Đồng hồ nước thông minh - giải pháp cho vấn đề nước ở châu Phi

Tình trạng khan hiếm nước ở châu Phi đang ngày một nghiêm trọng. Khi dân số tăng liên tục và biến đổi khí hậu đang làm mất đi nguồn tài nguyên hữu hạn của lục địa, đến năm 2025, gần 230 triệu người châu Phi sẽ chịu cảnh khan hiếm nước và 460 triệu người sẽ sống ở các khu vực bị căng thẳng về nước, theo Tầm nhìn Nước của châu Phi đến năm 2025 của UN Water khu vực châu Phi.

Các nhà quản lý nước và nước thải ở châu Phi đang phải đối mặt với những thách thức cấp bách về cơ sở hạ tầng, trong đó có rò rỉ và thất thoát nước, trong khi các công nghệ tiên tiến phần lớn vẫn chưa được áp dụng, ông Osward Mulenga Chanda, Giám đốc Phát triển Nước và Vệ sinh của Ngân hàng Phát triển châu Phi (AfDB), nói với tạp chí Smart Water Magazine ngày 24/2/2022.

Trong khi đó, trên thế giới, Cách mạng công nghiệp 4.0 đã thúc đẩy các công nghệ đột phá như Internet vạn vật (IoT) và Trí tuệ Nhân tạo, kéo theo sự phát triển của các thiết bị và hệ thống quản lý nước thông minh, trong đó có đồng hồ nước.

Đồng hồ nước thông minh

Đây là thiết bị đo lường có thể giao tiếp không dây với mạng cục bộ hoặc mạng diện rộng, cho phép giám sát từ xa và phát hiện rò rỉ 24/7, giúp giảm thiểu lãng phí nước, theo trang arad.co.il của Tập đoàn Arad, đơn vị hàng đầu trên thế giới về các giải pháp đo lường nước.

Thiết bị có hai phần: đồng hồ đo và thiết bị điện tử để truyền dữ liệu. Thiết bị này có thể sử dụng giao tiếp một chiều với đơn vị cấp nước (sử dụng công nghệ Đọc đồng hồ tự động - AMR) hoặc giao tiếp hai chiều giữa công ty cấp nước và người dùng (với Cơ sở hạ tầng đo đếm tiên tiến - AMI), giúp cung cấp thông tin theo thời gian thực về lượng nước tiêu thụ, các bất thường về lưu lượng và áp suất, đồng thời xác định điểm rò rỉ và thất thoát. 

Nhờ độ nhạy của đồng hồ nước thông minh, thiết bị có thể phát hiện chính xác ngay cả sự rò rỉ nhỏ nhất. Nếu số chỉ trên đồng hồ không giảm xuống 0 trong khung thời gian xác định theo thuật toán, công ty cấp nước hoặc chủ hộ sẽ được thông báo về nguy cơ rò rỉ nước.

Đồng hồ nước thông minh giúp loại bỏ nhu cầu giám sát thủ công hàng tháng trong mỗi hộ gia đình, đồng thời hỗ trợ tự động tạo hóa đơn và gửi cho người tiêu dùng trong một thời gian nhất định.

Với thiết bị này, người dùng có thể theo dõi dữ liệu sử dụng, từ đó hiểu thói quen dùng nước của mình và xác định những điểm lãng phí nước.

Điều này cho phép người dùng thực hiện các bước cần thiết để thay đổi thói quen sử dụng nước của họ.

Ngoài ra, dữ liệu thu thập được từ đồng hồ nước thông minh cho phép các bộ phận vận hành phân tích mức độ hiệu quả sử dụng nước, từ đó tối ưu hóa việc phân phối nước dựa trên mô hình sử dụng. 

Ông Charlie Prosch, Giám đốc khu vực của Metron Farnier, nhận định, bằng cách sử dụng công nghệ đồng hồ nước thông minh, người dùng có thể quản lý tài nguyên của một cách chi tiết hơn nhiều mà không cần thêm bất kỳ cơ sở hạ tầng nào, giúp giảm thiểu chi phí lao động và bảo trì, theo bài đăng trên Tạp chí Pumps Africa ngày 28/3. 

Sự phát triển của đồng hồ thông minh đang dần thay thế các phương pháp đánh giá lượng nước tiêu thụ truyền thống và chứng tỏ là một trong những đột phá hàng đầu về công nghệ trong việc tiết kiệm nước và chi phí.

Tiềm năng áp dụng ở châu Phi

“Đồng hồ nước thông minh đã được chứng minh là một giải pháp bền vững trong việc quản lý tài nguyên nước”, Tạp chí Pumps Africa dẫn lời Edwin Sibiya, Giám đốc điều hành của Lesira-Teq Smart Metering. “Kết quả đo của đồng hồ cho thấy giải pháp này có thể giúp Nam Phi, nơi bị hạn hán tàn phá, cải thiện tình trạng sử dụng nước và hạn chế lượng nước bị mất do rò rỉ hoặc cơ sở hạ tầng kém”.

