Pozyskiwanie wody atmosferycznej: nasza jedyna ekologiczna szansa w walce z kryzysem wodnym

Woda jest esencją życia, ale zależy to od tego, o jakiej wodzie mówimy. Około siedemdziesiąt procent powierzchni Ziemi jest zanurzone w wodzie, a tylko mniej niż dwa procent tej wody nadaje się do picia i jest dla nas dostępne. Niestety, nadmiernie marnujemy tę niewielką porcję na wiele czynności, takich jak pozostawianie otwartego kranu, spłukiwanie toalety, wielogodzinne prysznice i bitwy na balony z wodą. Ale co się stanie, gdy zabraknie nam świeżej wody? Tylko katastrofy. Susze uderzą w najbardziej owocne gospodarstwa, zamieniając je w palące pustynie. Chaos rozprzestrzeni się na kraje, a woda będzie najcenniejszym zasobem, cenniejszym niż ropa. Powiedzenie światu, aby ograniczył zużycie wody, byłoby w tym przypadku za późno. Jedynym sposobem na znalezienie świeżej wody w tym momencie byłoby wydobycie jej z atmosfery w procesie znanym jako zbieranie wody atmosferycznej.

Co to jest zbieranie wody atmosferycznej?

Pozyskiwanie wody z atmosfery jest jedną z metod, które mogą uratować Ziemię przed wyczerpaniem się słodkiej wody w przyszłości. Ta nowa technologia jest skierowana głównie do społeczności żyjących w regionach, w których brakuje świeżej wody. Działa głównie na obecność wilgoci. Polega ona na wykorzystaniu narzędzi skraplających, które zmieniają temperaturę wilgotnego powietrza w atmosferze. Gdy wilgoć dotrze do tego narzędzia, następuje spadek temperatury do takiego stopnia, że ​​powietrze skrapla się, zmieniając jego stan skupienia z gazowego na ciekły. Następnie świeża woda jest gromadzona w niezanieczyszczonych pojemnikach. Po zakończeniu procesu woda jest następnie wykorzystywana do kilku czynności, takich jak picie, podlewanie upraw i sprzątanie.

Użycie sieci przeciwmgielnych

Istnieje kilka sposobów pozyskiwania wody z atmosfery. Jednym z najskuteczniejszych znanych środków jest stosowanie siatek mgłowych. Metoda ta składa się z przypominających siatkę płotów mgłowych zawieszonych na słupach w wilgotnych miejscach, rur do transportu kapiącej wody oraz zbiorników do przechowywania świeżej wody. Według GaiaDiscovery rozmiar płotów przeciwmgielnych będzie się różnić w zależności od „układu terenu, dostępnej przestrzeni i ilości potrzebnej wody”. 

Onita Basu, profesor nadzwyczajny inżynierii środowiska na Uniwersytecie Carleton, była ostatnio na wycieczce do Tanzanii, aby przetestować zbieranie wody atmosferycznej za pomocą siatek przeciwmgielnych. Wyjaśnia, że ​​działanie sieci przeciwmgielnych polega na spadku temperatury, aby zmienić wilgotność w fazę ciekłą, i opisuje, w jaki sposób sieć przeciwmgielna działa w celu zbierania świeżej wody z wilgoci.

„Kiedy wilgoć uderza w siatkę mgły, ponieważ istnieje powierzchnia, woda przechodzi z fazy pary do fazy ciekłej. Gdy tylko przejdzie w fazę ciekłą, po prostu zaczyna kapać po siatce mgły. Jest zlewnia. Woda spływa siatką mgłową do koryta zlewni, a stamtąd trafia do większego zbiornika zbiorczego” – mówi Basu.

Muszą istnieć pewne warunki skutecznego zbierania wody atmosferycznej za pomocą sieci mgłowych. Do zebrania wystarczającej ilości wody z atmosfery potrzebne są duże prędkości wiatru i odpowiednia zmiana temperatury. Basu podkreśla znaczenie wysokiej wilgotności dla procesu, kiedy mówi: „[Sieci przeciwmgielne] nie mogą wytworzyć wody, jeśli na początku nie ma wody”.

Innym sposobem na osiągnięcie spadku temperatury jest wypychanie powietrza znad gruntu do podziemia, które ma chłodniejsze środowisko, które szybciej skrapla powietrze. 

