أبوظبي في 9 نوفمبر 2026 (وام) – تختبر مبادرة محمد بن زايد للماء ميدانياً الحلول المتأهلة للنهائيات في تحدي المياه للزراعة، والتي تهدف إلى خفض استهلاك المياه في تبريد البيوت المحمية وري المحاصيل، من خلال أنظمة هندسية لإدارة المناخ وتقنيات للاحتفاظ بالمياه تتيح استخداماً فعالاً ومضبوطاً للمياه.

وتأتي شركتا كريتا جروب ورينكاتشر تكنولوجيز، ومقرهما الإمارات، ضمن المتأهلين للنهائيات في تحدي المياه للزراعة، وهي مسابقة أطلقتها مبادرة محمد بن زايد للماء. وتعالج حلول الشركتين الأحمال الحرارية داخل البيوت المحمية وفاقد المياه في التربة الرملية. وتتفاوت النتائج والمستهدفات بحسب المناخ والمحصول وطريقة الري، فيما يمكن لكلا النهجين الاستفادة من البنية التحتية الزراعية القائمة.

وقالت كريتا جروب لوكالة أنباء الإمارات (وام) إنها طورت نظاماً خاصاً بها للبيوت المحمية متعدد المناطق، يدمج التبادل الحراري تحت الأرض، وتدفق الهواء المصمم هندسياً، وإدارة فروق الضغط، والحد السلبي من اكتساب الحرارة الشمسية. ويحدد تصميمها ثنائي الغلاف مناطق حرارية ومناطق ضغط مترابطة، ما يتيح إدارة منسقة لتدفق الهواء والأحمال الحرارية، إلى جانب التبادل الحراري والتخزين الحراري في التربة أسفل البيت المحمي.

وأوضحت المجموعة أن النظام يعطي الأولوية للمناخ المحيط بالمحاصيل بدلاً من تبريد المساحة كاملة بصورة متساوية، ما يحول البيت المحمي إلى نظام متكامل لإدارة المناخ، ويقلل الاعتماد على التبريد كثيف الاستهلاك للمياه والطاقة، ويدعم زراعة أقل تأثراً بالظروف الخارجية صيفاً وشتاءً.

وأشارت إلى أن النظام عمل في مناخات البحر الأبيض المتوسط والمناخات الأكثر اعتدالاً التي اختُبر فيها دون مياه للتبريد التبخيري صيفاً أو تدفئة تعمل بالوقود شتاءً، فيما يختبر مشروعها التجريبي في العين تعديلات تلائم الظروف الصحراوية التي قد تقترب فيها درجات الحرارة من 50 درجة مئوية.

وتشمل المستهدفات التصميمية لذروة الصيف الحفاظ على درجات حرارة تتراوح بين 28 و32 درجة مئوية في منطقة المحاصيل، وخفض استهلاك مياه التبريد بنسبة 85 إلى 90% مقارنة بأنظمة المراوح والوسائد التقليدية. وهذه مستهدفات تصميمية وليست نتائج نهائية مقيسة لتوفير المياه في المشروع التجريبي.

واستناداً إلى تقديرات الاستهلاك التقليدي لمياه التبريد البالغة 8 إلى 15 لتراً للمتر المربع يومياً، قد يحتاج بيت محمي بحجم المشروع التجريبي إلى نحو 500 إلى 936 متراً مكعباً خلال 120 يوماً من ذروة الصيف، وهو ما يمثل خط الأساس الموسمي الذي يُقيَّم على أساسه هدف توفير المياه.

ويدير النظام درجة حرارة الهواء ورطوبته قبل وصوله إلى المحاصيل عبر تبريد مسبق مضبوط، متكامل مع التبادل الحراري تحت الأرض والتصميم الحراري ومسارات تدفق الهواء. ويشمل هدف توفير المياه المياه المستخدمة في التهيئة المسبقة للهواء، بينما يُقيَّم الري بشكل منفصل.

وأفادت المجموعة بأن مشروعها التجريبي في العين، البالغة مساحته 520 متراً مربعاً، سجل انخفاضاً في درجة حرارة الهواء بنحو 12 إلى 15 درجة مئوية، واستهلاكاً للكهرباء المرتبطة بالتبريد أقل بنحو 30 إلى 40% من الأنظمة التقليدية. وقد هُيئت المنشأة للعمل بطلب كهربائي يبلغ نحو 7 إلى 8 كيلوواط.

ويمكن دمج النظام في البيوت المحمية القائمة وفقاً لهيكلها وظروف موقعها، أو اعتماده بالكامل عند تصميم بيوت محمية جديدة. وتقدر المجموعة أن تكاليف التركيب الأولية أعلى بنحو 20 إلى 30% من تكاليف نظام تقليدي مماثل، تبعاً للحجم وظروف التربة والتعديلات المطلوبة، ويقابل ذلك انخفاض تكاليف التشغيل والصيانة، بما في ذلك تجنب الصيانة الدورية للوسائد المبللة واستبدالها. وصُممت البنية التحتية تحت الأرض لعمر تشغيلي يتجاوز 20 عاماً.

