تصميم نظام عمودي ذكى للزراعة الهوائية.. تحكم عن طريق الموبايل

كتب : محمد كامل

في إطار التوجه العالمي نحو الزراعة المستدامة والحلول الذكية للتغلب على التحديات البيئية والموارد المحدودة.

تمكن طلاب هندسة نظم المياه والري بكلية الهندسة الزراعية جامعة الأزهر بأسيوط من إعداد مشروع تخرج للعام 2024 الذي هو عبارة عن تصميم وتنفيذ نظام عمودي ذكي للزراعة الهوائية ويهدف هذا النظام الذي هو تحت إشراف أعضاء هيئة التدريس بالقسم د. أحمد ماهر الليثي ، د. أحمد محمد محمود حسن الجلالي ، د .تامر محمد سيد ، د. محمد حسن العطار.

وأشار الطلاب إلي أن فكرة المشروع تعتمد على الاستفادة من تقنيات الزراعة الهوائية (Aeroponics)، حيث تنمو النباتات بدون تربة، وتتلقى العناصر الغذائية والمياه من خلال رشاشات مائية دقيقة مع الاعتماد على التكنولوجيا الذكية في متابعة الظروف الجوية داخل وخارج البرج والتحكم في إضافة مغذيات للمياه أو تعديل درجة الحموضة والقلوية بصورة تلقائية وذلك عن طريق الهاتف المحمول وذلك النظام يقلل من استهلاك المياه بنسبة كبيرة، ويعزز من نمو النبات وسرعة إنتاجه.

كمان أن المشروع يهدف إلى:

الاستدامة البيئية: يقلل النظام من تأثير الزراعة التقليدية على البيئة من خلال الحد من استهلاك المياه وتقليل الحاجة إلى استخدام الأسمدة والمبيدات مما يحقق رؤية مصر 2030.

تحقيق الأمن الغذائي: يساهم النظام في زيادة إنتاجية المحاصيل الزراعية، مما يساعد في تلبية الطلب المتزايد على الغذاء.

التكيف مع تغير المناخ: يوفر النظام إمكانية الزراعة في بيئات غير تقليدية، مثل المناطق الحضرية أو البيئات المغلقة، مما يجعله حلاً مثالياً لمواجهة تغيرات المناخ.

تعزيز الاقتصاد المحلي: يمكن للنظام أن يدعم الاقتصاد المحلي من خلال توفير محاصيل طازجة ومغذية بشكل مستمر، مما يقلل الاعتماد على الاستيراد ويعزز الإنتاج المحلي.

التعليم والبحث: يُعد النظام بمثابة نموذج تعليمي يمكن استخدامه في الجامعات والمراكز البحثية لتعليم الطلاب تقنيات الزراعة الحديثة وتشجيع الابتكار في المجال الزراعي.

استخدام التكنولوجيا الذكية: دمج تقنيات الاستشعار والتحكم الذكي لضمان تزويد النباتات بالعناصر الغذائية والمياه بشكل دقيق

جودة المحاصيل: إنتاج محاصيل خالية من المبيدات الحشرية والملوثات البيئية.

تحسين الإنتاجية الزراعية: زيادة إنتاجية الوحدة الزراعية الواحدة.

ترشيد استهلاك الموارد: تقليل استخدام المياه بنسبة تصل إلى 90% مقارنة بالزراعة التقليدية.

سهولة الاستخدام: بفضل التكنولوجيا الذكية، يمكن لأي شخص استخدام النظام بسهولة، مما يجعله مناسباً للأطفال والنساء وكبار السن دون الحاجة لمجهود كبير.

وتابع الطلاب يتكون المشروع من :

البرج العمودي : حيث تُزرع النباتات في مستويات متعددة، مما يزيد من الكفاءة المكانية.

نظام الري الذكي: يعتمد على رشاشات دقيقة لتوزيع المياه والعناصر الغذائية.

أجهزة الاستشعار: لقياس مستوى الرطوبة، ودرجة الحرارة، وتركيز العناصر الغذائية.

وحدة التحكم الذكية (اردوينو): برمجة النظام لضمان التشغيل الأمثل وتوفير التغذية للنباتات بانتظام.

ومن أهم مميزات المشروع :

الكفاءة المكانية: يمكن زراعة عدد أكبر من النباتات في مساحة صغيرة نسبياً، مما يجعل هذا النظام مناسباً للمناطق ذات الكثافة السكانية العالية أو المساحات المحدودة.

ترشيد استهلاك المياه: يُعتبر النظام مثالياً للمناطق التي تعاني من ندرة المياه، حيث يتم استخدام المياه بشكل فعال جداً وتقليل الفاقد.

جودة المحاصيل: توفر الزراعة الهوائية بيئة نمو مثالية، مما يؤدي إلى إنتاج محاصيل ذات جودة عالية ونكهة أفضل.

النمو السريع: يوفر النظام الظروف المثلى لنمو النباتات، مما يسرع من دورة الإنتاج ويتيح الحصول على محاصيل في وقت أقصر.

تقليل استخدام المبيدات: بفضل البيئة النظيفة والمراقبة المستمرة، يقل الاعتماد على المبيدات الحشرية والكيماوية، مما يحسن من صحة وجودة المحاصيل.

زيادة الدخل الفردي: يمكن للأفراد استخدام النظام لزراعة الخضروات والفواكه وبيعها في الأسواق المحلية، مما يسهم في زيادة دخلهم.

تغطية الاحتياجات المنزلية: يمكن للنظام توفير كمية كافية من الخضروات والفواكه لتلبية احتياجات الأسرة اليومية، مما يقلل من الاعتماد على الشراء من الخارج.

استخدام النظام في المباني: يمكن تركيب النظام فوق أسطح المباني التعليمية والسكنية والتجارية، مما يحقق أقصى استفادة من وحدات المساحة ويضيف شكلاً جمالياً للمباني.

يذكر أن الفريق الذي قام بإعداد هذا المشروع يضم كلا من :أحمد سعد سليمان ، بلال هشام احمد، محمد حمدي محمد ،علي هشام علي ، شريف السيد عبد الحميد، ضياء عبد الحكيم علي ،صلاح إبراهيم السيد ، خالد فرج عبد السلام ، محمد رجب محمد.

تتطلب عرض الشرائح هذه للجافا سكريبت.