Légköri vízgyűjtés: Egyetlen környezeti esélyünk a vízválság ellen

A víz az élet lényege, de ez attól függ, hogy milyen vízről beszélünk. A Föld felszínének hozzávetőleg hetven százaléka van víz alatt, és ennek a víznek csak kevesebb mint két százaléka iható és hozzáférhető számunkra. Sajnos túlzottan elpazaroljuk ezt a kis részt számos tevékenységre, például a csap nyitva hagyására, a WC-k öblítésére, az órákig tartó zuhanyozásra és a víziballonos harcokra. De mi történik, ha elfogy a friss víz? Csak katasztrófák. A szárazság sújtja a legtermékenyebb gazdaságokat, és perzselő sivatagokká változtatja őket. A káosz szétterjed az országok között, és a víz lesz a legértékesebb erőforrás, értékesebb, mint az olaj. Ebben az esetben túl késő lenne azt mondani a világnak, hogy csökkentse vízfogyasztását. Az egyetlen módja annak, hogy édesvizet találjunk ezen a ponton, ha kinyerjük azt a légkörből az atmoszférikus vízgyűjtésként ismert eljárással.

Mi az a légköri vízgyűjtés?

A légköri vízgyűjtés az egyik olyan módszer, amely megmentheti a Földet attól, hogy a jövőben kifogyjon az édesvízből. Ez az új technológia elsősorban az édesvízhiányos régiókban élő közösségeket célozza meg. Elsősorban a páratartalom meglétén működik. Ez magában foglalja a kondenzációs eszközök használatát, amelyek megváltoztatják a légkör nedves levegőjének hőmérsékletét. Amint a páratartalom eléri ezt a szerszámot, olyan mértékű hőmérséklet-csökkenés következik be, hogy a levegő lecsapódik, és az állapota gázból folyadékká változik. Ezután a friss vizet szennyezetlen tartályokba gyűjtik. A folyamat befejeztével a vizet számos tevékenységre használják fel, például ivásra, növények öntözésére és tisztításra.

Ködhálók használata

Számos módja van a víz kinyerésének a légkörből. Az egyik leghatékonyabb ismert eszköz a ködháló használata. Ez a módszer nedves helyeken oszlopokra akasztott hálószerű ködkerítésekből, a csöpögő víz szállítására szolgáló csövekből és édesvíz tárolására szolgáló tartályokból áll. A GaiaDiscovery szerint a ködkerítések mérete „a föld fekvésétől, a rendelkezésre álló helytől és a szükséges víz mennyiségétől” függően változik. 

Onita Basu, a Carleton Egyetem környezetmérnöki docense nemrégiben Tanzániában utazott, hogy tesztelje a légköri vízgyűjtést ködhálók segítségével. Elmagyarázza, hogy a ködhálók a hőmérséklet-csökkenéstől függenek, hogy a páratartalmat folyékony fázisba változtatják, és leírja, hogyan működik a ködháló a friss víz begyűjtésére és a nedvességből való összegyűjtésére.

„Amikor a pára a ködhálót éri, mert van felület, a víz a gőzfázisból a folyékony fázisba kerül. Amint folyékony fázisba megy, csak csöpögni kezd a ködhálón. Van egy vízgyűjtő. A víz a ködhálón lecsöpög a vízgyűjtő vályúba, majd onnan egy nagyobb gyűjtőmedencébe kerül” – mondja Basu.

Bizonyos feltételeknek meg kell felelniük a hatékony légköri vízgyűjtéshez ködhálók használatával. Nagy szélsebesség és megfelelő hőmérséklet-változás szükséges ahhoz, hogy elegendő mennyiségű vizet gyűjtsünk a légkörből. Basu hangsúlyozza a magas páratartalom fontosságát a folyamatban, amikor azt mondja: „[A ködhálók] nem tudnak vizet létrehozni, ha nincs víz.

A hőmérséklet-csökkenés másik módja az, ha a levegőt a föld felett a föld alá tolják, ahol a hidegebb környezet gyorsabban kondenzálja a levegőt. 

