Агаар мандлын ус цуглуулах: Усны хямралын эсрэг байгаль орчны нэг боломж

Ус бол амьдралын мөн чанар, гэхдээ бид ямар усны тухай ярьж байгаагаас хамаарна. Дэлхийн гадаргын далан орчим хувь нь усанд живсэн байдаг бөгөөд үүний хоёр хүрэхгүй хувь нь л ууж, бидэнд хүртээмжтэй байдаг. Харамсалтай нь бид усны цорго онгорхой орхих, бие засах газар угаах, олон цагаар шүршүүрт орох, усны бөмбөлөгтэй тулалдах гэх мэт олон үйл ажиллагаанд энэ багахан хэсгийг зарцуулж байна. Гэхдээ цэвэр ус дуусвал яах вэ? Зөвхөн гамшиг. Ган гачиг нь хамгийн үр өгөөжтэй фермүүдийг дайрч, тэднийг шатамхай цөл болгон хувиргах болно. Эмх замбараагүй байдал улс орон даяар тархаж, ус нь газрын тосноос ч илүү үнэ цэнэтэй баялаг байх болно. Энэ тохиолдолд усны хэрэглээгээ багасгахыг дэлхий нийтээр хэлэх нь хэтэрхий оройтсон байх болно. Тэр үед цэвэр ус олох цорын ганц арга бол агаар мандлын ус цуглуулах гэж нэрлэгддэг процессоор агаар мандлаас гаргаж авах явдал юм.

Агаар мандлын ус хураах гэж юу вэ?

Агаар мандлын ус цуглуулах нь ирээдүйд дэлхийг цэвэр усны хомсдолоос аврах аргуудын нэг юм. Энэхүү шинэ технологи нь голчлон цэвэр усны хомсдолтой бүс нутагт амьдардаг иргэдэд зориулагдсан юм. Энэ нь үндсэндээ чийгшил байгаа эсэх дээр ажилладаг. Энэ нь агаар мандалд чийглэг агаарын температурыг өөрчилдөг конденсацийн хэрэгслийг ашиглах явдал юм. Чийгшил нь энэ хэрэгсэлд хүрмэгц агаарыг өтгөрүүлж, хийн төлөвийг шингэн болгон өөрчилдөг температурын бууралт үүсдэг. Дараа нь цэвэр усыг бохирдоогүй саванд цуглуулдаг. Уг процесс дууссаны дараа усыг уух, тариа услах, цэвэрлэх зэрэг хэд хэдэн үйл ажиллагаанд ашигладаг.

Манангийн торны хэрэглээ

Агаар мандлаас ус цуглуулах хэд хэдэн арга байдаг. Мэдэгдэж байгаа хамгийн үр дүнтэй аргуудын нэг бол манан тор ашиглах явдал юм. Энэ арга нь чийгтэй газар шон дээр өлгөгдсөн тор хэлбэртэй манан хашаа, дуслын усыг зөөвөрлөх хоолой, цэвэр ус хадгалах савнаас бүрддэг. GaiaDiscovery-ийн мэдээлснээр, манан хашааны хэмжээ нь "газар, боломжтой орон зай, шаардлагатай усны хэмжээ" зэргээс хамаарч өөр өөр байх болно. 

Карлтон Их Сургуулийн Байгаль орчны инженерийн дэд профессор Онита Басу саяхан манан тор ашиглан агаар мандлын ус цуглуулах туршилт хийхээр Танзани руу аялжээ. Тэрээр манангийн тор нь температурын бууралтаас шалтгаалж чийгийг шингэн үе болгон хувиргадаг болохыг тайлбарлаж, манангийн тор нь чийгээс цэвэр ус цуглуулж, цуглуулахын тулд хэрхэн ажилладагийг тайлбарлав.

“Чийглэг нь манангийн торонд хүрэхэд гадаргуу байгаа тул ус уурын үе шатнаас шингэн үе рүү шилждэг. Шингэн үе рүү шилжсэн даруйдаа манангийн торноос дусаж эхэлдэг. Тэнд ус зайлуулах суваг байна. Ус нь манангийн торыг урсгаж, ус цуглуулах тэвш рүү цутгаж, тэндээсээ илүү том цуглуулах сав руу ордог" гэж Басу хэлэв.

Манангийн тор ашиглан агаар мандлын усыг үр дүнтэй цуглуулахын тулд тодорхой нөхцлийг бүрдүүлэх шаардлагатай. Агаар мандлаас хангалттай хэмжээний ус цуглуулахын тулд салхины өндөр хурд, температурын зохих өөрчлөлт шаардлагатай. Басу “Усгүй үед [Манан тор] ус үүсгэж чадахгүй” гэж хэлэхдээ энэ процесст өндөр чийгшил чухал гэдгийг онцолж байна.

Температурыг бууруулах өөр нэг арга бол газрын гадаргаас дээш агаарыг илүү хурдан өтгөрүүлдэг хүйтэн орчинтой газар доорх агаарыг түлхэх явдал юм. 

