https://frosthead.com

Това устройство събира вода от облаците

На сух, скалист склон на планината Бутмезгуида в югозападно Мароко, серия от мрежести билбордове се извисява сред храстовата растителност. Закотвени с дебели кабели и рамкирани със стоманени стълбове, те осигуряват животворна стихия, която хората в много части на света приемат за даденост: вода.

Свързано съдържание

  • Нашите облачни имена идват от любителски метеоролог от 1700 година

Хората, живеещи в региони, където водата е ограничена, прекарват часове всеки ден, следяйки я от източници, които често са силно замърсени. UN-Water, водната агенция на Организацията на обединените нации, изчислява, че до 2025 г. 1, 8 милиарда души ще бъдат засегнати от недостиг на вода - подобен брой хора в момента разчитат на вода, замърсена с фекалии. И тази реалност засяга непропорционално жените, които в много региони имат задачата да намерят вода; момичета са изтеглени от училище, за да завършат работата.

Но въпреки липсата на дъжд в много крайбрежни райони - Чили, Еритрея, Мароко, облаците мъгла често обгръщат пейзажа. А облаците означават вода.

Прибирането на тази мъгла далеч не е ново. Сметките на „дъждовото дърво“ на Феро на Канарските острови, събрали мъгла или мъгла по листата му, се простират стотици години назад. През последните десетилетия обаче изследователите неуморно работят за усъвършенстване на технологиите за събиране.

CloudFisher е едно от най-новите устройства за улавяне на мъгла, което се таксува като най-здравият наличен. Към тези самотни мрежести билбордове на мароканското крайбрежие скоро ще се присъединят многобройни други - планирани общо 31 - за създаване на най-голямото съоръжение за събиране на мъгла в света. Проектът е международно сътрудничество между мароканската неправителствена организация Дар Си Хмад и няколко германски организации, включително компанията-майка CloudFisher Aqualonis. До средата на 2018 г., след пет години работа, клъстерът от мрежести билбордове ще покрие общо 1700 квадратни метра - малко над три футболни игрища в района.

Мъгла в марокански mountains.jpg След като мароканската инсталация приключи, Aqualonis изчислява, че системата ще произвежда приблизително 37 400 литра вода на мъглив ден. (Aqualonis)

В зависимост от региона и времето на годината дневната водна реколта на CloudFisher е между шест и 22 литра на квадратен метър окото, според уебсайта на Aqualonis. В Мароко се очаква да отнесат високия край на тази гама. След като мароканската инсталация приключи, Aqualonis изчислява, че системата ще произвежда приблизително 37 400 литра вода на мъглив ден.

„Това е огромно количество - можете ли да си представите?“, Казва Питър Траутвайн, изпълнителен директор на Aqualonis, който проектира CloudFisher. Тази сума ще осигури на всеки хиляда жители на района около 18 литра вода на ден за пиене, с остатъци, използвани за добитък и култури. Това е повече от двойно предишното им снабдяване с осем литра на ден, казва той.

Въпреки че тази допълнителна вода е трансформативна за мароканците в този регион, все още е малко да се живее. За да гледат това в перспектива, американците използват средно от 300 до 400 литра вода всеки ден.

Канадската некомерсиална FogQuest е пионер в модерната технология за събиране на мъгла. Организацията е основана през 2000 г. в отговор на нарастващия интерес към водите от мъгла. Опирайки се на успеха на чилийски изпитателен блок, разположен в Ел Тофо в края на 80-те години, нестопанската цел доведе до улавяне на мъгла в светлините на прожекторите. Те започнаха да обучават и наставляват НПО по света, помагайки им да създадат свои собствени системи, обяснява чрез имейл Робърт С. Шеменауер, изпълнителен директор на FogQuest.

От това време обаче броят на конкуриращите се дизайни преваля. Основната структура на повечето от тези устройства е подобна: Мрежа, нанизана между стълбове на правоъгълна стойка (или цилиндрична, в случай на компания, наречена Warka Water). Минути капчици мъгла се кондензират в малките дупки на мрежата, които се образуват в капки, достатъчно големи, за да капят надолу върху влакната. Един улук по дъното на устройството улавя водата, която след това се канализира в резервоар за събиране.

Но в региони като Еритрея и Мароко дизайнът също трябва да бъде здрав. Ветровете на Гейл често изпотяват планинските склонове. И отговорът на водните неволи на местните трябва да издържа на силен натиск.

В много части на света колекторите за мъгла действат по-скоро като платна, отколкото мрежести, обяснява Траутвайн. Въпреки че е необходим някакъв вятър, за да прогони мъглата през дупките, поривите на вятъра, често срещани в мароканския пейзаж, причиняват панелите да се поклонят на вятъра и водата да се загуби. „Всичко е мокро освен коритото“, казва той. "Губиш цялата вода."

