Вода является основой жизни, однако быстрый рост населения и увеличение антропогенной нагрузки привели к острому дефициту безопасной питьевой воды. По данным Всемирного доклада ООН о развитии водных ресурсов за 2023 год, около 2 млрд человек, что составляет 26 % населения мира, не имеют доступа к безопасной питьевой воде. Традиционные методы водоочистки и опреснения частично решают эту проблему, однако характеризуются высоким энергопотреблением, значительными эксплуатационными затратами и негативным воздействием на окружающую среду. В связи с этим в отрасли активно развивается применение искусственного интеллекта (ИИ) как инструмента повышения устойчивости и эффективности водохозяйственных систем.
ИИ обладает значительным потенциалом для решения задач водоочистки и опреснения благодаря способности обрабатывать большие массивы данных, прогнозировать параметры процессов и оптимизировать сложные технологические системы. Несмотря на растущий интерес к данной тематике, исследования в области применения ИИ остаются фрагментированными и, как правило, рассматривают отдельные аспекты без комплексной оценки практических результатов и эффектов внедрения. Это затрудняет формирование целостного представления о роли ИИ в водохозяйственных технологиях.
Водоочистка и опреснение позволяют вовлекать в хозяйственный оборот морские и солоноватые воды, удаляя соли и примеси до уровня, пригодного для питьевого и технического использования. Наиболее распространенные технологии, такие как обратный осмос и дистилляционные методы, доказали свою эффективность, однако отличаются высокой энергоемкостью и стоимостью эксплуатации. Кроме того, они сопровождаются экологическими рисками, включая утилизацию концентрированных рассолов и выбросы парниковых газов.
Ограничения традиционных технологий стимулировали поиск более эффективных и экологически устойчивых решений, в числе которых ключевое место занимает искусственный интеллект. В водоочистке и опреснении ИИ применяется для предиктивного моделирования, оптимизации технологических режимов и раннего выявления неисправностей. Эти подходы позволяют снижать энергопотребление, продлевать срок службы оборудования и повышать надежность систем.