Цуглуулсан цэвэр усны цэвэр байдал нь үйл явцыг амжилттай явуулахад амин чухал юм. Усны ариун цэвэр нь усны гадаргуу нь цэвэр эсэхээс хамаардаг. Манангийн тор нь хүнтэй харьцах замаар бохирдож болно. 

"Системийг аль болох цэвэр байлгахын тулд таны хийж байгаа зүйл бол хүний ​​гар гэх мэт гартай шууд харьцах, агуулахын саванд байгаа зүйлд хүрэхийг багасгах явдал юм" гэж Басу зөвлөж байна.

Манангийн торны давуу болон сул талууд

Манангийн торыг маш үр дүнтэй болгодог зүйл бол тэдгээрт ямар ч хөдөлгөөнт хэсгүүд оролцдоггүй. Бусад аргууд нь металл гадаргуу болон хөдөлгөөнт хэсгүүдийг шаарддаг бөгөөд энэ нь Басу илүү үнэтэй гэж үздэг. Гэхдээ энэ нь манангийн тор хямд гэсэн үг биш юм. Тэд мөн ус цуглуулахад хангалттай гадаргууг хамардаг.

Гэсэн хэдий ч манангийн тор нь сул талуудтай байдаг. Эдгээрээс хамгийн том нь чийгшил ихтэй газар л ажиллах боломжтой. Басу хэлэхдээ, түүний Танзани улсад очсон газруудын нэг нь ус хэрэгтэй газар байсан ч уур амьсгал нь маш хуурай байв. Тиймээс хэт хүйтэн эсвэл хэт хуурай газар энэ аргыг хэрэглэх боломжгүй байж магадгүй юм. Өөр нэг дутагдал нь ховор хэрэглэгддэг тул үнэтэй байдаг. Басу манангийн торыг санхүүжүүлэх хоёр л сонголт байгаа гэж мэдэгджээ: "Та ард түмэндээ туслах арга замыг идэвхтэй хайж байгаа засгийн газартай байх ёстой, гэхдээ бүх засгийн газар үүнийг хийдэггүй, эсвэл та ТББ эсвэл ямар нэгэн зүйлтэй байх ёстой. Дэд бүтцийн зардлыг нөхөхөд бэлэн байгаа бусад буяны байгууллага."

Агаар мандлын усны генераторын хэрэглээ

Агаар мандлаас ус цуглуулах гарын авлагын аргууд ажиллахаа болих үед бид агаар мандлын усны генератор (AWG) гэх мэт илүү орчин үеийн аргыг ашиглах ёстой. Манангийн торноос ялгаатай нь AWG нь эдгээр ажлыг гүйцэтгэхийн тулд цахилгаан ашигладаг. Генератор нь агаарын температурыг бууруулах хөргөлтийн систем, мөн усыг ариутгах цэвэршүүлэх системээс бүрдэнэ. Ил задгай орчинд нарны гэрэл, салхи, долгион гэх мэт байгалийн эрчим хүчний эх үүсвэрээс цахилгаан эрчим хүчийг олж авах боломжтой. 

Энгийнээр хэлэхэд AWG нь ундны ус үйлдвэрлэдэгээс бусад нь агаар чийгшүүлэгчийн үүрэг гүйцэтгэдэг. Генератор руу чийгшил орох үед хөргөлтийн систем нь GaiaDiscovery-ийн тодорхойлсончлон "агаарыг шүүдэр цэгээс доош хөргөх, хатаагч бодист оруулах эсвэл агаарыг дарах замаар" агаарыг өтгөрүүлдэг. Чийгшил нь шингэн төлөвт хүрэхэд бактерийн эсрэг агаар шүүгчээр цэвэршүүлэх процесст ордог. Шүүлтүүр нь уснаас нян, химийн бодис, бохирдлыг зайлуулж, цэвэр тунгалаг усыг хэрэгцээт хүмүүст хэрэглэхэд бэлэн болгодог.

Агаар мандлын усны генераторын давуу болон сул талууд

AWG нь агаар мандлаас ус цуглуулах маш үр дүнтэй технологи юм, учир нь түүнд шаардлагатай бүх зүйл бол байгалийн эрчим хүчний эх үүсвэрээс авах боломжтой агаар, цахилгаан юм. Цэвэршүүлэх системээр тоноглогдсон тохиолдолд генератороос гаргаж авсан ус нь агаар мандлын ус цуглуулах ихэнх аргаар үйлдвэрлэсэн уснаас илүү цэвэр байх болно. Хэдийгээр AWG нь цэвэр ус үйлдвэрлэхэд чийгшил шаарддаг ч хаана ч байрлуулж болно. Зөөврийн хувьд эмнэлэг, цагдаагийн газар, тэр байтугай шуурганаас амьд үлдсэн хүмүүсийг хамгаалах байр гэх мэт яаралтай тусламжийн олон газарт ашиглах боломжтой. Энэ нь усны хомсдолоос болж амьдралыг тэтгэдэггүй газруудад үнэ цэнэтэй юм. Харамсалтай нь AWG нь агаар мандлын ус цуглуулах бусад үндсэн технологиос илүү үнэтэй байдаг.