Cynaeafu dŵr atmosfferig: Ein hunig gyfle amgylcheddol yn erbyn argyfwng dŵr

Dŵr yw hanfod bywyd, ond mae'n dibynnu ar ba fath o ddŵr yr ydym yn sôn amdano. Mae tua saith deg y cant o arwyneb y Ddaear wedi'i foddi mewn dŵr, a dim ond llai na dau y cant o'r dŵr hwnnw sy'n yfadwy ac yn hygyrch i ni. Yn anffodus, rydyn ni'n gwastraffu'r rhan fach hon yn ormodol ar lawer o weithgareddau, fel gadael y tap ar agor, fflysio toiledau, cawod am oriau, ac ymladd balŵns dŵr. Ond beth sy'n digwydd pan fyddwn ni'n rhedeg allan o ddŵr ffres? Dim ond trychinebau. Bydd sychder yn taro'r ffermydd mwyaf ffrwythlon, gan eu troi'n anialwch crasboeth. Bydd anhrefn yn lledaenu ar draws gwledydd, a dŵr fydd yr adnodd mwyaf gwerthfawr, yn fwy gwerthfawr nag olew. Byddai dweud wrth y byd am leihau ei ddefnydd o ddŵr yn rhy hwyr yn yr achos hwn. Yr unig ffordd i ddod o hyd i ddŵr ffres ar y pwynt hwnnw fyddai ei dynnu o'r atmosffer mewn proses a elwir yn gynaeafu dŵr atmosfferig.

Beth yw Cynaeafu Dŵr Atmosfferig?

Mae cynaeafu dŵr atmosfferig yn un o’r dulliau a allai arbed y Ddaear rhag rhedeg allan o ddŵr croyw yn y dyfodol. Mae'r dechnoleg newydd hon wedi'i hanelu'n bennaf at gymunedau sy'n byw mewn rhanbarthau sydd â diffyg dŵr ffres. Mae'n gweithredu'n bennaf ar fodolaeth lleithder. Mae'n cynnwys defnyddio offer cyddwyso sy'n newid tymheredd yr aer llaith yn yr atmosffer. Unwaith y bydd y lleithder yn cyrraedd yr offeryn hwn, mae gostyngiad tymheredd i raddau sy'n cyddwyso'r aer, gan newid ei gyflwr o nwy i hylif. Yna, mae'r dŵr ffres yn cael ei gasglu mewn cynwysyddion heb eu halogi. Pan wneir y broses, yna defnyddir y dŵr ar gyfer sawl gweithgaredd, megis yfed, dyfrio cnydau, a glanhau.

Defnydd Rhwydi Niwl

Mae sawl ffordd o gynaeafu dŵr o'r atmosffer. Un o'r dulliau mwyaf effeithiol y gwyddys amdani yw defnyddio rhwydi niwl. Mae'r dull hwn yn cynnwys ffensys niwl tebyg i rwyd sy'n hongian ar bolion mewn lleoliadau llaith, pibellau i gludo'r dŵr sy'n diferu, a thanciau i storio dŵr ffres. Yn ôl GaiaDiscovery, bydd maint y ffensys niwl yn amrywio, yn dibynnu ar “gosodiad y tir, y gofod sydd ar gael, a faint o ddŵr sydd ei angen.” 

Yn ddiweddar bu Onita Basu, Athro Cyswllt mewn Peirianneg Amgylcheddol ym Mhrifysgol Carleton, ar daith i Tanzania i brofi cynaeafu dŵr atmosfferig gan ddefnyddio rhwydi niwl. Mae'n esbonio bod y rhwydi niwl yn dibynnu ar ostyngiad tymheredd i newid lleithder yn gyfnod hylifol, ac yn disgrifio sut mae'r rhwyd ​​niwl yn gweithredu i gynaeafu a chasglu dŵr ffres o leithder.

“Pan fydd y lleithder yn taro'r rhwyd ​​niwl, oherwydd bod yna arwyneb, mae'r dŵr yn mynd o'r cyfnod anwedd i'r cyfnod hylif. Cyn gynted ag y bydd yn mynd i'r cyfnod hylif, mae'n dechrau diferu i lawr y rhwyd ​​niwl. Mae yna gafn dalgylch. Mae’r dŵr yn diferu i lawr y rhwyd ​​niwl i’r cafn dalgylch, ac yna, oddi yno, mae’n mynd i fasn casglu mwy,” meddai Basu.

Mae angen amodau penodol ar gyfer cynaeafu dŵr atmosfferig yn effeithiol gan ddefnyddio rhwydi niwl. Mae angen cyflymder gwynt uchel a newid tymheredd digonol i gynaeafu digon o ddŵr o'r atmosffer. Mae Basu yn pwysleisio pwysigrwydd lleithder uchel ar gyfer y broses pan mae’n dweud, “Ni all [rhwydi niwl] greu dŵr pan nad oes dŵr i ddechrau.”

Ffordd arall o gyflawni'r gostyngiad tymheredd yw gwthio aer uwchben y ddaear i'r tanddaear, sydd ag amgylchedd oerach sy'n cyddwyso'r aer yn gyflymach. 

