تعتمد أنظمة الطاقة التي تعمل بالطاقة البشرية على استخدام القوة البشرية. في مرحلة الاستجابة القصوى، غالبًا ما تقتصر القوة البشرية على نقل المياه، بينما تتم إدارة الإمداد والمعالجة مركزيًا لضمان توفير كمية كافية من المياه بالجودة المرغوبة. ويمكن استخدام ال استخراج والنقل والمعالجة عن طريق الإنسان في جميع مراحل الاستجابة وهو أمر شائع أثناء حالات الطوارئ الشديدة، خاصة في الكوارث الطبيعية فقد يكون مصدر الطاقة الوحيد المتاح لفترة من الزمن.إخراج المياه من مصدر ما.

القوة البشرية، المقدرة بحوالي 70 واط (للذكور البالغين) لمدة أطول (على سبيل المثال 8 ساعات)، هي مصدر مجاني للطاقة يمكن أن يقلل التكاليف المالية المستمرة لنظام المياه. وغالبًا ما يكون النساء والأطفال هم الذين يشغلون هذه الأنظمة (على سبيل المثال لجمع المياه ونقلها)، وينبغي تصميم التقنيات مع وضع هاتين المجموعتين في الحسبان. وتُقاس تكلفة أنظمة الطاقة التي تعمل بالطاقة البشرية بطريقةٍ أساسيةٍ في الوقت والتكلفة المادية، خاصة بالنسبة للنساء والأطفال. بالنسبة لإمدادات المياه، تُستخدم الطاقة البشرية على نحو شائع لضخ المياه لأغراض الشرب والري، وكذلك لنقل المياه ومعالجتها على المستوى المنزلي (تُرجى مراجعة الفصل H).

اعتبارات التصميم

إن تصميم أي نظام يعمل بالطاقة البشرية مقيد بحقيقة أنه سيستخدم الطاقة البشرية فقط، وتميل اعتبارات التصميم إلى التركيز على تقنيات استخراج المياه (تُرجى مراجعة الفصلA). الآبار المحمية I.7 وآبار التنقيب المحمية I.8 بحكم التعريف مغطاة بمضخة، ما يقلل احتمال التلوث. وعند تشغيل هذه المضخة يدويًا، ينبغي أن يضمن التصميم إمكانية رفع المياه باستخدام الطاقة البشرية وحدها. والمعايير الرئيسية هي ما إذا كان من الممكن تشغيل المضخة مع شخص واحد فقط أو شخصين في بعض الأحيان (على سبيل المثال في حالة مضخة الحبل).

وتوجد معلمات تصميم يمكن أن تسهل الضخ عن طريق الإنسان من أعماق مختلفة (على سبيل المثال، وجود قطر أصغر للماسورة، أو رافعات الميزة الميكانيكية) ولإعطاء معدلات تدفق مختلفة (مثل المضخات اليدوية مقابل مضخات القدم). وعندما تظهر حاجة إلى كميات أكبر من الماء، يمكن تفضيل مضخات القدم لأنها عادة ما تكون أقل إجهادًا في الاستخدام لأنها تستخدم أجزاء الجسم الأكبر (الأرجل). وتعد مضخات الشفط مناسبة للمياه الجوفية الضحلة التي يصل عمقها إلى ستة أو سبعة أمتار، وتشمل كلا من النوعين اللذين يتم تشغيلهما بالأقدام والأيدي (تُرجى مراجعة A.2 ). وإلى جانب عمق الشفط وحتى عمق حوالي 15 مترًا، يمكن للمستخدم رفع عمود الماء في الماسورة مباشرةً باستخدام مضخات الحركة المباشرة A.3 . لأعماق تزيد على 15 مترًا وما فوق حتى 45 مترًا، يجب إضافة رافعات ميكانيكية لتسهيل العمل، بينما يمكن لآليات التروس أن تتيح الضخ من أعماق أكبر من 45 مترًا وحتى 90 مترًا (تُرجى مراجعة A.4 ). ويعتبر هذا حد الاستخلاص المدعوم من الإنسان. ويمكن أيضًا تطبيق اعتبارات التصميم على نقل المياه ومعالجتها، ولكن هنا يمكن أن يقوم المستخدمون أنفسهم بتعديل التصميم. فعلى سبيل المثال، يتم تعديل الجراكن المستديرة لتدحرجها على الأرض، أو يتم نقل المياه في عربات اليد أو العربات أو بواسطة بائعي المياه D.1 ، D.2 .

المواد والمستلزمات

تعتمد المواد المطلوبة على طريقة التشغيل البشرية التي سيتم استخدامها (على سبيل المثال، نوع المضخة أو حاوية المياه).

