AQUA4D

AQUA4D – революционна технология за оптимизиране потреблението на вода

Държава на разработване/прилагане:

Швейцария

Обхват на иновациите

☐ Работа в офиса

☒ Процес на производство / доставка на услуги

Специфични за сектора

☒ Да / моля, посочете сектора(ите): Селско стопанство

☐ Не (отнася се за всички сектори)

Описание на нуждите

Швейцария може и да е европейското „Chateau de l’eau“ (царство на водата), но дори и тук последиците от глобалното затопляне и промените в климата са осезаеми. В някои швейцарски кантони вече е налице риск за недостиг на вода, който застрашава местното селскостопанско производство през следващите години. В много региони на света земеделските стопани разчитат на снеготопенето за напояване през лятото, но и този източник се изчерпва с бързи темпове, предизвиквайки остър недостиг на вода в периодите, в които тя е най-необходима. Това представлява огромна икономическа заплаха, особено в общности, чиито доходи се основават в значителна степен на селското стопанство, лозарството и свързания с тях туризъм. Допълнително влошаване на ситуацията би настъпило, ако сухите земеделски площи престанат да бъдат използвани и напоявани. Изпарението и транспирацията (загубата на вода в атмосферата чрез изпаряване от почвената повърхност и транспирация през растенията) – решаващи фактори за запазване на умерения климат – ще изчезнат напълно, което ще доведе до низходяща спирала. Технологичното решение AQUA4D® има за цел да предложи локално решение на проблема, свързан със сезонния недостиг на вода, и да послужи като модел за региони с подобни затруднения в Швейцария и в световен мащаб.

В продължение на 20 години швейцарската компания Planet Horizons Technologies SA помага на земеделските производители да увеличат производството си при минимално използване на ресурси. Технологията AQUA4D® за прецизно напояване позволява по-добро проникване на водата в микропорите на почвата и по-добро насищане с хранителни вещества и соли, което може да се управлява по устойчив начин. Решението демонстрира известната швейцарската ефективност: съчетаване на грижата за природата с технологиите, и предоставяне на възможност на производителите да извлекат максимума от всяка капка.

AQUA4D® таргетира най-неотложните проблеми пред селското стопанство: недостига на вода и деградацията на земеделската земя. Екип от опитни агрономи помага на земеделските производители да се справят с широк спектър от проблеми, свързани с управлението на водите. Почвите запазват влажността си за по-продължителен период от време, при оптимизирана разтворимост на минералите и торовете във водата за напояване. Земеделските производители в над 40 държави постигат на пръв поглед парадоксалното: по-високи добиви с по-малко ресурси, като същевременно успяват да решават редица перманентни проблеми.

„Планът за споделена стойност“ AQUA4D® създава възможности за производителите и агробизнеса да включат споделената стойност в основата на своя бизнес модел. С устойчив принос, като намаляване на въглеродния отпечатък и подобряване на използването на ресурсите, това са компании, които оказват положително въздействие върху развитието на обществото, върху своята верига на стойността и върху околната среда в по-широк план.

Описание на решението

Опазването на водите и почвите е от ключово значение за постигане целите за устойчивост в световен мащаб. Екипът на AQUA4D® е разработил чиста технология, която позволява спестяване на вода за напояване (средно ~30%), възстановяване на наситените със соли почви и спестяване на ресурси – устойчиво и без химикали. Технологията е ефективна, оперативна, мащабируема и допълваща съществуващата напоителна инфраструктура и електронния мониторинг. Сред поддръжниците на иновацията са Европейският съюз, Швейцарската конфедерация, Швейцарската фондация за климата, фондация Solar Impulse, CleanTech Alps, Climate Show и специалисти-агрономи в редица държави. AQUA4D® е неразделна част от усилията за подобряване ефективността на напоителните системи, при същевременно спестяване на ресурси и принос за постигане на Целите за устойчиво развитие на ООН. В последните 15 години екипът на Planet Horizons Technologies SA се стреми да помогне за опазването на почвата и водите в световен мащаб, и към настоящия момент присъства в над 40 държави по целия свят.

През годините техническият екип на AQUA4D е разработил модел на работен процес при стартиране на проекти. Въз основа на минал опит, научни методи и ефективно прилагане на технологията на компанията, тази постоянна консултантска и техническа подкрепа прави проектите успешни от първия ден благодарение на добре координираните процеси. По този начин компанията спомага за създаването на трайна споделена стойност за проекта на своя клиент и извън него.

