https://frosthead.com

Peranti ini Mengumpul Air Dari Awan

Di lereng bukit Gunung Boutmezguida yang kering di barat daya Maghribi, satu siri papan iklan jejaring bertitik di tengah-tengah tumbuh-tumbuhan yang rapi. Diikat dengan kabel tebal dan dibingkai dengan tiang keluli, mereka menyediakan unsur kehidupan yang diberikan oleh orang ramai di seluruh dunia: air.

Kandungan Terkait

  • Nama Awan Kami Datang Dari 1700-an Meteorologist Amatur

Orang yang tinggal di kawasan di mana air jarang menghabiskan masa setiap hari mengesannya dari sumber yang sering terkontaminasi. UN-Water, agensi air Pertubuhan Bangsa-Bangsa Bersatu, menganggarkan bahawa menjelang tahun 2025, 1.8 bilion orang akan terjejas oleh kelangkaan air-bilangan orang yang sama kini bergantung kepada air yang tercemar secara fizikal. Dan kenyataan ini memberi kesan yang sama kepada wanita, yang di banyak wilayah ditugaskan untuk mencari air; kanak-kanak perempuan ditarik keluar sekolah untuk menyelesaikan pekerjaan.

Tetapi meskipun kekurangan hujan di banyak kawasan pantai-Chile, Eritrea, awan kabut Morocco sering menyelubungi landskap. Dan awan bermakna air.

Menuai kabus ini jauh dari yang baru. Akaun Ferro "pokok hujan" di Kepulauan Canary yang mengutip kabut atau kabut pada daunnya menghulurkan ratusan tahun. Walau bagaimanapun, dalam dekad kebelakangan ini, para penyelidik telah berusaha gigih untuk meningkatkan teknologi pengumpulan.

CloudFisher adalah salah satu alat penangkap kabut terkini, yang dibebankan sebagai yang paling kasar. Papan iklan jejaring yang menyedihkan di pergunungan Maghribi tidak lama lagi akan disertai oleh banyak orang lain-satu yang dirancang 31 dalam semua-untuk mewujudkan kemudahan pengumpulan kabut terbesar di dunia. Projek ini merupakan kerjasama antarabangsa antara NGO Maghribi Dar Si Hmad dan beberapa organisasi Jerman, termasuk syarikat induk CloudFisher Aqualonis. Menjelang pertengahan tahun 2018, selepas lima tahun kerja, kelompok papan iklan jejaring akan meliputi sejumlah 1, 700 meter persegi - hanya lebih dari tiga bidang bola sepak di kawasan itu.

Fog-in-Moroccan-mountains.jpg Apabila pemasangan Maghribi selesai, Aqualonis menganggarkan sistem itu akan menghasilkan kira-kira 37, 400 liter air setiap hari berkabus. (Aqualonis)

Bergantung pada rantau dan masa tahun, penuaian air harian CloudFisher telah antara enam dan 22 liter satu meter persegi, menurut laman web Aqualonis. Di Maghribi, mereka dijangka akan menjaringkan hujung tinggi itu. Apabila pemasangan Maghribi selesai, Aqualonis menganggarkan sistem itu akan menghasilkan kira-kira 37, 400 liter air setiap hari berkabus.

"Itu jumlah yang besar-bolehkah anda bayangkan?" Kata Peter Trautwein, Ketua Pegawai Eksekutif Aqualonis yang merancang CloudFisher. Jumlah ini akan menyediakan setiap seribu atau lebih penduduk kawasan sekitar 18 liter air sehari untuk minum, dengan sisa yang digunakan untuk ternakan dan tanaman. Ini lebih daripada menggandakan bekalan lapan liter sehari, katanya.

Walaupun air tambahan ini adalah transformatif untuk orang Maghribi di rantau ini, ia masih kecil untuk hidup. Untuk meletakkan perspektif itu, orang Amerika menggunakan purata 300 hingga 400 liter air setiap hari.

