大氣集水:我們應對水危機的唯一環境機會

大氣集水:我們應對水危機的唯一環境機會
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大氣集水:我們應對水危機的唯一環境機會

    • 作者名稱
      馬贊·阿布埃萊塔
    • 作者推特句柄
      @馬茲阿塔

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    水是生命的本質,但這取決於我們談論的是哪一種水。地球表面大約百分之七十的面積淹沒在水中,而其中只有不到百分之二的水可供我們飲用。可悲的是,我們在許多活動上過度浪費了這一小部分,例如打開水龍頭、沖洗馬桶、淋浴幾個小時以及打水氣球。但是當我們用完淡水時會發生什麼事?只有災難。乾旱將襲擊最肥沃的農場,將它們變成灼熱的沙漠。混亂將蔓延到各國,水將成為最寶貴的資源,比石油更珍貴。在這種情況下,告訴世界減少水的消耗為時已晚。此時找到淡水的唯一方法是透過稱為大氣水收集的過程從大氣中提取淡水。

    什麼是大氣集水?

    大氣集水是未來拯救地球免於淡水枯竭的方法之一。 這項新技術主要針對生活在缺乏淡水地區的社區。 它主要在濕度的存在下起作用。 它涉及使用冷凝工具來改變大氣中潮濕空氣的溫度。 一旦濕度到達該工具,溫度就會下降到一定程度,從而使空氣凝結,將其狀態從氣體變為液體。 然後,將淡水收集在未受污染的容器中。 該過程完成後,水將用於多種活動,例如飲用、澆灌農作物和清潔。

    霧網的使用

    從大氣中獲取水的方法有多種。 已知最有效的手段之一是使用霧網。 這種方法由懸掛在潮濕地區的桿子上的網狀防霧柵欄、輸送滴水的管道和儲存淡水的水箱組成。 根據 GaiaDiscovery 的說法,霧柵欄的大小會有所不同,具體取決於“土地的佈局、可用空間和所需的水量”。 

    卡爾頓大學環境工程副教授奧尼塔·巴蘇(Onita Basu)最近前往坦尚尼亞,測試使用霧網收集大氣水。她解釋說,霧網依靠溫度下降將濕度轉變為液態,並描述了霧網如何從濕氣中收穫和收集淡水。

    「當濕氣到達霧網時,由於有表面,水從氣相變成了液相。一旦進入液相,它就開始沿著霧網滴下。有一個集水槽。水沿著霧網滴入集水槽,然後從那裡流入一個更大的集水盆,」巴蘇說。

    使用霧網有效收集大氣水需要具備一定的條件。 需要高風速和足夠的溫度變化才能從大氣中收集足夠的水。 巴蘇強調了高濕度對於這一過程的重要性,她說:“如果一開始就沒有水,[霧網]就無法產生水。”

    實現降溫的另一種方法是將地面以上的空氣推入地下,地下的環境較冷,空氣凝結得更快。 

    收集的淡水的清潔度對於成功的過程至關重要。 水的衛生取決於它所接觸的表面是否乾淨。 霧網可能會因人類接觸而受到污染。 

    “為了盡可能保持系統清潔,你要做的就是盡量減少與手的直接接觸,比如人手或其他東西,避免接觸存儲盆中的東西,”巴蘇建議道。

    霧網的優點和缺點

    霧網非常有效的原因在於它們不涉及任何移動部件。 其他方法需要金屬表面和移動部件,巴蘇認為這更昂貴。 但這並不意味著霧網很便宜。 它們還覆蓋足夠的表面積來收集水。

    然而,霧網也有缺點。 其中最大的一點是它只能在有濕度的地方工作。 巴蘇說,她在坦桑尼亞訪問的地區之一是一個需要水的地區,但氣候非常乾燥。 因此,在太冷或太乾燥的地區可能無法使用此方法。 另一個缺點是由於很少使用而價格昂貴。 巴蘇表示,為霧網提供資金只有兩種選擇:“要么必須有一個政府積極尋找幫助其人民的方法,但並非所有政府都這樣做,要么必須有一個非政府組織或某種形式的政府。”其他願意承擔基礎設施成本的慈善組織。”

    常壓制水機的使用

    當從大氣中獲取水的手動方法不再起作用時,我們必須使用更現代的方法,例如大氣水生成器(AWG)。與霧網不同,AWG 使用電力來完成這些任務。發電機由冷卻劑系統和淨化系統組成,冷卻劑系統可導致空氣溫度下降,淨化系統可對水進行消毒。在開放的環境中,電能可以從自然能源中獲取,如陽光、風、波浪等。 

    簡而言之,AWG 的作用就像空氣除濕器一樣,只不過它生產的是飲用水。當濕氣進入發電機時,冷卻劑系統「透過將空氣冷卻到露點以下、將空氣暴露於乾燥劑或對空氣加壓」來冷凝空氣,正如 GaiaDiscovery 所規定的那樣。當濕度達到液態時,它會經過抗菌空氣過濾器的淨化過程。過濾器去除水中的細菌、化學物質和污染物,產生晶瑩剔透的水,供有需要的人飲用。

    常壓制水機的優點和缺點

    AWG 是一種非常有效的從大氣中收集水的技術,因為它所需要的只是空氣和電力,而這兩者都可以從自然能源中獲得。當配備淨化系統時,發電機產生的水將比大多數大氣集水方法產生的水更乾淨。儘管 AWG 需要濕度才能產生淡水,但它可以放置在任何地方。它的便攜性使其可以在許多緊急情況下使用,例如醫院、警察局,甚至是破壞性風暴倖存者的避難所。對於因缺水而無法維持生命的地區來說,它很有價值。不幸的是,眾所周知,AWG 比其他基本的大氣水收集技術更昂貴。

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