Pametna zaščita pitne vode

Nemški in francoski znanstveniki so v skupnem projektu razvili matematične algoritme, ki so skupaj s senzorji osnova nove, pametne tehnologije za celovito spremljanje in hitro zaznavanje nečistoč v javnem omrežju pitne vode. Odlika nove tehnologije je v tem, da na podlagi senzorjev, nameščenih v vodovodni sistem, takoj ugotovi, kje v cevi vdirajo nečistoče in kaj je vdor povzročilo.

Z dovršeno tehnologijo so želeli razviti sistem, ki bi preventivno zaščitil vodovodno omrežje pred morebitnimi zlorabami in škodljivimi manipulacijami, so pojasnili na nemškem Fraunhoferjevem inštitutu, ki je nosilec skupnega projekta s francosko raziskovalno agencijo. Varnost in čistoča pitne vode sta sicer že zdaj na visoki ravni, saj vzorce v laboratorijih analizirajo vsak dan, toda tovrstne analize še vedno trajajo predolgo. Zato so projektu določili jasen cilj: razviti preventivne metode za neprekinjeno spremljanje vode od zajetja do gospodinjstva in izboljšati orodja za takojšnjo prepoznavo kontaminacije. Samo nekaj kapljic strupenih snovi v javnem vodovodnem omrežju, ki napaja milijone uporabnikov, namreč lahko povzroči katastrofo, zato je takojšnja odstranitev toksinov izjemno pomembna.

»Vse potencialno nevarne snovi v vodi moramo zaznati čim prej, da lahko zaščitimo prebivalce,« pojasnjuje dr. Thomas Bernard s Fraunhoferjevega inštituta. Pomembna prelomnica v projektu je bila zasnova matematičnega modela za simulacijo celotne hidravlike v vodovodnem omrežju in vse parametre kakovosti. S simulacijami so določili najboljša mesta za vgradnjo senzorjev v sistem, ki dovolj zanesljivo zaznajo vse nečistoče v vodi, izsledijo pa lahko celo izvor kontaminacije. Z matematičnim algoritmom nato izračunajo, kam se bo v nekaj urah razširilo onesnaženje. Ta izračun in napoved širitve toksičnih snovi po omrežju sta bila najzahtevnejši del projekta, priznava dr. Bernard. Težava je namreč v tem, da vodni tok ni povsod enak, spreminja se glede na pritisk v ceveh, njihov premer in število uporabnikov.

Znanstveniki so novi zaščitni sistem vodovodnega omrežja (na fotografiji) preizkusili v tehnološkem centru za vodo v Dresdnu na kompleksu cevi, narejenih iz pleksistekla. Tam so dokončno sestavili pametni sistem zaznavanja nečistoč v ceveh in preverili izračunavanje vodnega toka po okužbi. Z novim računalniškim programom in senzorji so takoj ovrednotili vsebnost vseh snovi v vodi, denimo klora in kisika, ter druge merljive lastnosti, kot so kalnost, temperatura in tlak.

Simulacije so zdaj tako dovršene, da lahko komunalna podjetja za oskrbo s pitno vodo prevzamejo celoten sistem vodne zaščite, saj zagotavlja veliko natančnost in hitrost zaznavanja nečistoč. Najpomembnejše pa je, da sistem preprečuje morebitne okužbe ali celo zastrupitve prebivalstva in da zaradi hitre odstranitve strupenih snovi vključitev alarma sploh ni potrebna.