FogQuest bukan keuntungan Kanada mempelopori teknologi pengumpulan kabut moden. Organisasi ini diasaskan pada tahun 2000 sebagai tindak balas kepada peningkatan minat dalam kabus air. Membina kejayaan unit ujian Chile yang dikerahkan di El Tofo pada akhir 1980-an, bukan keuntungan membawa kabut menangkap perhatian. Mereka mula mendidik dan mentor NGO di seluruh dunia, membantu mereka untuk menubuhkan sistem mereka sendiri, Robert S. Schemenauer, pengarah eksekutif FogQuest, menerangkan melalui e-mel.

Walau bagaimanapun, sejak masa itu, bilangan reka bentuk bersaing telah dilancarkan. Struktur asas kebanyakan alat-alat ini adalah sama: Mesh diikat di antara tiang di atas berdiri persegi (atau silinder, dalam hal sebuah syarikat yang disebut Warka Water). Titisan minit kabus kabut dalam lubang kecil mesh, yang meluncur bersama-sama ke dalam tetes cukup besar untuk meneteskan serat. Sebuah saluran di sepanjang bahagian bawah peranti menangkap air, yang kemudian disalurkan ke tangki pengumpulan.

Tetapi di kawasan-kawasan seperti Eritrea dan Maghribi, reka bentuk itu juga perlu lasak. Angin angin gale biasanya menyapu pergunungan. Dan jawapan kepada masalah air penduduk tempatan telah menahan beberapa tekanan hebat.

Di banyak tempat di dunia, pengumpul kabus bertindak lebih seperti lorong daripada mesh, menjelaskan Trautwein. Walaupun sesetengah angin diperlukan untuk menggerakkan kabut melalui lubang-lubang, angin ribut yang biasa di lanskap Maghribi menyebabkan panel-panel itu melompat ke dalam angin dan air akan hilang. "Semuanya basah selain palung, " katanya. "Anda kehilangan semua air."

Peter-Trautwein.jpg Peter Trautwein, Ketua Pegawai Eksekutif Aqualonis, merancang CloudFisher. (Aqualonis)

Menurut Trautwein, pereka perindustrian yang kini bekerjasama dengan Yayasan Air WasserStiftung, adalah perjuangan pengumpul kabus awal yang mengilhami ciri-ciri CloudFisher yang kasar dan kasar. Pada tahun 2013, dengan kerjasama Yayasan Re-Munich, beliau dan pasukannya telah memulakan ujian prototaip selama dua tahun dalam kabus pelbagai Anti-Atlas Maghribi. Apa yang dihasilkan ialah reka bentuk CloudFisher-sebuah papan iklan mesh yang bertekstur dengan corak serat 3D yang rumit yang saling berkaitan dalam jaring dan diperkuat dengan grid "kerangka" plastik yang tebal.

Gabungan ini, kata Trautwein, memaksimumkan jumlah air yang dikumpulkan dan membolehkan struktur menahan angin sehingga 75 batu sejam. Panel mesh halus di pedalaman menangkap kabut sementara grid plastik yang tebal menghalangnya daripada membungkuk dalam angin. Aliran di bahagian bawah peranti juga fleksibel, katanya, yang merupakan ciri utama untuk memaksimumkan air yang dikumpulkan.

Satu dawai nipis di sepanjang bahagian atas membuat burung terancam pada skrin dan menjejaskan air yang bersih dan bersih yang boleh ditarik dari udara. Habuk boleh melekat pada skrin, tetapi ketika kabus mula mengumpul, ia dibasuh dari permukaan dan dipisahkan dalam tangki pengumpulan dengan menetap. Pasukan sedang mencari paten untuk reka bentuk.

Walau bagaimanapun, dengan begitu banyak reka bentuk yang sedang dalam pembangunan, persaingan di lapangan semakin berkembang. Sesetengah pereka merenung dengan salutan plastik untuk meningkatkan hasil-yang lain telah beralih kepada biomimikri untuk inspirasi, meniru tumbuhan, serangga dan burung. Tetapi sukar untuk mengatakan reka bentuk yang benar-benar terbaik, kata Daniel Fernandez, penyelidik di California State University di Monterey Bay yang mengkaji kaedah pengumpulan kabus yang berbeza. "Ada banyak pemboleh ubah yang mempengaruhi prestasi mesh, " katanya.

