Збір атмосферної води: наш єдиний екологічний шанс проти водної кризи

Вода є сутністю життя, але це залежить від того, про яку воду ми говоримо. Приблизно сімдесят відсотків поверхні Землі занурено у воду, і лише менше двох відсотків цієї води придатні для пиття та доступні для нас. На жаль, ми надмірно витрачаємо цю невелику частину на багато видів діяльності, як-от залишення крана відкритим, змивання туалетів, багатогодинний душ і бої на повітряних кульках. Але що станеться, коли у нас закінчиться прісна вода? Тільки катастрофи. Посухи вразять найплідніші ферми, перетворивши їх на пекучу пустелю. Хаос пошириться по країнах, а вода стане найціннішим ресурсом, дорожчим за нафту! Сказати світові зменшити споживання води в цьому випадку було б надто пізно. Єдиним способом знайти прісну воду в цій точці було б видобути її з атмосфери в процесі, відомому як збір атмосферної води.

Що таке збір атмосферної води?

Збір атмосферної води є одним із методів, який може врятувати Землю від нестачі прісної води в майбутньому. Ця нова технологія в основному спрямована на громади, які проживають у регіонах, де бракує прісної води. Це в основному залежить від наявності вологості. Він передбачає використання конденсаційних інструментів, які змінюють температуру вологого повітря в атмосфері. Коли вологість досягає цього інструменту, відбувається падіння температури до такого ступеня, що повітря конденсується, змінюючи його стан із газу на рідину. Потім прісна вода збирається в незабруднені контейнери. Коли процес завершено, вода потім використовується для кількох видів діяльності, таких як пиття, полив посівів і прибирання.

Використання протитуманних сіток

Існує кілька способів збору води з атмосфери. Одним із найефективніших відомих засобів є використання протитуманних сіток. Цей метод складається з сітчастих протитуманних огорож, підвішених на стовпах у вологих місцях, труб для транспортування крапельної води та резервуарів для зберігання прісної води. Згідно з GaiaDiscovery, розмір протитуманних огорож буде змінюватися в залежності від «рельєфу землі, доступного простору та необхідної кількості води».

Оніта Басу, доцент кафедри інженерії навколишнього середовища Карлтонського університету, нещодавно була в поїздці до Танзанії, щоб перевірити збір атмосферної води за допомогою протитуманних сіток. Вона пояснює, що туманні сітки залежать від перепаду температури, щоб перетворити вологість у рідку фазу, і описує, як працює туманна сітка, збираючи та збираючи прісну воду з вологи.

«Коли вологість потрапляє на сітку для туману, оскільки є поверхня, вода переходить із пароподібної фази в рідку. Як тільки він переходить у рідку фазу, він просто починає стікати по сітці туману. Є водозбірний жолоб. Вода стікає з протитуманної сітки у водозбірний жолоб, а звідти надходить у більший збірний басейн», — каже Басу.

Необхідні певні умови для ефективного збору атмосферної води за допомогою протитуманних сіток. Для збору достатньої кількості води з атмосфери потрібні висока швидкість вітру та адекватна зміна температури. Басу підкреслює важливість високої вологості для процесу, коли вона каже: «[Туманні сітки] не можуть створити воду, якщо її немає на початку».

Ще один спосіб досягти зниження температури – це виштовхнути повітря над землею до підземного, де холодніше середовище, яке швидше конденсує повітря.

Чистота зібраної прісної води життєво важлива для успішного процесу. Санітарія води залежить від того, чи чиста поверхня, на яку вона потрапляє. Протитуманні сітки можуть бути забруднені під час контакту з людьми.

«Те, що ви намагаєтеся робити, щоб підтримувати систему якомога чистою, — це просто звести до мінімуму будь-який прямий контакт рук, як-от людських рук чи будь-якого іншого, від дотику до того, що знаходиться в резервуарі», — радить Басу.

Плюси і мінуси протитуманних сіток

Що робить протитуманні сітки дуже ефективними, так це те, що вони не містять рухомих частин. Інші методи вимагають металевих поверхонь і рухомих частин, що, на думку Басу, дорожче. Однак це не означає, що протитуманні сітки дешеві. Вони також займають достатню площу поверхні для збору води.

Однак протитуманні сітки мають недоліки. Найбільший з них полягає в тому, що він може працювати лише в місцях, де є вологість. Басу каже, що одна з територій, які вона відвідала в Танзанії, потребувала води, але клімат був дуже сухим. Тому цей метод може бути неможливим у занадто холодних або сухих місцях. Інший недолік полягає в тому, що він дорогий через рідкісне використання. Басу стверджує, що є лише два варіанти фінансування протитуманних сіток: «Ви повинні мати або уряд, який активно шукає методи допомоги своїм людям, і не всі уряди це роблять, або ви повинні мати неурядову організацію чи щось на зразок іншої благодійної організації, яка готова покрити ці витрати на інфраструктуру».

Використання генераторів атмосферної води

Коли ручні методи збирання води з атмосфери перестають працювати, ми повинні використовувати більш сучасні методи, такі як атмосферний генератор води (AWG). На відміну від протитуманних сіток, AWG використовує електрику для виконання цих завдань. Генератор складається з системи охолодження, яка викликає зниження температури повітря, а також системи очищення для дезінфекції води. У відкритому середовищі електричну енергію можна отримати з природних джерел енергії, таких як сонячне світло, вітер і хвилі.

Простіше кажучи, AWG працює як осушувач повітря, за винятком того, що він виробляє питну воду. Коли вологість потрапляє в генератор, система охолоджуючої рідини конденсує повітря, «охолоджуючи повітря нижче точки роси, піддаючи повітря осушувачам або створюючи тиск», як зазначено GaiaDiscovery. Коли вологість досягає рідкого стану, вона проходить процес очищення за допомогою антибактеріального повітряного фільтра. Фільтр видаляє з води бактерії, хімічні речовини та забруднення, в результаті чого вода стає кришталево чистою, готовою до споживання людьми, які її потребують.

Плюси і мінуси генераторів атмосферної води

AWG є дуже ефективною технологією для збору води з атмосфери, оскільки їй потрібні тільки повітря та електроенергія, які можна отримати з природних джерел енергії. При обладнанні системою очищення вода, вироблена з генератора, буде чистішою, ніж вода, вироблена більшістю методів збирання атмосферної води. Незважаючи на те, що AWG вимагає вологості для отримання прісної води, його можна розмістити де завгодно. Його портативність робить його доступним у багатьох місцях надзвичайних ситуацій, наприклад у лікарнях, поліцейських дільницях або навіть у притулку для тих, хто пережив руйнівний шторм. Це цінність для територій, які не підтримують життя через брак води. На жаль, відомо, що AWG дорожчі, ніж інші основні технології збору атмосферної води.