. وفي غضون ذلك، فإن كل تحسن تدريجي في تكنولوجيا العلاج المحمول يترجم مباشرة إلى الحفاظ على الأرواح ومنع تفشي المرض في أعقاب بعض الأحداث الأكثر تدميرا التي تواجهها المجتمعات.

معدات الطوارئ-الخطوة الواحدة

هذه عبارة عن معدات تجريبية تحتوي على وحدات غشاء عمود
حجم التعامل 4.2 متر مكعب في الساعة
يمكن استخدامه لمياه الشرب في حالات الطوارئ وتحلية مياه البحر حيث تكون المياه الخام هي مياه البحر أو المياه السطحية.

يتعلم أكثر