חוקרים במעבדת המחקר של יבמ בחיפה סיפקו תשתית טכנולוגית למיזם משותף של יבמ ושל רשות המים של מחוז סונומה בקליפורניה (SWCA), לצמצום דליפות מים מצנרת ההולכה בעזרת מערכת ניתוח אנליטי.
רשות המים של חבל סונומה אחראית לאספקת המים לכ- 600,000 תושבים בצפון קליפורניה.
החוקרים של יבמ במעבדה בחיפה פיתחו טכנולוגיה אנליטית לאופטימיזציה של לחץ המים בצנרת ההולכה והחלוקה לצרכנים. הניתוח מתבצע על בסיס נתונים המתקבלים מחיישנים המותקנים במקומות שונים ברשת הצנרת, בשילוב עם נתוני חשבונות המים, מדידות הפרשי לחץ ורישומי זרימה בנקודות שונות של הצנרת.
היתרונות הצפויים מהמערכת כוללים הפחתת אובדני המים, הארכת חיי הציוד ברשת, צמצום דליפות עתידיות וחיסכון באנרגיה, וכל זאת תוך הבטחה של אספקת מים בלחץ מתאים לכל בית.
על פי נתוני המשרד להגנת הסביבה בארה"ב, קילומטרים רבים של צנרת מתוך כ- 1.4 מיליון קילומטר צנרת מים בארה"ב, נמצאים בשימוש רצוף לאורך עשרות שנים, ואחדים מהם אף חצו את גיל 100. צנרת כזאת עשויה להיות מוקד מרכזי לדליפות מים. הבנק העולמי מעריך כי הנזק המצרפי העולמי מדליפות בצנרת מים עומד על 14 מיליארד דולר.
פנינה וורטמן, המנהלת את פעילות המחקר בתחום הערים החכמות במעבדת יבמ בחיפה, ציינה כי "הכלים אותם מביאה יבמ מאפשרים לנתח באופן יעיל יותר את נתוני הפעילות של צנרת המים – ולנהל את משאבי המים וההולכה שלהם במתכונת יעילה יותר".
לדבריה, מערכת ניהול לחץ המים, שפותחה ע"י חוקרי יבמ בישראל , מספקת המלצות להתאמה ושינוי הלחץ, על בסיס נתוני שימוש, מזג האוויר ותנאי הסביבה. הניהול המשופר מאפשר לצמצם את בזבוז המים, לחסוך באנרגיה, ולצמצם את הבלאי של תשתיות הצנרת – יחד עם שיפור באיכות המים במאגרים.
וורטמן מסבירה גם כי ניהול הלחץ במערכת מים הכוללת צנרת, ברזים ומגופים, משאבות, מאגרים וציוד אחר, מציב אתגר מורכב במיוחד. כך, למשל, שיתוק הפעילות של באר מסויימת עלול למנוע מילוי מאגרי מים ברמה אזורית, מקומית או ברמת הבניין הבודד. כאשר מגבירים את לחץ המים בשאר המערכת על מנת למלא את המאגרים האלה – עלולים מאגרים אחרים להתרוקן במחזוריות איטית ובתכיפות נמוכה יותר, והירידה בקצב תחלופת המים עלולה לפגוע באיכותם. במקרה אפשרי אחר, כאשר מתגלה דליפה בצנרת – הקטנת הלחץ בצינור תצמצם את כמות המים ההולכת לאיבוד – אולם היא עלולה גם לפגוע בלחץ המים בברזים בבתים.
המערכת שפותחה כאמור, במעבדת המחקר של יבמ בחיפה הותקנה בקליפורניה לפני כ-4 חודשים וכבר הפיקה תוצאות בפועל. בין השאר, היא מאפשרת לבצע כיוונון של רשת המים בתכיפות גבוהה מבעבר, על בסיס נתוני אמת. לפני התקנת המערכת, ביצעו מומחי מים כיוונון של הצנרת מדי חצי שנה: לקראת הקיץ ולקראת החורף. מאז אוקטובר, כבר הושלמו ארבעה מחזורי עדכון וכיוונון לחצים, על בסיס המלצות של המערכת האנליטית של יבמ – באופן המבטיח עבודה אופטימאלית.
הפעלת המערכת של יבמ חייבה התקנה של מספר קטן של מדדי לחץ על מנת לבצע ניטור בזמן אמת. השינויים המומלצים על ידי המערכת האנליטית בכל הנוגע לרמות הלחץ מיושמים כיום בתהליך ידני, אולם גם ניתן לתמוך בכיוונן אוטומטי, בעזרת משאבות ווסתים חכמים.
פיתוח עתידי של יבמ נועד גם לאתר דליפות בצנרת באמצעות הצלבה בזמן אמת של נתוני לחץ וזרימה עם נתונים היסטוריים: סטייה ממתכונת הנתונים המוכרת עשויה להצביע על דליפה, וניתוח מקיף של הנתונים מנקודות שונות של הצנרת תאפשר לאתר את מקומה המדוייק של הדליפה הזאת.