Az összegyűjtött édesvíz tisztasága elengedhetetlen a sikeres folyamathoz. A víz higiénikussága azon múlik, hogy a felszín, amelyet elér, tiszta-e vagy sem. A ködhálók emberi érintkezés következtében szennyeződhetnek. 

„Amit megpróbálunk megtenni, hogy a lehető legtisztább legyen a rendszer, az az, hogy minimálisra csökkentsük a közvetlen érintkezést a kezünkkel, például az emberi kézzel vagy bármi mással, ami a tárolóedényben lévő tárgyak megérintése miatt következik be” – tanácsolja Basu.

A ködháló előnyei és hátrányai

A ködhálót az teszi nagyon hatékonysá, hogy nem tartalmaznak mozgó alkatrészt. Más módszerekhez fémfelületekre és mozgó alkatrészekre van szükség, ami Basu szerint drágább. Ez azonban nem jelenti azt, hogy a ködhálók olcsók. Megfelelő felületet fednek le a víz összegyűjtésére is.

A ködhálóknak azonban vannak hátrányai is. Ezek közül a legnagyobb, hogy csak olyan helyen tud működni, ahol van pára. Basu azt mondja, hogy Tanzániában az egyik olyan terület volt, ahol vízre volt szükség, de az éghajlat nagyon száraz volt. Ezért előfordulhat, hogy ez a módszer nem használható túl hideg vagy túl száraz területeken. További hibája, hogy a ritka használat miatt drága. Basu kijelenti, hogy csak két lehetőség van a ködhálók finanszírozására: „Vagy olyan kormány kell, amely aktívan keresi az emberek megsegítésére szolgáló módszereket, és nem minden kormány csinálja ezt, vagy kell egy civil szervezet vagy valami más. más jótékonysági szervezettől, amely hajlandó viselni az infrastrukturális költségeket."

A légköri vízgenerátorok használata

Amikor a kézi vízgyűjtési módszerek a légkörből nem működnek, korszerűbb módszereket kell alkalmaznunk, mint például az Atmospheric Water Generator (AWG). A ködhálókkal ellentétben az AWG elektromos energiát használ ezeknek a feladatoknak a végrehajtásához. A generátor egy hűtőfolyadék-rendszerből áll, amely a levegő hőmérsékletének csökkenését okozza, valamint egy tisztítórendszerből, amely fertőtleníti a vizet. Nyílt környezetben az elektromos energia természetes energiaforrásokból nyerhető, például napfényből, szélből és hullámokból. 

Egyszerűen fogalmazva, az AWG légszárítóként működik, kivéve, hogy ivóvizet állít elő. Amikor nedvesség lép be a generátorba, a hűtőfolyadék-rendszer kondenzálja a levegőt „azáltal, hogy a levegőt a harmatpont alá hűti, a levegőt nedvszívó anyagoknak teszi ki, vagy nyomás alá helyezi a levegőt”, a GaiaDiscovery szerint. Amikor a páratartalom folyékony állapotba kerül, egy antibakteriális légszűrő által alkalmazott tisztítási folyamaton megy keresztül. A szűrő eltávolítja a baktériumokat, a vegyszereket és a szennyeződéseket a vízből, így kristálytiszta vizet eredményez, amely készen áll a fogyasztásra a rászoruló emberek számára.

Az atmoszférikus vízgenerátorok előnyei és hátrányai

Az AWG egy nagyon hatékony technológia a víz kinyerésére a légkörből, mivel csak levegőre és elektromos áramra van szüksége, amelyek mindkettő természetes energiaforrásból nyerhető. Tisztítórendszerrel felszerelve a generátorból előállított víz tisztább lenne, mint a legtöbb légköri vízgyűjtési módszerrel előállított víz. Annak ellenére, hogy az AWG-nek nedvességre van szüksége a friss víz előállításához, bárhol elhelyezhető. Hordozhatósága számos sürgősségi helyen elérhetővé teszi, például kórházakban, rendőrőrsökön vagy akár menedékhelyen a pusztító vihar túlélői számára. Értékes azokon a területeken, ahol a vízhiány miatt nem lehet élni. Sajnos az AWG-k drágábbak, mint más alapvető légköri vízgyűjtő technológiák.