Безпроблемно прикрепен към напоителните системи, AQUA4D® позволява на водата да проникне в дълбоките слоеве на почвата, което допринася за осигуряване на овлажнена почва за по-дълго време. Патентованата швейцарска технология обработва водата, като пренарежда структурата на молекулите в нея и по този начин намалява повърхностното й напрежение. Как това се отразява на почвата и растенията? Тъй като клъстерите от водни молекули се разграждат на по-малки компоненти, водата може по-лесно да проникне в най-малките пори на почвата. Това води до по-добро задържане на водата (която растението може да поеме в подходящото количество, когато има нужда от нея) и по-малко изпарение, което на свой ред означава, че е необходимо по-малко количество вода за напояване. Резултатът? Устойчиво напояване и спестяване на ресурси, респ. – на разходи, за което свидетелстват земеделски производители в над 40 държави.

Персонализирана технология като услуга при „Земеделие 4.0“: количественото определяне и адаптиране е неразделна част от максималното въздействие на технологията. Техническите екипи на Planet Horizons Technologies SA използват най-новите инструменти за мониторинг и IoT („интернет на нещата“), за да проследяват развитието на насажденията в реално време, въз основа на което предлагат адаптации за повишаване на ефективността и постигане на най-добри резултати.

Услугата на Planet Horizons Technologies SA включва следните елементи:

· Набиране на предварителна информация чрез опростени въпросници;

· Оценка и анализ на осъществимостта, последвани от техническо одобрение;

· Представяне на оферта със срок за изпълнение;

· Разработване на протоколи за измерване и процедури по мониторинг;

· Закупуване, доставка и внедряване на технологията;

· Указания за инсталиране и листове с технически данни;

· Мониторинг и последващи действия;

· Представяне и анализ на резултатите;

· Поддръжка (ако е необходима) след приключване на проекта.

Технологията AQUA4D® осигурява бърза възвръщаемост на инвестициите в рамките на 6 до 36 месеца.

Описание на ефекта

· Ефективност на използването на вода

Тъй като 70% от консумацията на вода в световен мащаб се дължи на напояването в земеделието, повишаването на ефективността в тази област би допринесло за по-устойчиво бъдеще и същевременно би спестило разходи на производителите. Благодарение на ефекта на AQUA4D® върху водните молекули, почвата запазва влажността си за по-дълго време, което носи на производителите средни икономии на вода от 25-30% и повече, когато се комбинира с други технологии 4.0 в земеделието. Революционната иновация води до нова парадигма на устойчиво управление на водите, като намалява вложените ресурси и едновременно с това увеличава добивите.

· Управление на количеството соли в почвата

Технологията AQUA4D® има сериозен принос в решаването на проблема с концентрацията на соли в повърхностните слоеве на почвата и възстановяването на земите благодарение на интелигентното третиране, което променя поведението на минералите във водата за напояване. Тъй като водата отвежда солите в дълбоките слоеве на почвата под кореновата зона, състоянието на повърхностния слой се подобрява значително, което осигурява възможност на за оптимално развитие на културите. По данни на производителя AQUA4D® е единствената технология на пазара за управление на количеството соли в почвата, като в процеса се използва намалено количество вода. Технологията осигурява възможност за продължително напояване с обикновена вода, без да са необходими енергоемки процеси за обезсоляване, химикали или интензивно промиване с вода.

· Напояване с обикновена вода

AQUA4D® ефективно разтваря всички минерали във водата за напояване, като солите се отмиват под ризосферата. Това го прави универсално решение за справяне със солите във водата и в почвата. Системата за обработване на водата променя структурата на минералите, което дава възможност за отмиване на солите под кореновата зона и по този начин подобрява качеството на почвата и здравословното състояние растенията. Това позволява напояване с обикновена вода, без да е налице необходимост от предварителното й третиране с цел намаляване съдържанието на соли.

· Предотвратяване на запушванията в напоителните системи

AQUA4D® има както превантивен, така и почистващ ефект по отношение на образуването на котлен камък и биофилм в напоителните мрежи. Благодарение на въздействието на технологията върху водните молекули и минералите в тях, органичните вещества и котленият камък не се задържат по повърхностите и съществуващите отлагания постепенно се изчистват. Резултатът е проходими тръби и капкообразуватели, както и по-дълготрайни и по-добре работещи напоителни системи.

