Збор атмасфернай вады: наш адзіны экалагічны шанец супраць воднага крызісу

Вада - гэта сутнасць жыцця, але гэта залежыць ад таго, пра якую ваду ідзе гаворка. Прыкладна семдзесят працэнтаў паверхні Зямлі пагружана ў ваду, і толькі менш за два працэнты гэтай вады прыдатная для піцця і даступная для нас. На жаль, мы празмерна марнуем гэтую невялікую порцыю на розныя дзеянні, такія як пакіданне крана адкрытым, змыванне туалета, шматгадзіннае прыняцце душа і баі з воднымі шарамі. Але што адбываецца, калі ў нас скончыцца прэсная вада? Толькі катастрофы. Засухі ўдараць па самых ураджайных фермах, ператварыўшы іх у пякучыя пустыні. Хаос распаўсюдзіцца па краінах, а вада стане самым каштоўным рэсурсам, даражэйшым за нафту. У гэтым выпадку было б занадта позна казаць свету аб скарачэнні спажывання вады. Адзіным спосабам знайсці прэсную ваду ў гэты момант было б здабыць яе з атмасферы ў працэсе, вядомым як збор атмасфернай вады.

Што такое збор атмасфернай вады?

Збор атмасфернай вады - адзін з метадаў, які можа выратаваць Зямлю ад недахопу прэснай вады ў будучыні. Гэтая новая тэхналогія ў асноўным накіравана на суполкі, якія жывуць у рэгіёнах з недахопам прэснай вады. У асноўным гэта залежыць ад наяўнасці вільготнасці. Ён прадугледжвае выкарыстанне кандэнсацыйных інструментаў, якія змяняюць тэмпературу вільготнага паветра ў атмасферы. Як толькі вільготнасць дасягае гэтага інструмента, адбываецца падзенне тэмпературы да такой ступені, што паветра кандэнсуецца, змяняючы яго стан з газу ў вадкасць. Затым свежая вада збіраецца ў незабруджаныя ёмістасці. Калі працэс завершаны, вада затым выкарыстоўваецца для некалькіх дзеянняў, такіх як пітво, паліў сельскагаспадарчых культур і ўборка.

Выкарыстанне супрацьтуманных сетак

Ёсць некалькі спосабаў збору вады з атмасферы. Адным з найбольш эфектыўных вядомых сродкаў з'яўляецца выкарыстанне супрацьтуманных сетак. Гэты метад складаецца з падобных на сетку супрацьтуманных агародж, падвешаных на слупах у вільготных месцах, труб для транспарціроўкі вады, якая капае, і рэзервуараў для захоўвання прэснай вады. Згодна з GaiaDiscovery, памеры супрацьтуманных агародж будуць вар'іравацца ў залежнасці ад «рэльефу зямлі, даступнай прасторы і неабходнай колькасці вады». 

Аніта Басу, дацэнт кафедры інжынерыі навакольнага асяроддзя Карлтанскага ўніверсітэта, нядаўна была ў паездцы ў Танзанію, каб праверыць збор атмасфернай вады з дапамогай супрацьтуманных сетак. Яна тлумачыць, што супрацьтуманныя сеткі залежаць ад паніжэння тэмпературы, каб ператварыць вільготнасць у вадкую фазу, і апісвае, як працуе супрацьтуманная сетка для збору і збору прэснай вады з вільгаці.

«Калі вільготнасць трапляе на туманную сетку, таму што ёсць паверхня, вада пераходзіць з паравой фазы ў вадкую. Як толькі ён пераходзіць у вадкую фазу, ён проста пачынае капаць па сетцы туману. Там вадазборная карыта. Вада капае па туманнай сетцы ў вадазборны жолаб, а адтуль накіроўваецца ў большы зборны басейн», — кажа Басу.

Неабходныя пэўныя ўмовы для эфектыўнага збору атмасфернай вады з дапамогай супрацьтуманных сетак. Каб сабраць дастатковую колькасць вады з атмасферы, патрабуецца высокая хуткасць ветру і адпаведная змена тэмпературы. Басу падкрэслівае важнасць высокай вільготнасці для працэсу, калі яна кажа: «[Туманныя сеткі] не могуць стварыць ваду, калі вады няма з самага пачатку».

Яшчэ адзін спосаб дасягнуць паніжэння тэмпературы - гэта выштурхоўванне паветра над зямлёй у падполле, якое мае больш халоднае асяроддзе, якое хутчэй кандэнсуе паветра. 

