Uvunaji wa maji katika angahewa: Nafasi yetu moja ya mazingira dhidi ya shida ya maji

Maji ni kiini cha maisha, lakini inategemea ni aina gani ya maji tunayozungumzia. Takriban asilimia sabini ya uso wa Dunia huzama ndani ya maji, na ni chini ya asilimia mbili tu ya maji hayo yanayoweza kunywa na kufikiwa kwetu. Cha kusikitisha ni kwamba tunapoteza kupita kiasi sehemu hii ndogo kwa shughuli nyingi, kama vile kuacha bomba wazi, kusafisha vyoo, kuoga kwa saa nyingi, na kupigana kwa puto ya maji. Lakini nini kinatokea tunapoishiwa na maji safi? Majanga tu. Ukame utapiga mashamba yenye matunda mengi, na kuyageuza kuwa jangwa kali. Machafuko yataenea katika nchi zote, na maji yatakuwa rasilimali ya thamani zaidi, yenye thamani zaidi kuliko mafuta. Kuambia ulimwengu kupunguza matumizi yake ya maji itakuwa kuchelewa sana wakati huu. Njia pekee ya kupata maji safi katika hatua hiyo itakuwa kwa kuyatoa kutoka kwenye angahewa katika mchakato unaojulikana kama uvunaji wa maji ya angahewa.

Uvunaji wa Maji ya Anga ni nini?

Uvunaji wa maji ya angahewa ni mojawapo ya njia ambazo zinaweza kuokoa Dunia kutokana na kukosa maji safi katika siku zijazo. Teknolojia hii mpya inalenga zaidi jamii zinazoishi katika mikoa isiyo na maji safi. Kimsingi hufanya kazi juu ya uwepo wa unyevu. Inahusisha matumizi ya zana za kufupisha ambazo hubadilisha joto la hewa yenye unyevunyevu katika anga. Mara tu unyevu unapofikia chombo hiki, kuna kushuka kwa joto kwa kiasi ambacho huunganisha hewa, kubadilisha hali yake kutoka kwa gesi hadi kioevu. Kisha, maji safi hukusanywa katika vyombo visivyo na uchafu. Mchakato unapokamilika, maji hutumika kwa shughuli kadhaa, kama vile kunywa, kumwagilia mimea, na kusafisha.

Matumizi ya Vyandarua vya Ukungu

Kuna njia kadhaa za kuvuna maji kutoka kwa anga. Njia moja ya ufanisi zaidi inayojulikana ni matumizi ya nyavu za ukungu. Njia hii inajumuisha uzio wa wavu unaotundikwa kwenye nguzo katika maeneo yenye unyevunyevu, mabomba ya kusafirisha maji yanayotiririka, na matangi ya kuhifadhi maji safi. Kulingana na GaiaDiscovery, ukubwa wa uzio wa ukungu utatofautiana, ikitegemea "eneo la ardhi, nafasi inayopatikana, na kiasi cha maji kinachohitajika." 

Onita Basu, Profesa Mshiriki katika Uhandisi wa Mazingira katika Chuo Kikuu cha Carleton, hivi karibuni amekuwa safarini kuja Tanzania kufanya majaribio ya uvunaji wa maji angani kwa kutumia vyandarua vya ukungu. Anaeleza kuwa vyandarua hutegemea kushuka kwa halijoto ili kubadilisha unyevu kuwa sehemu ya kioevu, na anaelezea jinsi wavu wa ukungu unavyofanya kazi kuvuna na kukusanya maji safi kutoka kwenye unyevu.

"Wakati unyevu unapiga wavu wa ukungu, kwa sababu kuna uso, maji huenda kutoka kwa awamu ya mvuke hadi awamu ya kioevu. Mara tu inapoenda kwenye awamu ya kioevu, huanza tu kushuka chini ya wavu wa ukungu. Kuna shimo la kukamata. Maji hudondoka chini ya wavu wa ukungu kwenye shimo la kutolea maji, na kisha, kutoka hapo, huenda kwenye bonde kubwa la kukusanya,” Basu anasema.

Kuna haja ya kuwa na hali fulani za uvunaji mzuri wa maji ya anga kwa kutumia vyandarua vya ukungu. Kasi ya upepo mkali na mabadiliko ya joto ya kutosha yanahitajika ili kuvuna maji ya kutosha kutoka kwa anga. Basu anasisitiza umuhimu wa unyevu mwingi kwa mchakato huo anaposema, "[Vyavu vya ukungu] haviwezi kutengeneza maji wakati hakuna maji ya kuanzia."

Njia nyingine ya kufikia kushuka kwa joto ni kwa kusukuma hewa juu ya ardhi hadi chini ya ardhi, ambayo ina mazingira ya baridi zaidi ambayo huunganisha hewa haraka. 