Mae glendid y dŵr ffres a gesglir yn hanfodol ar gyfer proses lwyddiannus. Mae glanweithdra'r dŵr yn dibynnu a yw'r arwyneb y mae'n ei daro yn lân ai peidio. Gall y rhwydi niwl gael eu halogi gan gyswllt dynol. 

“Yr hyn rydych chi'n ceisio ei wneud i gynnal y system i fod yn lân â phosib yw lleihau unrhyw gysylltiad uniongyrchol â dwylo, fel dwylo dynol neu beth bynnag, rhag cyffwrdd â'r hyn sydd yn y basn storio,” mae Basu yn cynghori.

Manteision ac Anfanteision Rhwydi Niwl

Yr hyn sy'n gwneud rhwydi niwl yn effeithiol iawn yw nad ydynt yn cynnwys unrhyw rannau symudol. Mae dulliau eraill yn gofyn am arwynebau metel a rhannau symudol, y mae Basu yn credu sy'n ddrutach. Nid yw'n golygu, fodd bynnag, bod rhwydi niwl yn rhad. Maent hefyd yn gorchuddio arwynebedd digonol i gasglu dŵr.

Fodd bynnag, mae anfanteision i rwydi niwl. Y mwyaf o'r rhain yw mai dim ond mewn mannau lle mae lleithder y gall weithio. Dywed Basu mai un o’r ardaloedd yr ymwelodd â hi yn Tanzania oedd ardal oedd angen dŵr, ond roedd yr hinsawdd yn sych iawn. Felly, efallai na fydd yn bosibl defnyddio'r dull hwn mewn ardaloedd sy'n rhy oer neu'n rhy sych. Diffyg arall yw ei fod yn ddrud oherwydd ei ddefnydd prin. Dywed Basu mai dim ond dau opsiwn sydd i ariannu rhwydi niwl: “Mae'n rhaid i chi naill ai gael llywodraeth sy'n edrych yn weithredol am ddulliau i helpu ei phobl, ac nid yw pob llywodraeth yn gwneud hynny, neu mae'n rhaid i chi gael corff anllywodraethol neu ryw fath. sefydliad elusennol arall sy’n fodlon wynebu’r gost seilwaith honno.”

Defnyddio Cynhyrchwyr Dŵr Atmosfferig

Pan fydd dulliau llaw i gynaeafu dŵr o'r atmosffer yn peidio â gweithio, rhaid inni ddefnyddio dulliau mwy modern, megis y Cynhyrchydd Dŵr Atmosfferig (AWG). Yn wahanol i rwydi niwl, mae'r AWG yn defnyddio trydan i gwblhau'r tasgau hyn. Mae'r generadur yn cynnwys system oerydd i achosi cwymp tymheredd yn yr aer, yn ogystal â system buro i lanweithio'r dŵr. Mewn amgylchedd agored, gellir cael yr ynni trydan o ffynonellau ynni naturiol, megis golau'r haul, gwynt, a thonnau. 

Yn syml, mae'r AWG yn gweithredu fel dadleithydd aer, ac eithrio ei fod yn cynhyrchu dŵr yfed. Pan fydd lleithder yn mynd i mewn i'r generadur, mae'r system oerydd yn cyddwyso'r aer “trwy oeri'r aer o dan ei bwynt gwlith, gan amlygu'r aer i sychwyr, neu wasgu'r aer,” fel y nodir gan GaiaDiscovery. Pan fydd y lleithder yn cyrraedd cyflwr hylif, mae'n mynd trwy broses buro a ddefnyddir gan hidlydd aer gwrth-bacteria. Mae'r hidlydd yn tynnu'r bacteria, cemegau a llygredd o'r dŵr, gan arwain at ddŵr clir grisial yn barod i'w fwyta gan y bobl sydd ei angen.

Manteision ac Anfanteision Cynhyrchwyr Dŵr Atmosfferig

Mae'r AWG yn dechnoleg effeithiol iawn i gynaeafu dŵr o'r atmosffer, gan mai'r cyfan sydd ei angen yw aer a thrydan, y gellir eu cael o ffynonellau ynni naturiol. Pan fydd ganddo system buro, byddai'r dŵr a gynhyrchir o'r generadur yn lanach na'r dŵr a gynhyrchir gan y mwyafrif o ddulliau cynaeafu dŵr atmosfferig. Er bod angen lleithder ar AWG i gynhyrchu dŵr ffres, gellir ei osod yn unrhyw le. Mae ei hygludedd yn ei gwneud yn hygyrch mewn llawer o leoliadau brys, megis ysbytai, gorsafoedd heddlu, neu hyd yn oed lloches i oroeswyr storm niweidiol. Mae'n werthfawr i ardaloedd nad ydynt yn cynnal bywyd oherwydd diffyg dŵr. Yn anffodus, mae'n hysbys bod AWGs yn ddrytach na thechnolegau cynaeafu dŵr atmosfferig sylfaenol eraill.