https://frosthead.com

Toto zařízení shromažďuje vodu z mraků

Na suchém skalnatém svahu hory Boutmezguida v jihozápadním Maroku stojí mezi drsnou vegetací řada mřížkových billboardů. Ukotvené tlustými kabely a orámované ocelovými sloupy, poskytují životodárný prvek, který lidé v mnoha částech světa považují za samozřejmost: voda.

Související obsah

  • Naše cloudová jména pocházejí od amatérského meteorologa ze 17. století

Lidé žijící v oblastech s nedostatkem vody tráví každý den hodiny sledováním zdrojů, které jsou často silně kontaminovány. Organizace spojených národů pro vodu (UN-Water) odhaduje, že do roku 2025 bude nedostatek vody zasažen 1, 8 miliardy lidí - podobný počet lidí se v současné době spoléhá na vodu, která je fekálně kontaminovaná. A tato skutečnost nepřiměřeně postihuje ženy, které v mnoha regionech mají za úkol hledat vodu; dívky jsou vyřazeny ze školy, aby dokončily práci.

Ale i přes nedostatek deště v mnoha pobřežních oblastech - Chile, Eritrea, Maroko - mraky krajiny mlhy často lemují krajinu. A mraky znamenají vodu.

Sklizeň této mlhy není zdaleka nová. Účty ferro „deštného stromu“ na Kanárských ostrovech, které na listech shromažďovaly mlhu nebo mlhu, sahají stovky let zpět. V posledních desetiletích však vědci neúnavně pracovali na zdokonalení sběrných technologií.

CloudFisher je jedním z nejnovějších zařízení pro zachycování mlhy a účtuje se jako nejdrsnější k dispozici. K těmto osamělým billboardům s okem na marockém úbočí se brzy připojí řada dalších - celkem plánovaných 31 - za účelem vytvoření největšího zařízení na shromažďování mlhy na světě. Jedná se o mezinárodní spolupráci mezi marockou nevládní organizací Dar Si Hmad a několika německými organizacemi, včetně mateřské společnosti CloudFisher Aqualonis. Do poloviny roku 2018 bude po pěti letech práce tvořit shluk síťových billboardů celkem 1700 metrů čtverečních - tedy něco přes tři fotbalová hřiště v oblasti.

Mlha v marockých horách.jpg Jakmile bude marocká instalace dokončena, společnost Aqualonis odhaduje, že systém vyprodukuje zhruba 37 400 litrů vody za mlhavý den. (Aqualonis)

V závislosti na regionu a ročním období byla podle webové stránky společnosti Aqualonis denní sklizeň vody CloudFisher mezi 6 a 22 litry na metr čtvereční. Očekává se, že v Maroku bude čistý konec tohoto rozmezí. Jakmile bude marocká instalace dokončena, společnost Aqualonis odhaduje, že systém vyprodukuje zhruba 37 400 litrů vody za mlhavý den.

„To je obrovské množství - dokážete si to představit?“ Říká Peter Trautwein, generální ředitel Aqualonisu, který navrhl CloudFisher. Tento součet poskytne každému z tisíce obyvatel této oblasti kolem 18 litrů vody denně na pití, zbytky používané pro hospodářská zvířata a plodiny. To je více než dvojnásobek jejich předchozí dodávky osmi litrů za den, říká.

Přestože je tato voda navíc pro Maročany v této oblasti transformativní, stále ještě žije malé množství. Američané spotřebují v průměru 300 až 400 litrů vody každý den.

Kanadská nezisková organizace FogQuest byla průkopníkem moderní technologie sběru mlhy. Organizace byla založena v roce 2000 v reakci na rostoucí zájem o mlhovou vodu. Na základě úspěchu chilské zkušební jednotky rozmístěné v El Tofo na konci 80. let přinesla nezisková organizace do záře reflektorů. Začali vzdělávat a školit nevládní organizace po celém světě a pomáhat jim při nastavování vlastních systémů, vysvětluje prostřednictvím e-mailu Robert S. Schemenauer, výkonný ředitel FogQuestu.

Od té doby však počet konkurenčních návrhů narostl. Základní struktura většiny těchto zařízení je podobná: Síť navlečená mezi póly na pravoúhlém stojanu (nebo válcovitá, v případě společnosti s názvem Warka Water). V drobných otvorech oka se kondenzují drobné kapky mlhy, které se glom dohromady do kapek dostatečně velkých, aby stékaly po vláknech. Žlaby podél dna zařízení zachycují vodu, která je pak vedena do sběrné nádrže.

V regionech, jako je Eritrea a Maroko, však musí být design také robustní. Vichřice silové vítr obvykle zametat po horách. A odpověď na místní místní strasti musí odolat nějakému intenzivnímu tlaku.

V mnoha částech světa se sběrače mlhy chovají spíše jako plachty než síťovina, vysvětluje Trautwein. Přestože je pro průchod mlhy skrz otvory nutný nějaký vítr, nárazy větru běžné v marocké krajině způsobují, že se panely ve větru ohýbají a voda se ztrácí. "Všechno je kromě koryta mokré, " říká. "Ztratíš veškerou vodu."

