Ilmakehän veden talteenotto: Yksi ympäristömahdollisuutemme vesikriisiä vastaan

Vesi on elämän ydin, mutta se riippuu siitä, millaisesta vedestä puhumme. Noin XNUMX prosenttia maapallon pinnasta on veden alla, ja vain alle kaksi prosenttia vedestä on juomakelpoista ja meidän saatavillamme. Valitettavasti tuhlaamme tämän pienen osan liikaa moniin toimintoihin, kuten hanan jättämiseen auki, wc:n huuhteluun, tuntikausiin suihkussa käymiseen ja vesipallotaisteluihin. Mutta mitä tapahtuu, kun makea vesi loppuu? Vain katastrofeja. Kuivuus iskee hedelmällisimpiin tiloihin ja muuttaa ne paahtaviksi aavikoiksi. Kaaos leviää maihin, ja vesi on arvokkain luonnonvara, öljyä arvokkaampi. Tässä tapauksessa olisi liian myöhäistä käskeä maailmaa vähentämään vedenkulutustaan. Ainoa tapa löytää makeaa vettä tuossa vaiheessa on ottaa se ilmakehästä ilmakehän veden talteenottoprosessina.

Mitä on ilmakehän veden talteenotto?

Ilmakehän veden talteenotto on yksi menetelmistä, joka voi pelastaa maapallon makean veden loppumisesta tulevaisuudessa. Tämä uusi teknologia on suunnattu pääasiassa yhteisöille, jotka asuvat alueilla, joilla ei ole makeaa vettä. Se toimii ensisijaisesti kosteuden olemassaololla. Siinä käytetään kondensaatiotyökaluja, jotka muuttavat ilmakehän kostean ilman lämpötilaa. Kun kosteus saavuttaa tämän työkalun, lämpötila laskee siinä määrin, että ilma tiivistyy ja sen tila muuttuu kaasusta nesteeksi. Sitten makea vesi kerätään saastumattomiin astioihin. Kun prosessi on valmis, vettä käytetään useisiin toimintoihin, kuten juomiseen, kasvien kasteluun ja siivoamiseen.

Sumuverkkojen käyttö

On olemassa useita tapoja kerätä vettä ilmakehästä. Yksi tehokkaimmista tunnetuista keinoista on sumuverkkojen käyttö. Tämä menetelmä koostuu verkkomaisista sumuaidoista, jotka on ripustettu pylväisiin kosteissa paikoissa, putkista tippuvan veden kuljettamiseen ja säiliöistä makean veden varastointiin. GaiaDiscoveryn mukaan sumuaitojen koko vaihtelee "maan sijainnin, käytettävissä olevan tilan ja tarvittavan vesimäärän mukaan". 

Onita Basu, Carletonin yliopiston ympäristötekniikan apulaisprofessori, on äskettäin ollut matkalla Tansaniaan testaamassa ilmakehän veden keräämistä sumuverkkojen avulla. Hän selittää, että sumuverkot riippuvat lämpötilan pudotuksesta muuttaakseen kosteuden nestefaasiksi, ja kuvailee, kuinka sumuverkko kerää ja kerää makean veden kosteudesta.

”Kun kosteus osuu sumuverkkoon, vesi siirtyy höyryfaasista nestefaasiin, koska siellä on pinta. Heti kun se menee nestefaasiin, se alkaa vain tippua alas sumuverkkoa. Siellä on valuma-allas. Vesi tippuu sumuverkosta alas valuma-altaaseen, josta se menee isompaan keräysaltaaseen, Basu kertoo.

On oltava tietyt edellytykset tehokkaalle ilmakehän veden keräämiselle sumuverkkojen avulla. Suuria tuulennopeuksia ja riittävää lämpötilan muutosta tarvitaan, jotta ilmakehästä saadaan talteen riittävästi vettä. Basu korostaa korkean kosteuden merkitystä prosessille sanoessaan: "[Sumuverkot] eivät voi luoda vettä, kun aluksi ei ole vettä."

Toinen tapa saavuttaa lämpötilan pudotus on työntää ilmaa maan yläpuolelta maan alle, jossa on kylmempi ympäristö, joka tiivistää ilmaa nopeammin. 