Usafi wa maji safi yaliyokusanywa ni muhimu kwa mchakato wa mafanikio. Usafi wa maji unategemea ikiwa uso unaopiga ni safi au la. Nyavu za ukungu zinaweza kuchafuliwa na mgusano wa binadamu. 

"Unachojaribu na kufanya ili kudumisha mfumo kuwa safi iwezekanavyo ni kupunguza tu mguso wowote wa moja kwa moja na mikono, kama mikono ya binadamu au chochote kile, kutokana na kugusa kilicho kwenye beseni la kuhifadhia," Basu anashauri.

Faida na Hasara za Vyandarua vya Ukungu

Kinachofanya vyandarua vya ukungu kuwa na ufanisi sana ni kwamba havihusishi sehemu zozote zinazosonga. Njia nyingine zinahitaji nyuso za chuma na sehemu zinazohamia, ambazo Basu anaamini kuwa ni ghali zaidi. Hata hivyo, haimaanishi kwamba nyavu za ukungu ni nafuu. Pia hufunika eneo la uso wa kutosha kukusanya maji.

Walakini, vyandarua vya ukungu huja na hasara. Kubwa zaidi ya haya ni kwamba inaweza kufanya kazi tu mahali ambapo kuna unyevu. Basu anasema kuwa moja ya maeneo aliyotembelea Tanzania ni eneo lililohitaji maji, lakini hali ya hewa ilikuwa kavu sana. Kwa hivyo, inaweza kuwa haiwezekani kutumia njia hii katika maeneo ambayo ni baridi sana au kavu sana. Kasoro nyingine ni kwamba ni ghali kwa sababu ya matumizi yake adimu. Basu anasema kwamba kuna chaguzi mbili tu za kufadhili vyandarua: "Lazima uwe na serikali ambayo inatafuta kwa dhati mbinu za kusaidia watu wake, na sio serikali zote zinazofanya hivyo, au lazima uwe na NGO au aina fulani. wa shirika lingine la hisani ambalo liko tayari kugharimia miundombinu hiyo.”

Matumizi ya Jenereta za Maji ya Anga

Wakati mbinu za mikono za kuvuna maji kutoka angahewa zinapoacha kufanya kazi, ni lazima tutumie mbinu za kisasa zaidi, kama vile Jenereta ya Maji ya Anga (AWG). Tofauti na vyandarua vya ukungu, AWG hutumia umeme kukamilisha kazi hizi. Jenereta huundwa na mfumo wa kupozea ili kusababisha kushuka kwa joto hewani, pamoja na mfumo wa utakaso wa kusafisha maji. Katika mazingira ya wazi, nishati ya umeme inaweza kupatikana kutoka kwa vyanzo vya asili vya nishati, kama vile jua, upepo, na mawimbi. 

Kwa ufupi, AWG hufanya kazi kama kiondoa unyevu hewa, isipokuwa kwamba hutoa maji ya kunywa. Unyevunyevu unapoingia kwenye jenereta, mfumo wa kupozea huunganisha hewa “kwa kupoza hewa chini ya kiwango chake cha umande, kuangazia hewa kwenye viowevu, au kushinikiza hewa,” kama ilivyobainishwa na GaiaDiscovery. Wakati unyevu unafikia hali ya kioevu, huenda kupitia mchakato wa utakaso unaotumiwa na chujio cha hewa cha kupambana na bakteria. Kichujio huondoa bakteria, kemikali, na uchafuzi wa maji kutoka kwa maji, na kusababisha maji safi kama fuwele tayari kutumiwa na watu wanaohitaji.

Faida na Hasara za Jenereta za Maji ya Anga

AWG ni teknolojia nzuri sana ya kuvuna maji kutoka angahewa, kwa vile inachohitaji ni hewa na umeme, ambavyo vinaweza kupatikana kutoka kwa vyanzo vya asili vya nishati. Ikiwa na mfumo wa utakaso, maji yanayotolewa kutoka kwa jenereta yangekuwa safi zaidi kuliko maji yanayotolewa na njia nyingi za kuvuna maji ya anga. Ingawa AWG inahitaji unyevunyevu ili kutoa maji safi, inaweza kuwekwa popote. Uwezo wake wa kubebeka huifanya ipatikane katika maeneo mengi ya dharura, kama vile hospitali, vituo vya polisi, au hata makazi ya watu walionusurika na dhoruba hatari. Ni muhimu kwa maeneo ambayo hayategemei maisha kwa sababu ya ukosefu wa maji. Kwa bahati mbaya, AWGs zinajulikana kuwa ghali zaidi kuliko teknolojia zingine za msingi za uvunaji wa maji ya anga.