Atmosferos vandens surinkimas: mūsų vienintelė galimybė aplinkosaugos srityje kovoti su vandens krize

Vanduo yra gyvybės esmė, bet tai priklauso nuo to, apie kokį vandenį kalbame. Maždaug septyniasdešimt procentų Žemės paviršiaus yra panardinta į vandenį ir tik mažiau nei du procentai šio vandens yra geriamo ir mums prieinamo. Deja, per daug iššvaistome šią nedidelę dalį daugeliui veiklų, tokių kaip atidaryto čiaupo palikimas, vandens nuleidimas tualetuose, valandų trukmės prausimasis duše ir kovos vandens balionais. Bet kas nutinka, kai pritrūksta gėlo vandens? Tik katastrofos. Sausros užklups vaisingiausius ūkius ir pavers juos deginančiais dykumais. Chaosas pasklis po šalis, o vanduo bus vertingiausias išteklius, brangesnis už naftą. Šiuo atveju būtų per vėlu pasakyti pasauliui sumažinti vandens suvartojimą. Vienintelis būdas rasti gėlo vandens tuo metu būtų jį išgauti iš atmosferos proceso, vadinamo atmosferinio vandens surinkimu.

Kas yra atmosferos vandens surinkimas?

Atmosferinio vandens surinkimas yra vienas iš būdų, galinčių išgelbėti Žemę nuo gėlo vandens trūkumo ateityje. Ši nauja technologija daugiausia skirta bendruomenėms, gyvenančioms regionuose, kuriuose trūksta gėlo vandens. Jis visų pirma veikia esant drėgmei. Tai apima kondensacinių įrankių, kurie keičia drėgno oro temperatūrą atmosferoje, naudojimą. Drėgmei pasiekus šį įrankį, temperatūra nukrenta tiek, kad oras kondensuojasi ir jo būsena pakeičiama iš dujų į skystą. Tada gėlas vanduo surenkamas į neužterštus konteinerius. Kai procesas bus baigtas, vanduo naudojamas kelioms veikloms, pavyzdžiui, gerti, laistyti pasėlius ir valyti.

Rūko tinklų naudojimas

Yra keletas būdų, kaip surinkti vandenį iš atmosferos. Viena iš efektyviausių žinomų priemonių yra rūko tinklų naudojimas. Šis metodas susideda iš tinklinių rūko tvorų, pakabinamų ant stulpų drėgnose vietose, vamzdžių, skirtų varvančiam vandeniui transportuoti, ir rezervuarų gėlam vandeniui laikyti. Anot „GaiaDiscovery“, rūko tvorų dydis skirsis priklausomai nuo „žemės padėties, turimos vietos ir reikalingo vandens kiekio“. 

Onita Basu, Karletono universiteto aplinkos inžinerijos docentė, neseniai išvyko į Tanzaniją, kad išbandytų atmosferos vandens surinkimą naudojant rūko tinklus. Ji paaiškina, kad rūko tinklai priklauso nuo temperatūros kritimo, kad drėgmę pakeistų į skystą fazę, ir aprašo, kaip rūko tinklas veikia renkant ir surenkant gėlą vandenį iš drėgmės.

„Drėgmei patekus į rūko tinklą, nes yra paviršius, vanduo iš garų fazės pereina į skystąją. Kai tik jis pereina į skystąją fazę, jis tiesiog pradeda lašėti per rūko tinklą. Yra baseinas. Vanduo laša rūko tinklu į baseiną, o iš ten patenka į didesnį surinkimo baseiną“, – pasakoja Basu.

Turi būti tam tikros sąlygos efektyviam atmosferos vandens surinkimui naudojant rūko tinklus. Norint surinkti pakankamai vandens iš atmosferos, reikalingas didelis vėjo greitis ir tinkamas temperatūros pokytis. Basu pabrėžia didelės drėgmės svarbą procesui, sakydama: „[Rūkų tinklai] negali sukurti vandens, kai nėra vandens.

Kitas būdas sumažinti temperatūrą yra stumti orą virš žemės į požemį, kuriame yra šaltesnė aplinka, kuri greičiau kondensuojasi. 