Kerätyn makean veden puhtaus on elintärkeää onnistuneen prosessin kannalta. Veden puhtaanapito riippuu siitä, onko pinta, johon se osuu, puhdas vai ei. Sumuverkot voivat saastua ihmiskontaktin seurauksena. 

"Se, mitä yrität pitää järjestelmän mahdollisimman puhtaana, on vain minimoida suora kosketus käsiin, kuten ihmiskäsiin tai mihin tahansa, jottei kosketa säilytysaltaassa olevaa materiaalia", Basu neuvoo.

Sumuverkkojen plussat ja miinukset

Sumuverkoista erittäin tehokkaita tekee se, että niissä ei ole liikkuvia osia. Muut menetelmät vaativat metallipintoja ja liikkuvia osia, mikä on Basun mielestä kalliimpaa. Se ei kuitenkaan tarkoita, että sumuverkot olisivat halpoja. Ne kattavat myös riittävän pinta-alan veden keräämiseksi.

Sumuverkoissa on kuitenkin haittoja. Suurin niistä on, että se voi toimia vain paikoissa, joissa on kosteutta. Basu kertoo, että yksi Tansaniassa vierailemistaan ​​alueista oli alue, joka tarvitsi vettä, mutta ilmasto oli erittäin kuiva. Siksi tätä menetelmää ei ehkä ole mahdollista käyttää alueilla, jotka ovat liian kylmiä tai liian kuivia. Toinen puute on, että se on kallis sen harvinaisen käytön vuoksi. Basu toteaa, että sumuverkkojen rahoittamiseen on vain kaksi vaihtoehtoa: "Joko on oltava hallitus, joka etsii aktiivisesti keinoja auttaa ihmisiä, eivätkä kaikki hallitukset tee niin, tai sinulla on oltava kansalaisjärjestö tai jokin muu. toisesta hyväntekeväisyysjärjestöstä, joka on valmis maksamaan infrastruktuurikustannukset."

Ilmakehän vesigeneraattoreiden käyttö

Kun manuaaliset menetelmät veden keräämiseksi ilmakehästä lakkaavat toimimasta, meidän on käytettävä nykyaikaisempia menetelmiä, kuten Atmospheric Water Generator (AWG). Toisin kuin sumuverkot, AWG käyttää sähköä näiden tehtävien suorittamiseen. Generaattori koostuu jäähdytysjärjestelmästä, joka aiheuttaa ilman lämpötilan laskun, sekä puhdistusjärjestelmästä veden puhdistamiseksi. Avoimessa ympäristössä sähköenergiaa voidaan saada luonnollisista energialähteistä, kuten auringonvalosta, tuulesta ja aalloista. 

Yksinkertaisesti sanottuna AWG toimii ilmankuivaajana, paitsi että se tuottaa juomakelpoista vettä. Kun kosteus tulee generaattoriin, jäähdytysnestejärjestelmä kondensoi ilman "jäähdyttämällä ilman kastepisteen alapuolelle, altistamalla ilman kuivausaineille tai paineistamalla ilmaa", kuten GaiaDiscovery määrittelee. Kun kosteus saavuttaa nestemäisen tilan, se käy läpi puhdistusprosessin, jota käyttää antibakteerinen ilmansuodatin. Suodatin poistaa vedestä bakteerit, kemikaalit ja epäpuhtaudet, jolloin saadaan kristallinkirkasta vettä sitä tarvitsevien ihmisten käytettäväksi.

Ilmakehän vesigeneraattoreiden plussat ja miinukset

AWG on erittäin tehokas tekniikka veden keräämiseen ilmakehästä, koska se tarvitsee vain ilmaa ja sähköä, jotka molemmat voidaan saada luonnollisista energialähteistä. Puhdistusjärjestelmällä varustettuna generaattorista tuotettu vesi olisi puhtaampaa kuin useimpien ilmakehän vedenottomenetelmien tuottama vesi. Vaikka AWG vaatii kosteutta tuottamaan makeaa vettä, se voidaan sijoittaa minne tahansa. Sen siirrettävyyden ansiosta se on käytettävissä monissa hätätilanteissa, kuten sairaaloissa, poliisiasemilla tai jopa suojaa vahingollisesta myrskystä selviytyneille. Se on arvokas alueille, jotka eivät tue elämää veden puutteen vuoksi. Valitettavasti AWG:iden tiedetään olevan kalliimpia kuin muut perusilmakehän vedenkeruutekniikat.