15.2 مفهوم Smarthoods

ولإطلاق الإمكانات الكاملة للعلاقة بين الغذاء والماء والطاقة فيما يتعلق بالشبكات الصغيرة اللامركزية، يركز النهج المتكامل تماما ليس فقط على الطاقة (المجهرية) والغذاء (أكوابونيكش) ولكن أيضا على استخدام دورة المياه المحلية. ويؤدي إدماج مختلف نظم المياه (مثل جمع مياه الأمطار وتخزينها ومعالجة مياه الصرف الصحي) في الشبكات الدقيقة المتكاملة المائية إلى تحقيق أكبر إمكانات للكفاءة والمرونة والدوران. سيشار من الآن فصاعداً إلى مفهوم الشبكة الصغيرة للأغذية والمياه والطاقة المتكاملة واللامركزية بالكامل باسم Smarthood (حي ذكي) وهو موضح في الشكل 15.2.

الاستفادة من تطبيق أكوابونيكش في مفهوم سمارثودس هو قدرته على المساهمة في تحسين تدفق المغذيات والطاقة والمياه المتكاملة (الشكل 15.1). هذه الإمكانات التكامل تذهب إلى ما هو أبعد من

الغذاء والماء—الطاقة نيكس

استخدام أكثر من 30% من الطلب العالمي على الطاقة في الزراعة يستخدم أكثر من 70% من الطلب العالمي على المياه العذبة في الزراعة

الشكل 15.1 تبين العلاقة بين الغذاء والماء والطاقة التفاعل بين الطاقة والمياه وإنتاج الأغذية (استناداً إلى الوكالة الدولية للطاقة المتجددة لعام 2015)

img src=« وسائل الإعلام/إيماج-20201002190013698.png» alt = «أنظمة أكوابونيكسد في سمارثود» نمط = «التكبير: 67%;»/

** الشكل 15-2** دمج أنظمة أكوابونيكش منفصلة (كما هو موضح في [الفصل 8](/المجتمع/المقالات/الفصل 8 - أنظمة أكوابونيكس-)) في بيئة محلية لامركزية على النحو المصمم لمفهوم Smarthoods. تظهر الأسهم الخضراء إلى أي مدى يمكن لنظام أكوابونيكش التفاعل مع النظام العام. الأسهم الحمراء تمثل تدفقات الحرارة، والسهام الزرقاء تدفقات المياه والسهام الصفراء تدفقات الطاقة

كروس بين أنظمة الطاقة والغذاء. فعلى سبيل المثال، يمكن معالجة مجاري النفايات القابلة للتحلل البيولوجي التي تحدث في المفاعلات اللاهوائية (مثل المفاعلات غير الهوائية) وتوليد كل من الغاز الحيوي والأسمدة الحيوية (Goddek et al. 2018). حتى حمأة النفايات المنزوعة المعادن يمكن استخدامها كسماد سائل على الأراضي الزراعية التقليدية.

img src =» https://cdn.farmhub.ag/thumbnails/f2cdbb3a-7dbf-4352-b468-af02021d0f64.jpg “نمط = «التكبير: 75٪؛»/

** الشكل 15.3** صورة مصورة ل_De Ceuvel_ (المصدر: التمثيل الغذائي — www.reculic.nl)

مثال 15.1**

ومن الأمثلة المبكرة على تطوير الشبكة المجهرية المائية المتكاملة في المناطق الحضرية De Ceuvel، وهو حوض بناء السفن المهجور سابقا في أمستردام - الشمال، والذي تم تحويله إلى مساحة مكتفية ذاتيا ومركز ترفيهي. De Ceuvel بمثابة اختبار للتكنولوجيات والسياسات الجديدة التي تهدف إلى خلق اقتصاد دائري. ويتميز ميكروغريد جميع الكهربائية بما في ذلك الكهروضوئية الشمسية، ومضخات الحرارة وتداول الطاقة الند للند على بلوكشين باستخدام رمز الطاقة الخاصة بهم: و Jouliette [^ 1]. ينتج مرفق أكوابونك صغير الأعشاب والخضروات للمطعم الموجود في الموقع. ويستخدم نفس المطعم الغاز الحيوي المستخرج من النفايات العضوية المنتجة محلياً في أنشطة الطهي بالإضافة إلى التدفئة. وبالإضافة إلى ذلك، هناك مختبر الحاضر الذي يستخدم لاختبار نوعية المياه واستخراج الفوسفات والنترات.

على الرغم من أن De Ceuvel لا تستخدم حاليا منشأة أكوابونيكش لزيادة مرونة الشبكة المجهرية، يجري تركيب أجهزة استشعار لرصد تدفقات الطاقة والمغذيات من أجل تقييم أدائها. و سوف تستخدم هذه البيانات لل مساعدة في تطوير الشبكات المائية المتكاملة الجديدة و الأكثر ذكاءا في المناطق الحضرية, مثل مفهوم Smarthoods المقترح في هذا الفصل. تعتبر حالات الاستخدام المبكر الموجودة في مختبرات الأحياء الحضرية مثل De Ceuvel ضرورية لنجاح تطوير مفهوم Smarthoods (الشكل 15-3).

وعلى الرغم من أن اتباع نهج شمولي إزاء النظم الحضرية في مجال التعليم العالي، مثل مفاهيم Smarthoods، يؤدي إلى فوائد كثيرة، فإن إدماج النظم المائية في الشبكات الدقيقة لا يزال يعتمد إلى حد كبير على الحالات. تتميز أنظمة إنتاج الأغذية في أكوابونك بارتفاع محصول المياه والمغذيات والطاقة أقل من النظم الزراعية التقليدية؛ ومع ذلك، فهي أيضا أكثر تكلفة للبناء. ولذلك فهي الأنسب في المواقع التي تتطلب عوائد عالية بسبب، على سبيل المثال، محدودية المساحة. وفي المناطق الحضرية الكثيفة، قد لا تكون هناك دائما مساحة كافية لبناء مرفق للأحياء المائية، في حين أن تكلفة الأرض بالنسبة للمناطق الريفية قد تكون منخفضة للغاية بحيث لا تبرر بناء مرفق آخر للأحياء المائية؛ وسيكون مرفق زراعي قياسي ذي تكاليف تمويل أقل وعائد أقل ملاءمة في هذه المناطق الحالات. و أكثر حالات الاستخدام الأمثل لمرفق مائي متكامل هي حالة توفر فيها مساحة كافية, و هناك حاجة إلى غلة عالية لكل مساحة لل تعويض عن تكلفة استخدام الأراضي. ولذلك فمن المرجح أن تشهد أحياء الضواحي وغيرها من المناطق الحضرية (مثل مستودع مهجور) أول عملية تنفيذ للشبكات الصغيرة المدمجة في مرفق مائي (انظر المثال 15-1).