· Ефективност на торовете

AQUA4D е изключително ефективен при разтварянето на минерали и торове в във водата за напояване. Растенията по-ефективно усвояват необходимите им вещества, което е фактор за тяхното здраве и допринася за намаляване на количествата използвани торове и осигуряване на устойчив подход към земеделието. С по-малко химикали, които попадат в кръговрата на водата и в почвата, компанията изпълнява мисията си за ефективно използване на ресурсите и възстановяване на земеделските земи чрез по-ефективно пречистване на водата.

· Повишаване на производителността

– Резултат 1: Спестяване на вода чрез прецизно напояване

AQUA4D® подпомага проникването на вода в микропорите на почвата и подобрява задържането на вода в ризосферата, независимо от вида на почвата. Практическият опит показва, че е възможно да се спестят средно 25% вода за напояване. Освен това, благодарение на концепцията „Технологията като услуга“ (TaaS), агрономите на компанията работят със земеделските производители по строги протоколи за наблюдение, за да препоръчат по-нататъшно намаляване на напояването. Тази комбинация може да доведе до спестявания от 50 % или повече.

– Резултат 2: Спестяване на енергия и емисии чрез намаляване на изпомпването

Докато наложителните инфраструктурни подобрения се разглеждат на по-високо ниво, на ниво стопанства е налице неотложна необходимост от намаляване потреблението на енергия и вода, свързано с експоненциално нарастване на разходите. Двата аспекта са неразривно свързани, особено на фона на увеличаващите се цени на енергията, необходима за изпомпване на вода. Следователно подобряването на ефективността на напояването може на свой ред драстично да редуцира потреблението на енергия.

В зависимост от конкретните особености базовото потребление на енергия от една помпа е около 900 Wh за 1 m3. С AQUA4D® обикновено се постига около 25% икономия на вода, което се равнява на 180 Wh/m3, необходими за работата на една помпа. Това се равнява на приблизително 2880 kWh/ha спестен разход за изпомпване на вода, при същевременно опазване на ценният ресурс.

Освен това използването на AQUA4D® за управление на наситеността със соли отхвърля необходимостта от прилагане на скъпоструващи решения, като например обратна осмоза (RO). Тъй като средната консумация на енергия при RO е най-малко 2000 Wh за 1 m3 , а при AQUA4D® – само 1 Wh, се използва 2000 до 3000 пъти по-малко електроенергия.

– Резултат 3: Спестяване на труд и ресурси

От гледна точка на земеделските стопани промените в практиките за управление на водите, произтичащи от използването на AQUA4D®, имат пряко отражение върху техните собствени ресурси и разходи за труд.

Новият подход „Земеделие 4.0“ към управлението на стопанствата следи нуждите им от напояване, като в много случаи намалява необходимостта от физическо посещение за активиране на напоителните системи. Заради отмиващия солите ефект на AQUA4D® не се налага използването на вода и влагането на човешки труд за интензивно промиване на почвите с вода и труд, както и използването на химически препарати.

Не на последно място, въздействието на AQUA4D® върху структурата на минералите предотвратява отлаганията котлен камък и биофилм върху вътрешността на тръбите и намалява опасността от корозия. Запитан за ефекта, фермер от Франция казва: „Трябваха ни 6 души, които да работят по поддръжката на капкообразувателите. В месеца след инсталирането на AQUA4D® тези 6 души можеха да започнат да работят нещо друго.“ В съчетание с намалените нужди от поддръжка се удължава жизненият цикъл и ефективността на напоителните системи като цяло.

Дружество/дружества, което/които е/са разработило/приложило/предложило иновацията

Базираната в Сиер, Швейцария, компания Planet Horizons Technologies има значителен опит в електромагнитното третиране на вода. Нейната технология се използва в селското стопанство (животновъдство и напояване), жилища и други сгради, водоснабдителни мрежи, хотелиерство и промишленост.

Дата на основаване: 2004 г.

Директори: Ерик Валет

Адрес: Ecoparc de Daval A9, 3960 Sierre, Швейцария

Телефон: +41 27 480 30 35

Уебсайт: https://www.aqua4d.com/

Електронна поща: info@planethorizons.com

Брой служители: 10

Допълнителна информация

Анимация: Как AQUA4D® пести вода и запазва почвата влажна за по-дълго време

Видеоклип за Изследване на въздействието на AQUA4D върху бадемовите дървета в Централната долина, Калифорния, САЩ

Интелигентното напояване има огромно въздействие върху солеността в Централната долина

Оптимизъм за мароканското селско стопанство: Доказана технология предлага икономии на вода и се бори със солеността