Allan Swanepoel, Giám đốc Tiếp thị Quốc tế của Lesira-Teq Smart Metering, cho rằng, việc áp dụng công nghệ đồng hồ đo nước thông minh mang tính cấp thiết ở châu Phi.

Ông nói, công nghệ này không chỉ cung cấp cho các công ty cấp nước và người tiêu dùng công cụ cần thiết để quản lý tài nguyên và kiểm soát lượng nước thất thoát, mà còn phát hiện các khu vực và cơ sở hạ tầng có vấn đề.

"Dữ liệu chính xác và sẵn có cho phép đưa ra một phương pháp tiếp cận chủ động, giúp sử dụng hiệu quả, tiết kiệm các cơ sở hạ tầng hiện có. Hơn nữa, đồng hồ nước thông minh cho phép người dùng cuối có thông tin chính xác về mức tiêu thụ của họ, giúp người dân có thêm niềm tin vào hệ thống thanh toán", ông Swanepoel cho hay.

“Đo lường thông minh đang ngày càng nhận được nhiều sự quan tâm ở khu vực châu Phi cận Sahara. Các cơ quan cấp nước đang nhận thức rõ hơn tầm quan trọng của việc lập hóa đơn chính xác, bảo tồn nước và quản lý nước nói chung”, ông nói thêm.

Thành công bước đầu ở Kenya 

Năm 2018, Dự án Nước Kiarutara-Ragia (KRWP) ở Kiarutara, Kenya đã triển khai lắp đặt đồng hồ nước nhằm giúp giải quyết tình trạng thiếu nước trầm trọng trong khu vực do biến đổi khí hậu và dân số tăng nhanh, Thomson Reuters Foundation đưa tin ngày 4/5/2022.

Kể từ khi được triển khai vào năm 2012, dự án KRWP của chính phủ Kenya, do Quỹ Phát triển Nông nghiệp Quốc tế hỗ trợ, đã nâng cấp 55 dự án thủy lợi do cộng đồng sở hữu trên diện tích hơn 2.500 ha.

Cho đến nay, gần một phần tư các dự án trên đã được lắp đặt hệ thống đo nước, còn lại đang trong các giai đoạn tiếp nhận.

Thomas Milewa, một kỹ sư của Bộ Nước, Vệ sinh và Thủy lợi Kenya, cho biết đo lường mức tiêu thụ nước có thể giúp việc sử dụng nước hiệu quả hơn tới 50% nhờ giảm lượng nước mà người nông dân lãng phí.

Những nông dân thành viên của dự án KRWP hiện trả 250 shilling (2,16 đô la Mỹ) mỗi tháng cho 10 mét khối nước tưới và 30 shilling (0,26 đô la Mỹ) cho mỗi mét khối sau đó. Họ đều tán thành cơ chế mới này trước khi nó được áp dụng.

Wamburi Murira, một thành viên của dự án KRWP ở Gatakaini, khu vực thượng nguồn của dự án thủy lợi, cho biết với chế độ thu phí trước đây, ông chạy vòi phun nước cho mía, cỏ voi và rau của mình cả ngày lẫn đêm.

“Chúng tôi thường tưới cây của mình mà không quan tâm đến lượng nước sử dụng, vì chẳng có giới hạn nào”, ông nói với Thomson Reuters Foundation.

Tuy nhiên, thái độ của ông đã thay đổi sau khi hệ thống đo nước được lắp đặt. Các nhà quản lý dự án cũng gặp mặt những người nông dân ở thượng nguồn để giúp họ hiểu rằng, hạn chế sử dụng nước có thể tiết kiệm tiền bạc và giúp đỡ những người ở hạ nguồn, ông Murira nói.

"Giờ tôi cảm thấy hài lòng với việc trả tiền cho lượng nước tôi dùng", ông nói.

Các nhà tổ chức cho biết kể từ khi KRWP bắt đầu sử dụng đồng hồ nước, dự án thủy lợi đã tăng gấp đôi số người dùng, trong khi vẫn duy trì dịch vụ cấp nước trên toàn hệ thống.

Theo bà Bancy Mati, chuyên gia quản lý nước tại Đại học Nông nghiệp và Công nghệ Jomo Kenyatta, khi biến đổi khí hậu đang khiến ngày càng nhiều khu vực rơi vào tình trạng thiếu nước, việc lắp đặt đồng hồ nước nên trở thành một phần trong mọi dự án nước ở cộng đồng.

“Đây là hướng chúng ta phải đi để quản lý bền vững tài nguyên nước”, bà khẳng định.