קצירת מים אטמוספרית: הסיכוי הסביבתי היחיד שלנו נגד משבר מים

מים הם מהות החיים, אבל זה תלוי על איזה סוג מים אנחנו מדברים. כשבעים אחוז משטח כדור הארץ שקועים במים, ורק פחות משני אחוזים מהמים הללו ניתנים לשתייה ונגישים לנו. למרבה הצער, אנו מבזבזים יתר על המידה את החלק הקטן הזה על פעילויות רבות, כמו השארת הברז פתוח, שטיפת שירותים, מקלחת במשך שעות וקרבות בלוני מים. אבל מה קורה כשנגמרים לנו המים המתוקים? רק קטסטרופות. הבצורת תפגע בחוות הפוריות ביותר, ויהפוך אותן למדבריות לוהטים. הכאוס יתפשט על פני מדינות, והמים יהיו המשאב היקר ביותר, יקר יותר מנפט. לומר לעולם להפחית את צריכת המים שלו יהיה מאוחר מדי במקרה זה. הדרך היחידה למצוא מים מתוקים בנקודה זו תהיה על ידי מיצוי מהאטמוספירה בתהליך המכונה קצירת מים אטמוספריים.

מהי קצירת מים באטמוספירה?

קצירת מים אטמוספריים היא אחת השיטות שיכולות להציל את כדור הארץ מלהיגמר מים מתוקים בעתיד. טכנולוגיה חדשה זו מכוונת בעיקר לקהילות שחיות באזורים חסרי מים מתוקים. הוא פועל בעיקר על קיומה של לחות. זה כרוך בשימוש בכלי עיבוי המשנים את טמפרטורת האוויר הלח באטמוספרה. ברגע שהלחות מגיעה לכלי זה, יש ירידת טמפרטורה במידה המעבה את האוויר, ומשנה את מצבו מגז לנוזל. לאחר מכן, המים המתוקים נאספים במיכלים לא מזוהמים. כאשר התהליך נעשה, המים משמשים למספר פעילויות, כגון שתייה, השקיית יבולים וניקיון.

השימוש ברשתות ערפל

ישנן מספר דרכים לקצור מים מהאטמוספרה. אחד האמצעים היעילים ביותר הידועים הוא השימוש ברשתות ערפל. שיטה זו מורכבת מגדרות ערפל דמויות רשת התלויות על עמודים במקומות לחים, צינורות להובלת המים המטפטפים ומכלים לאחסון מים מתוקים. לפי GaiaDiscovery, גודלן של גדרות הערפל ישתנה, בהתאם ל"שטח האדמה, השטח הפנוי וכמות המים הדרושה". 

אוניטה באסו, פרופסור חבר להנדסה סביבתית באוניברסיטת קרלטון, הייתה לאחרונה בטיול בטנזניה כדי לבדוק קצירת מים באטמוספירה באמצעות רשתות ערפל. היא מסבירה שרשתות הערפל תלויות בירידה בטמפרטורה כדי לשנות את הלחות לשלב נוזלי, ומתארת ​​כיצד פועלת רשת הערפל לקציר ולאסוף מים מתוקים מלחות.

"כשהלחות פוגעת ברשת הערפל, בגלל שיש משטח, המים עוברים משלב האדים לשלב הנוזלי. ברגע שהוא עובר לשלב הנוזלי, הוא פשוט מתחיל לטפטף במורד רשת הערפל. יש שוקת תפיסה. המים מטפטפים במורד רשת הערפל לתוך שוקת התפיסה, ומשם הם הולכים לאגן איסוף גדול יותר", אומר באסו.

צריכים להיות תנאים מסוימים לקציר מים אטמוספרי יעיל באמצעות רשתות ערפל. נדרשות מהירויות רוח גבוהות ושינוי טמפרטורה נאות כדי לקצור מספיק מים מהאטמוספרה. באסו מדגישה את החשיבות של לחות גבוהה לתהליך כשהיא אומרת, "[רשתות ערפל] לא יכולות ליצור מים כשאין מים מלכתחילה".

דרך נוספת להשיג את ירידת הטמפרטורה היא על ידי דחיפת אוויר מעל הקרקע אל מתחת לאדמה, שיש לה סביבה קרה יותר המעבה את האוויר מהר יותר. 