القابلية للتطبيق

يمكن أن تكون القوة البشرية مناسبة ل استخراج المياه ونقلها ومعالجتها، وغالبًا ما يكون أكثر قابلية للحياة على مستوى الأسرة وفي سياق المجتمعات الريفية، حيث يتوفر وصول محدود إلى مصادر الطاقة الأخرى، والموارد المالية المحدودة، وحيث يقل الطلب على المياه. وفي مقابل ذلك، في حالات الطوارئ الشديدة والمناطق الحضرية أو أي منها، غالبًا ما يكون السكان أكثر كثافة. وفي هذا الموطن، تُستخدم الطاقة البشرية بشكل أساسي لنقل المياه من مصدر (على سبيل المثال، المياه في حنفية الصنبور)، بينما يتم التعامل مع إمدادات المياه ومعالجتها في موقع مركزي حيث يمكن ضمان كمية المياه وجودتها. وتعد هذه المعالجة المركزية والإمداد ضروريين لأنه في هذه الحالات غالبًا ما يوجد عدد محدود من نقاط المياه الفعلية (مثل الآبار أو المضخات اليدوية) المتوفرة مقارنة بالكثافة السكانية، كما أن التدفق من المصادر التي تعمل بالطاقة البشرية يكون محدودًا للغاية. ولتجنب قوائم الانتظار والصراع، ينبغي ألا تخدم مضخة يدوية واحدة أكثر من 500 شخص أثناء الاستجابة القصوى، وبالنظر إلى أن المضخة اليدوية الواحدة قد تستخرج عادةً 1 متر فقط كل 3 ساعات. بالإضافة إلى ذلك، يمكن أن تشكل الكثافة السكانية العالية خطر تلوث كبير، خاصة لمصادر المياه الجوفية الضحلة. ومع ذلك، فإن الظروف مهمة، وتوجد حالات تشكل فيها المضخات اليدوية جزءًا من إستراتيجية إمدادات المياه الطارئة في المراحل الشديدة.

التشغيل والصيانة

يعتمد استخدام الطاقة البشرية في نهاية المطاف على الحالة الصحية وحال التغذية للسكان، لذا فإن الكثير من عمليات التشغيل والصيانة المتأصلة ستدور حول صحة أولئك الذين يقومون بتشغيل النظام. وفيما يتعلق بالمعدات التي تعمل بالطاقة البشرية، سيختلف مستوى التشغيل والصيانة وفقًا لنوع النظام المستخدم، والذي يتضمن غالبًا مضخات تعمل يدويًا. وعلى الرغم من عدم تمويل مصدر الطاقة في هذه الحالة، فإن أكثر من خُمس المضخات التي تُشغل يدويًا لا تظل تعمل بمرور الوقت. وتوجد مجموعة كبيرة من الأسباب لذلك، من بينها المشكلات الفنية المتعلقة بالمياه الجوفية أو بئر التنقيب (مثل المياه الجوفية المسببة للتآكل أو سوء تصميم ال بئر) أو بالمضخة نفسها (مثل جودة مواد ومستلزمات المضخة أو عمر المضخة) أو أسباب أخرى مختلفة (على سبيل المثال، مشكلات التعامل مع الإدارة أو المراقبة أو الأمور المالية أو الفساد أو الوصول إلى الأجهزة أو امتلاك المهارات اللازمة للإصلاح). يعد هذا مستوى وظيفي مشابه لأنواع أنظمة المياه الأخرى ولكنه يوضح أن مصدر الطاقة المجاني لا يعني بالضرورة وظائف أفضل.

الصحة والسلامة

يمكن أن تشمل قضايا الصحة والسلامة المتعلقة باستخدام الطاقة البشرية كمصدر للطاقة الإجهاد المفرط (خاصة بالنسبة للنساء والأطفال) بسبب الطاقة المفرطة اللازمة لرفع المياه من الآبار العميقة، والتي تشكل خطرًا أكبر في البيئات الأكثر حرارة والأكثر رطوبة أو أي منها، ويمكن أن ينطوي نقل المياه أيضًا على خطورة من الناحية الجسدية، خاصة بالقرب من المياه المفتوحة أو على مسارات شديدة الانحدار أو زلقة، وقد تكون هناك مخاطر على سلامة النساء إذا كان المصدر بعيدًا وغير آمن. وفي هذه الحالات، من المهم النظر فيما إذا كان جميع أفراد المجتمع قادرين على استخدام أنظمة المياه، بغض النظر عن قدراتهم في مجال الطاقة (تُرجى مراجعة X.15) ويتطلب نقل المياه يدويًا ملء حاويات مياه المنازل الصغيرة وتفريغها (تُرجى مراجعة D.1 )، وقد تلوث هذه العملية المياه.

التكاليف

يمكن أن يؤثر استخدام الطاقة البشرية بشكل إيجابي على التكاليف المالية المتكررة. وهذا لا يعني أن هذه الأنظمة بدون تكاليف طاقة متكررة، لأن العمالة لها تكلفة أساسية على الشخص الذي يوفرها، والتي ينتهي بها الأمر أيضًا إلى توفير قيمة لكل من الأسر والمجتمع بأكمله.

الاعتبارات الاجتماعية والبيئية

يدرك المستخدمون القوة البشرية بصفتها مصدرًا للطاقة ويتقبلونها، ومع ذلك، توجد تكلفة غير مالية لاستخدام الطاقة البشرية يلزم حسابها، لأن الكثير من عمليات استخراج المياه ونقلها تقوم بها النساء. وفي الوقت الذي قد تتوافر فيه فوائد اجتماعية للمشاركات النسائية فقط في نقاط المياه، فإن هذا الدور غير المتكافئ بين الجنسين يؤدي أيضًا إلى مخاطر جسدية محتملة بالإضافة إلى الآثار الاقتصادية والتعليمية، إذ يتم قضاء وقت أقل في استخدامات أكثر إنتاجية (مثل المدرسة والعمل)، وتوجد حاجة إلى الاهتمام الواجب لضمان وجود تدابير الحماية حتى تتمكن النساء من استخدام مرافق إمدادات المياه بأمان.