Surinkto gėlo vandens švara yra gyvybiškai svarbi sėkmingam procesui. Vandens sanitarija priklauso nuo to, ar paviršius, į kurį jis patenka, yra švarus, ar ne. Rūko tinklai gali būti užteršti kontaktuojant su žmonėmis. 

„Tai, ką stengiatės ir darote, kad sistema būtų kuo švaresnė, yra tiesiog sumažinti bet kokį tiesioginį sąlytį su rankomis, pavyzdžiui, žmogaus rankomis ar bet kuo, kai liečiate tai, kas yra saugykloje“, – pataria Basu.

Rūko tinklų privalumai ir trūkumai

Rūko tinklai labai veiksmingi yra tai, kad juose nėra judančių dalių. Kiti metodai reikalauja metalinių paviršių ir judančių dalių, o tai, Basu nuomone, yra brangesni. Tačiau tai nereiškia, kad rūko tinklai yra pigūs. Jie taip pat apima pakankamą paviršiaus plotą vandeniui surinkti.

Tačiau rūko tinklai turi trūkumų. Didžiausias iš jų yra tas, kad jis gali veikti tik tose vietose, kur yra drėgmės. Basu pasakoja, kad viena iš Tanzanijos lankytų vietovių buvo sritis, kuriai reikėjo vandens, tačiau klimatas buvo labai sausas. Todėl gali būti neįmanoma naudoti šio metodo per šaltose arba per sausose vietose. Kitas trūkumas yra tai, kad jis yra brangus dėl reto naudojimo. Basu teigia, kad yra tik dvi galimybės finansuoti rūko tinklus: „Jūs arba turite turėti vyriausybę, kuri aktyviai ieško būdų, kaip padėti savo žmonėms, o ne visos vyriausybės tai daro, arba jūs turite turėti nevyriausybinę organizaciją ar kt. kitos labdaros organizacijos, kuri nori padengti infrastruktūros išlaidas.

Atmosferinio vandens generatorių naudojimas

Kai nustoja veikti rankiniai vandens surinkimo iš atmosferos metodai, turime naudoti modernesnius metodus, tokius kaip Atmosferinio vandens generatorius (AWG). Skirtingai nuo rūko tinklų, AWG šioms užduotims atlikti naudoja elektrą. Generatorių sudaro aušinimo skysčio sistema, kuri sumažina oro temperatūrą, taip pat valymo sistema, skirta vandeniui valyti. Atviroje aplinkoje elektros energiją galima gauti iš natūralių energijos šaltinių, tokių kaip saulės šviesa, vėjas ir bangos. 

Paprasčiau tariant, AWG veikia kaip oro sausintuvas, išskyrus tai, kad jis gamina geriamąjį vandenį. Kai į generatorių patenka drėgmė, aušinimo skysčio sistema kondensuoja orą „aušindama orą žemiau rasos taško, paveikdama orą sausikliams arba slėgdama orą“, kaip nurodo „GaiaDiscovery“. Kai drėgmė pasiekia skystą būseną, ji yra išvaloma antibakteriniu oro filtru. Filtras pašalina bakterijas, chemines medžiagas ir taršą iš vandens, todėl vanduo yra skaidrus, paruoštas vartoti žmonėms, kuriems jo reikia.

Atmosferinio vandens generatorių privalumai ir trūkumai

AWG yra labai efektyvi technologija, leidžianti surinkti vandenį iš atmosferos, nes jai reikia tik oro ir elektros, kuriuos galima gauti iš natūralių energijos šaltinių. Įrengus valymo sistemą, generatoriaus gaminamas vanduo būtų švaresnis nei vanduo, pagamintas daugeliu atmosferos vandens surinkimo būdų. Nors AWG reikia drėgmės gėlam vandeniui gaminti, jį galima pastatyti bet kur. Dėl perkeliamumo jį galima pasiekti daugelyje avarinių vietų, pvz., ligoninėse, policijos nuovadose ar net prieglaudoje, kurioje gyvena išgyvenę žalingą audrą. Jis vertingas toms vietovėms, kuriose gyvybė nepalaikoma dėl vandens trūkumo. Deja, žinoma, kad AWG yra brangesni nei kitos pagrindinės atmosferos vandens surinkimo technologijos.