Чысціня сабранай прэснай вады мае жыццёва важнае значэнне для паспяховага працэсу. Санітарная апрацоўка вады залежыць ад таго, чыстая паверхня, на якую яна трапляе. Супрацьтуманкі могуць быць забруджаныя пры кантакце з людзьмі. 

«Тое, што вы спрабуеце і робіце, каб падтрымліваць сістэму ў максімальнай чысціні, - гэта звесці да мінімуму любы прамы кантакт з рукамі, напрыклад, чалавечымі рукамі ці іншым, ад дакранання да таго, што знаходзіцца ў ёмістасці для захоўвання», - раіць Басу.

Плюсы і мінусы супрацьтуманных сетак

Што робіць супрацьтуманныя сеткі вельмі эфектыўнымі, так гэта тое, што яны не ўключаюць рухомыя часткі. Іншыя метады патрабуюць металічных паверхняў і рухомых частак, якія, на думку Басу, даражэйшыя. Аднак гэта не значыць, што супрацьтуманкі танныя. Яны таксама займаюць дастатковую плошчу паверхні для збору вады.

Аднак противотуманки маюць недахопы. Самым вялікім з іх з'яўляецца тое, што ён можа працаваць толькі ў месцах, дзе ёсць вільготнасць. Басу кажа, што адзін з раёнаў Танзаніі, які яна наведала, меў патрэбу ў вадзе, але клімат быў вельмі сухі. Такім чынам, можа быць немагчыма выкарыстоўваць гэты метад у занадта халодных або занадта сухіх месцах. Яшчэ адзін недахоп - гэта дорага з-за рэдкага выкарыстання. Басу заяўляе, што ёсць толькі два варыянты фінансавання супрацьтуманных сетак: «Вы павінны мець або ўрад, які актыўна шукае метады дапамогі свайму народу, і не ўсе ўрады гэта робяць, або вы павінны мець НДА ці нейкі іншай дабрачыннай арганізацыі, якая гатовая пакрыць выдаткі на інфраструктуру».

Выкарыстанне генератараў атмасфернай вады

Калі ручныя метады збору вады з атмасферы перастаюць працаваць, мы павінны выкарыстоўваць больш сучасныя метады, такія як генератар атмасфернай вады (AWG). У адрозненне ад супрацьтуманных сетак, AWG выкарыстоўвае электрычнасць для выканання гэтых задач. Генератар складаецца з сістэмы астуджальнай вадкасці, якая выклікае падзенне тэмпературы паветра, а таксама сістэмы ачысткі для дэзінфекцыі вады. У адкрытым асяроддзі электрычную энергію можна атрымліваць з натуральных крыніц энергіі, такіх як сонечнае святло, вецер і хвалі. 

Прасцей кажучы, AWG працуе як асушальнік паветра, за выключэннем таго, што ён вырабляе пітную ваду. Калі вільгаць паступае ў генератар, сістэма астуджальнай вадкасці кандэнсуе паветра, «астуджаючы паветра ніжэй за кропку расы, падвяргаючы паветра асушальнікам або ствараючы ціск», як вызначана GaiaDiscovery. Калі вільготнасць дасягае вадкага стану, яна праходзіць працэс ачысткі з дапамогай антыбактэрыйнага паветранага фільтра. Фільтр выдаляе з вады бактэрыі, хімічныя рэчывы і забруджванне, у выніку чаго вада атрымліваецца крышталёва чыстай, гатовай да ўжывання людзьмі, якім яна патрэбна.

Плюсы і мінусы генератараў атмасфернай вады

AWG з'яўляецца вельмі эфектыўнай тэхналогіяй збору вады з атмасферы, таму што ўсё, што ёй патрэбны, гэта паветра і электрычнасць, якія абодва могуць быць атрыманы з прыродных крыніц энергіі. Пры абсталяванні сістэмай ачысткі вада, атрыманая з генератара, будзе чысцейшай, чым вада, атрыманая большасцю метадаў збору атмасфернай вады. Нават калі AWG патрабуе вільготнасці для атрымання прэснай вады, яго можна размясціць дзе заўгодна. Яго партатыўнасць робіць яго даступным у многіх месцах надзвычайных сітуацый, такіх як бальніцы, паліцэйскія ўчасткі ці нават прытулкі для тых, хто выжыў пасля разбуральнага шторму. Гэта каштоўна для тэрыторый, дзе не існуе жыцця з-за недахопу вады. На жаль, вядома, што AWG каштуюць даражэй, чым іншыя асноўныя тэхналогіі збору атмасфернай вады.