Czystość zebranej świeżej wody ma kluczowe znaczenie dla powodzenia procesu. Warunki sanitarne wody zależą od tego, czy powierzchnia, na którą trafia, jest czysta, czy nie. Sieci przeciwmgielne mogą zostać zanieczyszczone przez kontakt z człowiekiem. 

„To, co próbujesz zrobić, aby utrzymać system tak czysty, jak to tylko możliwe, to po prostu zminimalizować bezpośredni kontakt z rękami, takimi jak ludzkie ręce lub cokolwiek innego, przed dotknięciem tego, co znajduje się w zbiorniku”, radzi Basu.

Plusy i minusy siatek przeciwmgielnych

To, co sprawia, że ​​siatki przeciwmgielne są bardzo skuteczne, to to, że nie zawierają żadnych ruchomych części. Inne metody wymagają metalowych powierzchni i ruchomych części, co zdaniem Basu jest droższe. Nie oznacza to jednak, że siatki przeciwmgielne są tanie. Zajmują również odpowiednią powierzchnię do zbierania wody.

Siatki przeciwmgielne mają jednak wady. Największą z nich jest to, że może działać tylko w miejscach, w których występuje wilgoć. Basu mówi, że jednym z obszarów Tanzanii, które odwiedziła, był obszar, który potrzebował wody, ale klimat był bardzo suchy. Dlatego użycie tej metody może nie być możliwe w obszarach, które są zbyt zimne lub zbyt suche. Kolejną wadą jest to, że jest drogi ze względu na rzadkie użycie. Basu stwierdza, że ​​istnieją tylko dwie możliwości finansowania sieci przeciwmgielnych: „Albo trzeba mieć rząd, który aktywnie szuka metod pomocy swoim obywatelom, a nie wszystkie rządy to robią, albo trzeba mieć organizację pozarządową lub inną innej organizacji charytatywnej, która jest gotowa pokryć koszty infrastruktury”.

Zastosowanie generatorów wody atmosferycznej

Kiedy ręczne metody pozyskiwania wody z atmosfery przestają działać, musimy zastosować bardziej nowoczesne metody, takie jak Generator Wody Atmosferycznej (AWG). W przeciwieństwie do siatek mgłowych, AWG wykorzystuje energię elektryczną do wykonania tych zadań. Generator składa się z układu chłodzącego, który powoduje spadek temperatury powietrza, a także z systemu oczyszczania wody. W środowisku otwartym energię elektryczną można uzyskać z naturalnych źródeł energii, takich jak światło słoneczne, wiatr i fale. 

Mówiąc najprościej, AWG działa jako osuszacz powietrza, z tą różnicą, że wytwarza wodę pitną. Kiedy wilgoć dostaje się do generatora, układ chłodzenia skrapla powietrze „poprzez schłodzenie powietrza poniżej jego punktu rosy, wystawienie powietrza na działanie środków osuszających lub zwiększenie ciśnienia powietrza”, zgodnie z opisem GaiaDiscovery. Gdy wilgoć osiąga stan ciekły, przechodzi proces oczyszczania, który przeprowadzany jest przez antybakteryjny filtr powietrza. Filtr usuwa bakterie, chemikalia i zanieczyszczenia z wody, dzięki czemu woda jest krystalicznie czysta i gotowa do spożycia przez ludzi, którzy jej potrzebują.

Plusy i minusy generatorów wody atmosferycznej

AWG to bardzo skuteczna technologia pozyskiwania wody z atmosfery, ponieważ wszystko, czego potrzebuje, to powietrze i energia elektryczna, które można uzyskać z naturalnych źródeł energii. Po wyposażeniu w system oczyszczania woda wytwarzana z generatora byłaby czystsza niż woda wytwarzana większością metod zbierania wody atmosferycznej. Mimo że AWG wymaga wilgoci do produkcji świeżej wody, można go umieścić w dowolnym miejscu. Jego mobilność sprawia, że ​​jest dostępny w wielu miejscach awaryjnych, takich jak szpitale, posterunki policji, a nawet schronienie dla osób, które przeżyły niszczycielską burzę. Jest cenny dla obszarów, które nie podtrzymują życia z powodu braku wody. Niestety, wiadomo, że AWG są droższe niż inne podstawowe technologie pozyskiwania wody atmosferycznej.