ניקיון המים המתוקים הנאספים חיוני לתהליך מוצלח. התברואה של המים מסתמכת על האם המשטח בו הם פוגעים נקיים או לא. רשתות הערפל עלולות להיות מזוהמות ממגע אנושי. 

"מה שאתה מנסה לעשות כדי שהמערכת תהיה נקייה ככל האפשר הוא פשוט למזער כל מגע ישיר עם ידיים, כמו ידיים אנושיות או כל דבר אחר, מנגיעה במה שנמצא באגן האחסון", מייעץ באסו.

יתרונות וחסרונות של רשתות ערפל

מה שהופך רשתות ערפל ליעילות מאוד הוא שהן אינן מערבות חלקים נעים. שיטות אחרות דורשות משטחי מתכת וחלקים נעים, שלדעת באסו הוא יקר יותר. עם זאת, זה לא אומר שרשתות ערפל זולות. הם גם מכסים שטח פנים נאות לאיסוף מים.

עם זאת, רשתות ערפל מגיעות עם חסרונות. הגדול שבהם הוא שהוא יכול לעבוד רק במקומות שבהם יש לחות. באסו מספרת שאחד האזורים שבהם ביקרה בטנזניה היה אזור שהיה צריך מים, אבל האקלים היה יבש מאוד. לכן, ייתכן שלא ניתן יהיה להשתמש בשיטה זו באזורים קרים מדי או יבשים מדי. פגם נוסף הוא שהוא יקר בגלל השימוש הנדיר בו. באסו מצהיר שיש רק שתי אפשרויות למימון רשתות ערפל: "או שאתה צריך שתהיה ממשלה שמחפשת באופן אקטיבי שיטות לעזור לאנשיה, ולא כל הממשלות עושות את זה, או שאתה חייב שיהיה לך ארגון לא ממשלתי או איזשהו של ארגון צדקה אחר שמוכן לעמוד בעלות התשתית הזו".

השימוש במחוללי מים אטמוספריים

כאשר שיטות ידניות לקצירת מים מהאטמוספרה מפסיקות לפעול, עלינו להשתמש בשיטות מודרניות יותר, כגון מחולל המים האטמוספרי (AWG). בניגוד לרשתות ערפל, ה-AWG משתמש בחשמל כדי להשלים את המשימות הללו. הגנרטור מורכב ממערכת נוזל קירור כדי לגרום לירידת טמפרטורה באוויר, וכן מערכת טיהור לחיטוי המים. בסביבה פתוחה ניתן לקבל את האנרגיה החשמלית ממקורות אנרגיה טבעיים, כגון אור שמש, רוח וגלים. 

במילים פשוטות, ה-AWG פועל כמסיר לחות אוויר, אלא שהוא מייצר מים ראויים לשתייה. כאשר לחות חודרת לגנרטור, מערכת נוזל הקירור מעבה את האוויר "על ידי קירור האוויר מתחת לנקודת הטל שלו, חשיפת האוויר לחומרי ייבוש או לחץ על האוויר", כמפורט על ידי GaiaDiscovery. כאשר הלחות מגיעה למצב נוזלי, היא עוברת תהליך טיהור המיושם על ידי מסנן אוויר אנטי בקטריות. המסנן מסיר את החיידקים, הכימיקלים והזיהום מהמים, וכתוצאה מכך מים צלולים מוכנים לצריכה על ידי האנשים הזקוקים להם.

יתרונות וחסרונות של מחוללי מים אטמוספריים

ה-AWG היא טכנולוגיה יעילה מאוד לקצירת מים מהאטמוספרה, שכן כל מה שהוא צריך זה אוויר וחשמל, שניתן להשיג שניהם ממקורות אנרגיה טבעיים. כאשר מצוידים במערכת טיהור, המים המופקים מהגנרטור יהיו נקיים יותר ממים המופקים ברוב שיטות קציר המים באטמוספירה. למרות ש-AWG דורש לחות כדי לייצר מים מתוקים, ניתן למקם אותו בכל מקום. הניידות שלו הופכת אותו לנגיש במקומות חירום רבים, כגון בתי חולים, תחנות משטרה, או אפילו מקלט לניצולי סופה מזיקה. זה בעל ערך לאזורים שאינם תומכים בחיים בגלל מחסור במים. לרוע המזל, ידוע כי AWGs יקרים יותר מטכנולוגיות אחרות לאגירת מים אטמוספריים בסיסיים.