https://frosthead.com

See seade kogub pilvedest vett

Maroko edelaosas asuval Boutmezguida mäe kuival, kivisel nõlval seisab võsastunud taimestiku kohal rida võrgusilma stendisid. Paksude kaablitega ankurdatud ja terasest postidega raamitud, pakuvad need eluks vajalikku elementi, mida inimesed paljudes maailma piirkondades peavad enesestmõistetavaks: vett.

Seotud sisu

  • Meie pilve nimed pärinevad 1700ndate amatöörmeteoroloogilt

Piirkondades, kus vett napib, veedavad inimesed tundide kaupa iga päev, jälgides seda sageli tugevalt saastunud allikatest. Ühinenud Rahvaste Organisatsiooni veeagentuuri UN-Water hinnangul mõjutab veepuudus 2025. aastaks 1, 8 miljardit inimest - sarnane arv inimesi usaldab praegu fekaalide saastunud vett. Ja see reaalsus mõjutab ebaproportsionaalselt naisi, kelle ülesandeks on paljudes piirkondades leida vesi; tüdrukud tõmmatakse töö lõpetamiseks koolist välja.

Kuid hoolimata sellest, et paljudes rannikualades - Tšiilis, Eritreas ja Marokos - ei ole vihma, varjavad udupilved sageli maastikku. Ja pilved tähendavad vett.

Selle udu koristamine pole kaugeltki uus. Kanaari saarte Ferro vihmapuu, mis selle lehtedele udu või udu kogus, arhiiv ulatub sadadesse aastatesse. Viimastel aastakümnetel on teadlased aga väsimatult teinud tööd kogumistehnoloogiate täiustamiseks.

CloudFisher on üks uusimaid udu püüdvaid seadmeid, mille arve on kõige vastupidavam. Neid Maroko mäestiku ääres asuvaid üksildase silmaga stendi ühendab peagi arvukalt teisi - kokku kavandatud 31 -, et luua maailma suurim udukogumisjaam. Projekt on rahvusvaheline koostöö Maroko vabaühenduse Dar Si Hmadi ja mitme Saksa organisatsiooni vahel, sealhulgas CloudFisheri emaettevõtte Aqualonis. 2018. aasta keskpaigaks, pärast viieaastast tööd, katab võrgusilmade kobar kokku 1700 ruutmeetrit - see on pisut üle kolme jalgpalliväljaku.

Udu Maroko mägedes.jpg Kui Maroko paigaldamine on lõpule jõudnud, toodab Aqualonis süsteemi järgi udus päevas umbes 37 400 liitrit vett. (Aqualonis)

Sõltuvalt piirkonnast ja aastaajast on CloudFisheri päevane veesaak olnud Aqualonise veebisaidi andmetel kuus kuni 22 liitrit silma ruutmeetri kohta. Eeldatakse, et Marokos kaetakse selle vahemiku tipptase. Kui Maroko paigaldamine on lõpule jõudnud, toodab Aqualonis süsteemi järgi udus päevas umbes 37 400 liitrit vett.

"See on tohutu summa - kas te kujutate ette?" Ütleb CloudFisheri kavandanud Aqualonise tegevjuht Peter Trautwein. See kogus annab igale tuhandele piirkonna elanikule joomiseks umbes 18 liitrit vett päevas, loomajäätmete ja põllukultuuride jaoks kasutatavate jääkidega. Tema sõnul on see enam kui kahekordne nende eelmine kaheksa liitri päevas tarbimine.

Kuigi see lisavesi on selle piirkonna marokolaste jaoks transformatiivne, on selle elamiseks siiski väike kogus. Selle perspektiivi silmas pidades kasutavad ameeriklased päevas keskmiselt 300–400 liitrit vett.

Kanada mittetulundusühing FogQuest oli teerajaja moodne udude kogumise tehnoloogia. Organisatsioon asutati 2000. aastal vastusena kasvavale huvile uduvee vastu. Tuginedes 1980. aastate lõpus El Tofosse paigutatud Tšiili katseüksuse edule, tõi mittetulundusühing udupüüdmise rambivalgusesse. Nad alustasid valitsusväliste organisatsioonide koolitamist ja juhendamist kogu maailmas, aidates neil luua oma süsteeme, selgitab FogQuesti tegevdirektor Robert S. Schemenauer meili teel.

Sellest ajast alates on aga konkureerivate disainilahenduste arv lumepalliks tõusnud. Enamiku nende seadmete põhistruktuur on sarnane: ristkülikukujulisel alusel postide vahele nööritud võrgusilma (või Warka Water-nimelise ettevõtte puhul silindriline). Võrgusilma pisikestesse aukudesse kondenseeruvad minimaalsed udutilgad, mis liimivad kokku piisavalt suurteks tilkadeks, et kiud alla tilkuda. Seadme põhjas asuv vihmaveerenn püüab vett, mis seejärel suunatakse kogumismahutisse.

Kuid sellistes piirkondades nagu Eritrea ja Maroko peab disain olema ka karm. Gale jõu tuuled pühivad tavaliselt mäenõlvad üles. Ja vastus kohalike veehädadele peab vastu pidama teatavale intensiivsele survele.

Mitmel pool maailmas toimivad udukogujad pigem purjede kui võrgusilma moodi, selgitas Trautwein. Ehkki udu läbi aukude ajamiseks on vaja veidi tuult, põhjustavad Maroko maastikul levinud tuuleiilid paneelid tuule käes ja vesi kaob. “Kõik on peale küna märg, ” ütleb ta. "Sa kaotad kogu vee."