Петър-Trautwein.jpg Питър Траутвайн, изпълнителен директор на Aqualonis, проектира CloudFisher. (Aqualonis)

Според Trautwein, индустриален дизайнер, който сега работи с WasserStiftung Water Foundation, борбите на ранните колектори за мъгла са вдъхновили грубите и груби функции на CloudFisher. През 2013 г., в сътрудничество с Мюнхенската фондация Re, той и неговият екип започнаха две години тестване на прототипи в мъглата от гамата на Антиатлантика в Мароко. Резултатът беше дизайнът на CloudFisher - мрежест рекламен билборд със сложен, 3D модел от влакна, преплетен в мрежа и подсилен от по-плътна пластмасова решетка.

Тази комбинация, казва Траутвайн, увеличава максимално количеството на събраната вода и позволява на конструкцията да издържа на ветрове до 75 мили в час. Финият мрежест панел в интериора улавя мъглата, докато по-дебелата пластмасова решетка не му позволява да се клати на вятъра. Капакът по долната част на устройството също е гъвкав, казва той, което е ключова характеристика за максимално увеличаване на събраната вода.

Тънка жица по горната част предпазва птиците от пукане на екрана и замърсяване на иначе чистата питейна вода, изтеглена от въздуха. Прахът може да се прикрепи към екрана, но тъй като мъглата започва да се събира, измива се от повърхността и се отделя в резервоар за събиране, като се утаява. В момента екипът търси патенти за дизайна.

С толкова много дизайни, които в момента се разработват обаче, конкуренцията в тази област нараства. Някои дизайнери се обличат с покритие на пластмасовата мрежа, за да увеличат добива - други са се насочили към биомимикрията за вдъхновение, имитиращи растения, насекоми и птици. Но е трудно да се каже кой дизайн е наистина най-добрият, казва Даниел Фернандес, изследовател от Калифорнийския държавен университет в Монтерей Бей, който изучава различни методи за събиране на мъгла. „Има много променливи, които влияят върху работата на мрежата“, казва той.

Скоростта на вятъра, посоката на вятъра и дори размера на капките на мъглата могат да повлияят на количеството събрана вода, казва той. Документът на Фернандес, изследващ ефикасността на различните видове окото, в момента се преглежда за публикуване.

Въз основа на неговия анализ обаче CloudFisher е малко по-напред. „Малките влакна са по-добри, когато се опитвате да събирате вода и точно там германската мрежа може да има ръб“, казва той. Но той подчертава, че броят на включените фактори прави предизвикателство да се назове един крал на мрежата.

По отношение на дълготрайността обаче CloudFisher превзема короната. Сега, няколко години след издигането на първата цялостна конструкция в Мароко, тя продължава да е силна, с малко признаци на износване, според Trautwein. При всяко пътуване обратно в страната, Траутвайн откъсва малко парче от мрежата за анализ. Той търси фини пукнатини под микроскоп и тества количеството налягане, което може да издържи преди разкъсване. Според Траутвайн, влакната изглежда са се разградили само около три процента от първоначалното си състояние.

„Това е почти ново“, казва той.

Издръжливостта обаче не идва без разходи. Един колектор за мъгла работи около 10 900 евро (около 12 000 долара), като цената се намалява до 9 000 евро, ако са инсталирани редица устройства. Но системата изисква малко поддръжка, казва Trautwein, което е ключово за дългосрочния успех в отдалечените места.

"Ако нещо се счупи, те нямат резервни части", казва той. За инсталация в Еритрея той първоначално се опита да закупи всички доставки вътре в страната. Но, както той откри, това може да се осъществи само на черния пазар, където цените бяха небесно високи. А липсата на каквато и да е техническа поддръжка прави ремонтите предизвикателни.

Траутвайн вярва, че разходите и времето си заслужават, а компанията се разраства толкова бързо, колкото може да намери безвъзмездни средства и да установи партньорства, за да свърши работата. Тази година инсталация на CloudFisher се издига в Еритрея край бреговете на Червено море. През ноември той се отправя към Танзания, за да монтира поредната серия от мрежести билбордове.

Представянето на това ново устройство обаче не винаги е лесно. В Мароко местните жители бяха загрижени, че водата от облаците не съдържа минерали, които според тях го правят негоден за консумация. Въпреки че лабораторните тестове показват, че има следи от минерали, те не бяха убедени в безопасността на водата.

„Ние също анализирахме водата на кладенеца“, казва Траутвайн. „Тази вода не е чиста, но е трудно да се обясни това на хората.” Като компромис те сега смесват чистата вода от мъгла със замърсената (но богата на минерали) подземна вода, разреждайки замърсителите достатъчно, за да направят получената смес безопасна да пия.

Инсталирането на устройствата е постоянен процес на обучение за немския екип, но и за мароканците. Траутвайн взима сериозно ролята си на учител, обучаващ хората за системата. „Така хората опознават системата, знаят как да се справят с нея, чувстват се горди от работата си, чувстват се независими“, казва той.

„Когато напусна след две или три седмици, те ще ми кажат:„ Ние разбираме системата; вече не се нуждаем от теб - казва той, преди да добави - и това е перфектно.

Това устройство събира вода от облаците