وأوضحت المجموعة أن فترة استرداد الاستثمار تعتمد على تكاليف التركيب وأسعار المياه والكهرباء وساعات التشغيل، مضيفة أن مواسم الزراعة الأطول أو زيادة الإنتاج قد تحسن العائدات حيثما ثبت ذلك، ومؤكدة ضرورة تقييم قيمة النظام على امتداد عمره التشغيلي.

من جانبها، قالت شركة رينكاتشر تكنولوجيز، ومقرها دبي، لـ(وام) إن منتجها محسن للتربة قابل للتحلل الحيوي يجمع بين البوليمرات فائقة الامتصاص والمغذيات، ويُحقن بالقرب من الجذور لتخزين مياه الري أو الأمطار وإطلاقها تدريجياً مع جفاف التربة.

وذكرت الشركة أن فاقد المياه بالتسرب أسفل الجذور أو بالتبخر في التربة الرملية قد يصل إلى 90%. وتمتص تركيبتها أضعاف وزنها من المياه بمئات المرات، مكونة جيوباً هلامية تجذب الجذور وتشجع على تكوين مجموع جذري أعمق وأكثف.

وتستخدم الشركة أدوات حقن مخصصة لحماية المنتج من أشعة الشمس والتبخر السطحي. وتُحلَّل ظروف التربة والمناخ والمحصول لتحديد الجرعة المناسبة وعمق الوضع، فيما توجه المراقبة الآنية للرطوبة عمليات الري بحسب ما إذا كانت الأولوية لتوفير المياه أو لتحسين الإنتاج.

وحصل نهج الشركة على علامة الحل الفعال من مؤسسة سولار إمبلس في عام 2023. ويعمل الحل مع أنظمة الري القائمة دون الحاجة إلى تغيير المحصول أو إلى بنية تحتية جديدة، ويجمع بين منتج استهلاكي وخدمة فنية تعتمد على معدات وخبرات متخصصة. ولا تضيف تركيبته القائمة على البوتاسيوم أي صوديوم إلى التربة المعرضة للملوحة، وتزود النباتات بالبوتاسيوم أثناء تحللها.

ووفقاً للشركة، حققت تجربة منشورة أُجريت في المركز الدولي للزراعة الملحية (إكبا) في دبي على 27 نخلة توفيراً في المياه بنسبة 85%. وطُبقت المعالجة ضمن الخمسين سنتيمتراً العليا من التربة في بداية موسم 2020-2021، مع توجيه الري بواسطة مستشعرات الرطوبة، حيث رُويت النخيل المعالجة مرة كل سبعة أيام، مقارنة بري يومي للنخيل غير المعالجة.

وفي تجربة على الذرة الحلوة في واحة سلال للابتكار في العين، ضمن تقييم التحدي، جاء استهلاك المياه أقل بنحو 20 إلى 25% مقارنة بالقطع غير المعالجة. وأوضحت الشركة أن المحاصيل الحولية المزروعة بالري بالتنقيط الفعال تنطلق من خط أساس أكثر كفاءة، في حين يزداد التوفير في ظل الإجهاد المائي ومع المحاصيل المعمرة والتربة الرملية.

وأفادت الشركة بتحقيق توفير في المياه بنسبة 40 إلى 85% في تجارب حقلية أُجريت في تركيا والمغرب وقيرغيزستان على مدى خمس سنوات، إلى جانب زيادات في الإنتاجية تراوحت بين 20% وأكثر من 90% في ظل الإجهاد المائي.

وتقدر الشركة متوسط التكاليف، شاملة المنتج والحقن، بنحو 7 دولارات أمريكية للنخلة سنوياً، و5 دولارات أمريكية لشجرة البستان، و600 دولار أمريكي للهكتار من المحاصيل الحقلية. وأفادت بتوفير في المياه يتجاوز 80% للأشجار المروية ويتراوح بين 20 و60% للمحاصيل الحقلية المروية، إلى جانب دعم بقاء الأشجار وإنتاجها عند عدم كفاية الأمطار.

ويُسترد الاستثمار من خلال انخفاض فواتير المياه وطاقة الضخ، وإطالة الفترات بين عمليات الري، وتحسين الإنتاجية في ظل الإجهاد المائي. ووفقاً للشركة، تتراوح فعالية المنتج بين موسم وثلاثة مواسم زراعية تبعاً للمحصول، في حين يتحلل المنتج خلال نحو سبع سنوات في المتوسط.

(المصدر: WAM.ae)