Peter-Trautwein.jpg CloudFisheri kavandas Aqualonise tegevjuht Peter Trautwein. (Aqualonis)

Nüüd WasserStiftungi veefondiga koostööd tegeva tööstusdisainer Trautweini sõnul inspireerisid CloudFisheri varase udukogumise kogujate pingutused just varaseid udukogujaid. 2013. aastal alustas ta koos oma meeskonnaga Müncheni Re sihtasutusega kaheaastast prototüübi testimist Maroko Anti-Atlase sarja udus. Selle tulemuseks oli CloudFisheri disain - õmmeldud võrgusilmaga keerukas 3D-kiudude muster, mis on omavahel läbi põimitud ja mida tugevdab paksem plastikust “skelett” võre.

Trautweini sõnul suurendab see kombinatsioon kogutud vee kogust maksimaalselt ja võimaldab konstruktsioonil vastu pidada tuulele kuni 75 miili tunnis. Interjööri peene silmaga paneel püüab kinni udu, paksem plastvõre aga takistab selle tuule käes kummardumist. Samuti on tema sõnul seadme põhjas asuvad vihmaveerennid elastsed, mis on põhiline omadus kogutud vee maksimeerimiseks.

Ülaosa ülaosas asuv õhuke traat hoiab linde ekraanil kobamas ja muul viisil õhust tõmmatud puhta joogivee saastumas. Tolm võib ekraanile kinnituda, kuid kui udu hakkab kogunema, pestakse see pinnalt ja eraldatakse sette abil kogumismahutis. Meeskond otsib praegu disainilahenduse patente.

Kuna praegu on väljatöötamisel nii palju disainilahendusi, kasvab konkurents selles valdkonnas veelgi. Mõned disainerid on saagikuse suurendamiseks viimistlenud plastvõrgu katmist - teised on inspiratsiooni saamiseks pöördunud biomimikri poole, jäljendades taimi, putukaid ja linde. Kuid keeruline on öelda, milline disain on tõesti parim, ütleb Monterey Bay California osariigi ülikooli teadur Daniel Fernandez, kes uurib udukogumise erinevaid meetodeid. "Võrgu jõudlust mõjutavad palju muutujaid, " ütleb ta.

Tuule kiirus, tuule suund ja isegi udu tilkade suurus võivad kõik mõjutada kogutud vee kogust, ütles ta. Fernandezi paber, mis uurib erinevate võrgutüüpide tõhusust, vaadatakse praegu avaldamiseks.

Tema analüüsi põhjal on CloudFisher siiski pisut juhtpositsioonil. "Väikesed kiud on paremad, kui nad proovivad vett koguda, ja just seal võiks Saksamaa võrgusilmal olla serv, " ütleb ta. Kuid ta rõhutab, et paljude silmadega kuninga nimetamine on väljakutsuvate tegurite arvu tõttu keeruline.

Vastupidavuse osas võtab võra siiski CloudFisher. Nüüd, mõni aasta pärast esimese tervikliku konstruktsiooni püstitamist Marokos, läheb see Trautweini sõnul endiselt tugevaks ning väheste kulumisnähtudega. Igal oma tagasiteel maale rüüpab Trautwein analüüsi tegemiseks väikese tükikese võrgusilma. Ta otsib mikroskoobi alt peeneid pragusid ja testib enne rebenemist, kui suurt rõhku see talub. Trautweini sõnul näib, et kiud on esialgsest olekust lagunenud vaid umbes kolm protsenti.

"See on peaaegu uus, " ütleb ta.

Vastupidavus ei tule aga tasuta. Üks udukogur töötab umbes 10 900 eurot (umbes 12 000 dollarit), kui hind on arvuliselt ühikute paigaldamisel langenud 9 000 euroni. Trautwein väidab, et süsteem nõuab vähest hooldust, mis on pikaajalise edu võti kaugemates kohtades.

"Kui midagi puruneb, pole neil varuosi, " ütleb ta. Eritreas asuva installatsiooni jaoks üritas ta algselt osta kõiki tarneid riigisiseselt. Kuid nagu ta avastas, oli seda võimalik saavutada ainult mustal turul, kus hinnad olid kõrgel. Ja tehnilise toe puudumine muudab remondi väljakutseks.

Trautwein usub, et hind ja aeg on seda väärt ning ettevõte kasvab nii kiiresti, kui suudab leida toetusi ja luua partnerlusi töö tegemiseks. Sel aastal tõuseb Eritrea Punase mere ranniku lähedal üles CloudFisheri installatsioon. Novembris suundub ta Tansaaniasse, et paigaldada veel üks võrgusilma stendide seeria.

Selle uue seadme tutvustamine pole aga alati lihtne. Marokos muretsesid kohalikud elanikud, et pilvede vesi ei sisaldanud mineraale, mis nende arvates muutis selle tarbimiseks kõlbmatuks. Kuigi laborikatsed näitasid mineraalide jälgi, ei olnud nad vee ohutuses veendunud.

“Analüüsisime ka kaevuvett, ” räägib Trautwein. “See vesi pole puhas, kuid inimestele on seda väga raske seletada.” Kompromissina segavad nad nüüd puhast uduvett saastunud (kuid mineraalirikka) põhjaveega, lahjendades saasteaineid piisavalt, et saadud segu oleks ohutu. jooma.

Seadmete paigaldamine on olnud Saksamaa meeskonna, aga ka marokolaste pidev õppimisprotsess. Trautwein võtab oma õpetaja rolli, harides inimesi süsteemi kohta, tõsiselt. "Nii saavad inimesed süsteemiga tuttavaks, oskavad sellega hakkama saada, tunnevad uhkust oma töö üle, tunnevad end iseseisvana, " ütleb ta.

„Kui ma lahkun kahe või kolme nädala pärast, ütlevad nad mulle:„ Me mõistame süsteemi; me ei vaja sind enam, "ütleb ta enne lisamist, " ja see on täiuslik. "

See seade kogub pilvedest vett