Kelajuan angin, arah angin dan saiz titisan kabus juga dapat mempengaruhi jumlah air yang dikumpulkan, katanya. Kertas Fernandez yang meneliti keberkesanan pelbagai jenis jejaring sedang ditinjau untuk diterbitkan.

Berdasarkan analisisnya, bagaimanapun, CloudFisher sedikit memimpin. "Serat kecil lebih baik apabila cuba mengumpul air, dan di sinilah jejaring Jerman mungkin mempunyai kelebihan, " katanya. Tetapi dia menekankan bahawa bilangan faktor yang terlibat menjadikannya mencabar untuk menamakan satu raja jejaring.

Dari segi daya tahan, bagaimanapun, CloudFisher mengambil mahkota. Sekarang, beberapa tahun selepas struktur lengkap pertama didirikan di Maghribi, ia masih kuat, dengan beberapa tanda-tanda haus dan lusuh, menurut Trautwein. Pada setiap perjalanannya kembali ke negara ini, Trautwein menghirup sekeping kecil untuk menganalisis. Dia mencari retak halus di bawah mikroskop dan menguji jumlah tekanan yang dapat bertahan sebelum merobek. Menurut Trautwein, serat-serat ini kelihatannya hanya merosot kira-kira tiga peratus dari keadaan asalnya.

"Ia hampir baru, " katanya.

Ruggedness, bagaimanapun, tidak datang tanpa kos. Satu pengumpul kabus berjalan sekitar 10, 900 Euro (sekitar $ 12, 000), dengan harga berkurangan hingga 9.000 Euro jika sebilangan unit dipasang. Tetapi sistem memerlukan sedikit pemeliharaan, kata Trautwein, yang merupakan kunci untuk kejayaan jangka panjang di lokasi terpencil.

"Jika sesuatu pecah, mereka tidak mempunyai alat ganti, " katanya. Untuk pemasangan di Eritrea, dia pada mulanya cuba membeli semua bekalan di dalam negara. Tetapi, seperti yang dijumpai, ia hanya dapat dicapai di pasaran gelap, di mana harga adalah tinggi. Dan kekurangan sebarang sokongan teknikal membuat pembaikan mencabar.

Trautwein percaya bahawa kos dan masa itu bernilai, dan syarikat itu berkembang secepat dia dapat mencari geran dan menubuhkan perkongsian untuk melakukan kerja. Tahun ini pemasangan CloudFisher akan naik di Eritrea di luar pantai Laut Merah. Pada bulan November, dia menuju ke Tanzania untuk memasang satu lagi papan iklan jejaring.

Memperkenalkan peranti baru ini, bagaimanapun, tidak selalu mudah. Di Maghribi, penduduk tempatan prihatin bahawa air dari awan tidak mengandungi mineral, yang mereka percaya menjadikannya tidak sesuai untuk digunakan. Walaupun ujian makmal menunjukkan bahawa kesan mineral hadir, mereka tidak yakin dengan keselamatan air.

"Kami juga menganalisis air sumur, " kata Trautwein. "Air ini tidak bersih, tetapi sangat sukar untuk menjelaskannya kepada orang ramai." Sebagai kompromi mereka kini mencampur air kabut bersih dengan air bawah tanah yang tercemar (tetapi kaya dengan mineral), mencairkan bahan pencemar yang mencukupi untuk menjadikan campuran yang dihasilkan selamat untuk minum.

Memasang peranti telah menjadi proses pembelajaran yang berterusan untuk pasukan Jerman-tetapi juga untuk orang Maghribi. Trautwein mengambil peranannya sebagai guru, mendidik orang ramai tentang sistem, dengan serius. "Jadi orang dapat mengenali sistem itu, tahu bagaimana untuk mengatasinya, merasa bangga dengan kerja mereka, merasa bebas, " katanya.

"Apabila saya pergi selepas dua atau tiga minggu, mereka akan memberitahu saya: 'Kami memahami sistem; kami tidak memerlukan anda lagi, "katanya sebelum menambah, " dan itu sempurna. "

Peranti ini Mengumpul Air Dari Awan