Peter-Trautwein.jpg Peter Trautwein, generální ředitel společnosti Aqualonis, navrhl CloudFisher. (Aqualonis)

Podle Trautweina, průmyslového designéra, který nyní pracuje s WasserStiftung Water Foundation, byly to právě boje sběračů rané mlhy, které inspirovaly drsné a drsné rysy CloudFisher. V roce 2013 se spolu s nadací Munich Re Foundation pustili do dvouletého testování prototypů v mlze marockého sortimentu Anti-Atlas se svým týmem. Výsledkem byl design CloudFisher - billboardová deska s opevněným pletivem s komplikovaným 3D vzorem vláken propleteným do síťoviny a vyztužená silnější plastovou mřížkou „kostry“.

Tato kombinace, říká Trautwein, maximalizuje množství shromážděné vody a umožňuje struktuře odolat větru až 75 mil za hodinu. Jemný síťový panel uvnitř zachycuje mlhu, zatímco silnější plastová mřížka brání uklonění ve větru. Okapový žlab podél dna zařízení je také flexibilní, říká, což je klíčová vlastnost pro maximalizaci shromážděné vody.

Tenký drát podél vrcholu brání ptákům, aby nashromáždili obrazovku a zanesli jinak čistou pitnou vodu vytaženou ze vzduchu. Na obrazovku se může připojit prach, ale jakmile se mlha začne sbírat, umývá se z povrchu a usadí se v sběrné nádrži. Tým v současné době hledá patenty na design.

S tolika návrhy, které jsou v současné době ve vývoji, však konkurence v této oblasti roste. Někteří návrháři se potýkají s povrchovou úpravou plastového pletiva ke zvýšení výnosu - jiní se obrátili k biomimikrii kvůli inspiraci, napodobování rostlin, hmyzu a ptáků. Je však těžké říci, který design je skutečně nejlepší, říká Daniel Fernandez, výzkumník na Kalifornské státní univerzitě v Monterey Bay, který studuje různé metody sběru mlhy. "Existuje mnoho proměnných, které ovlivňují výkon sítě, " říká.

Rychlost větru, směr větru a dokonce i velikost kapek mlhy mohou ovlivnit množství sebrané vody, říká. Fernandezův papír zkoumající účinnost různých typů ok je v současné době přezkoumáván k publikaci.

Na základě své analýzy je však CloudFisher v čele. "Malá vlákna jsou lepší, když se snaží sbírat vodu, a to je místo, kde by německá síť mohla mít výhodu, " říká. Zdůrazňuje však, že vzhledem k mnoha faktorům je obtížné jmenovat jednoho krále ok.

Z hlediska trvanlivosti však CloudFisher vezme korunu. Nyní, pár let poté, co byla v Maroku postavena první úplná stavba, je podle Trautweina stále silná, s několika známkami opotřebení. Při každé své cestě zpět do země Trautwein odřízne malou část oka k analýze. Pod mikroskopem hledá jemné praskliny a před roztržením otestuje množství tlaku, které vydrží. Podle Trautweina se zdá, že se vlákna od původního stavu degradovala pouze asi o tři procenta.

"Je to téměř nové, " říká.

Robustnost však nepřichází bez nákladů. Jeden mlhový kolektor běží kolem 10 900 EUR (kolem 12 000 $), přičemž cena je snížena na 9 000 EUR, pokud je nainstalováno množství jednotek. Systém však vyžaduje malou údržbu, říká Trautwein, což je klíčové pro dlouhodobý úspěch ve vzdálených lokalitách.

"Pokud se něco pokazí, nemají žádné náhradní díly, " říká. Pro instalaci v Eritrei se nejprve pokusil koupit veškerý spotřební materiál v zemi. Jak však zjistil, bylo to možné dosáhnout pouze na černém trhu, kde byly ceny vysoké nebe. A nedostatek technické podpory činí opravy náročnými.

Trautwein věří, že náklady a čas stojí za to, a společnost roste tak rychle, jak dokáže najít granty a navázat partnerství k vykonávání práce. Letos se v Eritrei na pobřeží Rudého moře chystá instalace CloudFisher. V listopadu míří do Tanzanie, aby nainstaloval další řadu billboardů ze síťoviny.

Zavedení tohoto nového zařízení však není vždy snadné. V Maroku se místní obyvatelé obávali, že voda z mraků neobsahuje žádné minerály, což je podle jejich názoru nevhodné ke spotřebě. Ačkoli laboratorní testy ukázaly, že jsou přítomny stopy minerálů, nebyly přesvědčeny o bezpečnosti vody.

"Také jsme analyzovali studnu vodu, " říká Trautwein. "Tato voda není čistá, ale je velmi obtížné to lidem vysvětlit." Jako kompromis nyní smíchají čistou mlhovou vodu s kontaminovanou podzemní vodou (bohatou na minerály) a dostatečně zředí znečišťující látky, aby výsledná směs byla bezpečná. pít.

Instalace zařízení byla pro německý tým neustálým procesem učení - ale také pro Maročany. Trautwein bere svou roli učitele, vzdělává lidi o systému, vážně. "Takže lidé se seznámí se systémem, umí s ním zacházet, cítí se hrdí na svou práci, cítí se nezávislí, " říká.

"Když odejdu po dvou nebo třech týdnech, řeknou mi:" Rozumíme systému; už vás nepotřebujeme, “říká před dodáním, „ a to je perfektní. “

Toto zařízení shromažďuje vodu z mraků