На сухом каменистом склоне горы Бутмезгуида на юго-западе Марокко среди скудной растительности возвышается ряд ячеистых щитов. Прикрепленные толстыми кабелями и обрамленные стальными опорами, они представляют собой живительный элемент, который люди во многих частях мира считают само собой разумеющимся: вода.
Связанный контент
- Наши облачные имена происходят от метеоролога-любителя 1700-х годов
Люди, живущие в регионах, где не хватает воды, ежедневно проводят часы, выискивая ее из источников, которые часто сильно загрязнены. UN-Water, агентство ООН по водным ресурсам, считает, что к 2025 году дефицит воды затронет 1, 8 миллиарда человек - такое же количество людей в настоящее время зависит от воды, которая фекально загрязнена. И эта реальность непропорционально затрагивает женщин, которым во многих регионах поручено находить воду; девочек вытащили из школы, чтобы завершить работу.
Но, несмотря на отсутствие дождей во многих прибрежных регионах - Чили, Эритрее, Марокко, - облака тумана часто окутывают ландшафт. А облака означают воду.
Сбор этого тумана далеко не нов. Счета «дождевого дерева» Ферро на Канарских островах, которые собирали туман или туман на его листьях, уходят в глубину сотен лет. Однако в последние десятилетия исследователи неустанно работали над совершенствованием технологий сбора.
CloudFisher - одно из новейших устройств для обнаружения запотевания, которое считается самым надежным из доступных. К этим одиноким сетчатым рекламным щитам на марокканском склоне горы скоро присоединятся многочисленные другие - всего их планируется 31 - для создания крупнейшего в мире объекта по сбору тумана. Проект представляет собой международное сотрудничество между марокканской неправительственной организацией Dar Si Hmad и несколькими немецкими организациями, в том числе головной компанией CloudFisher Aqualonis. К середине 2018 года, после пяти лет работы, кластер сетчатых рекламных щитов охватит в общей сложности 1700 квадратных метров - чуть более трех футбольных полей по площади.
По оценкам Aqualonis, после завершения установки в Марокко система будет производить примерно 37 400 литров воды в туманный день. (Aqualonis) В зависимости от региона и времени года, ежедневный сбор воды CloudFisher составлял от 6 до 22 литров на квадратный метр сетки, согласно веб-сайту Aqualonis. Ожидается, что в Марокко они доберутся до верхнего предела этого диапазона. По оценкам Aqualonis, после завершения установки в Марокко система будет производить примерно 37 400 литров воды в туманный день.
«Это огромное количество, можете себе представить?», - говорит Питер Траутвейн, генеральный директор Aqualonis, который разработал CloudFisher. Эта сумма обеспечит каждого из тысячи или около того жителей области примерно 18 литрами воды в день для питья с остатками, используемыми для скота и сельскохозяйственных культур. Это более чем в два раза превышает их предыдущую поставку в восемь литров в день, говорит он.
Хотя эта дополнительная вода является преобразующей для марокканцев в этом регионе, ее все еще мало для жизни. Для сравнения, американцы используют в среднем от 300 до 400 литров воды каждый день.
Канадская некоммерческая компания FogQuest стала пионером современной технологии сбора тумана. Организация была основана в 2000 году в ответ на растущий интерес к туманным водам. Опираясь на успех чилийского испытательного подразделения, развернутого в Эль-Тофо в конце 1980-х годов, эта некоммерческая организация вывела туман на центр внимания. Роберт С. Шеменауэр, исполнительный директор FogQuest, объясняет по электронной почте Роберта Шеменауэра, исполнительного директора FogQuest.
Однако с тех пор количество конкурирующих проектов увеличилось. Основная структура большинства этих устройств похожа: сетка натянута между полюсами на прямоугольной подставке (или цилиндрической, в случае компании под названием Warka Water). Мелкие капельки тумана конденсируются в крошечных отверстиях сетки, которые сливаются в капли, достаточно большие, чтобы капать вниз по волокнам. Желоб вдоль основания устройства улавливает воду, которая затем направляется в сборный резервуар.
Но в таких регионах, как Эритрея и Марокко, дизайн также должен быть прочным. Ветры силы бури обычно сметают горные склоны. И ответ на водные неприятности местных жителей должен выдерживать некоторое интенсивное давление.
По словам Траутвайна, во многих частях света сборщики тумана действуют скорее как паруса, чем как сетки. Хотя для прохождения тумана через отверстия необходим некоторый ветер, порывы ветра, характерные для марокканского пейзажа, заставляют панели изгибаться на ветру, и вода теряется. «Все, кроме корыта, мокрое», - говорит он. «Вы теряете всю воду».
Питер Траутвейн, генеральный директор Aqualonis, разработал CloudFisher. (Aqualonis) По словам Траутвайна, промышленного дизайнера, который сейчас работает с WasserStiftung Water Foundation, именно борьба ранних сборщиков тумана вдохновляла черты CloudFisher. В 2013 году в сотрудничестве с Фондом Мюнхена Ре он и его команда приступили к двухлетним испытаниям прототипов в тумане марок Марокко Анти-Атлас. Результатом стал дизайн CloudFisher - сетчатый рекламный щит с упором и сложным трехмерным рисунком из волокон, сплетенных в сетку и усиленных более толстой пластиковой «каркасной» сеткой.
Эта комбинация, говорит Траутвейн, максимизирует количество собираемой воды и позволяет конструкции выдерживать ветра до 75 миль в час. Тонкая сетчатая панель в интерьере улавливает туман, а более толстая пластиковая сетка предотвращает его изгиб на ветру. По его словам, желоб вдоль нижней части устройства также является гибким, что является ключевой характеристикой для максимального увеличения собираемой воды.
Тонкая проволока вдоль верха не дает птицам покачиваться на экране и загрязнять в противном случае чистую питьевую воду, вытягиваемую из воздуха. Пыль может прилипнуть к экрану, но когда туман начинает накапливаться, он вымывается с поверхности и отделяется в отстойнике путем отстаивания. Команда в настоящее время ищет патенты на дизайн.
Однако в связи с тем, что в настоящее время разрабатывается так много проектов, конкуренция в этой области растет. Некоторые дизайнеры возятся с покрытием пластиковой сетки для увеличения урожайности, другие обратились к биомимике для вдохновения, имитируя растения, насекомых и птиц. Но трудно сказать, какой дизайн действительно лучший, говорит Даниэль Фернандес, исследователь из Калифорнийского государственного университета в Монтерей-Бей, который изучает различные методы сбора тумана. «Существует множество переменных, которые влияют на производительность сетки», - говорит он.
Скорость ветра, направление ветра и даже размер капель тумана могут влиять на количество собираемой воды, говорит он. Статья Фернандеса, в которой рассматривается эффективность различных типов сеток, в настоящее время рассматривается для публикации.
Однако, основываясь на его анализе, CloudFisher немного лидирует. «Маленькие волокна лучше собирать воду, и именно здесь у немецкой сетки, возможно, будет преимущество», - говорит он. Но он подчеркивает, что из-за ряда факторов сложно назвать одного короля сетки.
С точки зрения долговечности, однако, CloudFisher берет корону. Теперь, спустя несколько лет после того, как была построена первая полная конструкция в Марокко, она все еще становится прочной, с небольшими признаками износа, по словам Траутвайна. Во время каждой поездки обратно на дачу Траутвейн отрывает маленький кусочек сетки для анализа. Он ищет мелкие трещины под микроскопом и проверяет, какое давление он может выдержать перед разрывом. По словам Траутвайна, волокна, по-видимому, деградировали только на три процента от своего первоначального состояния.
«Это почти новое», - говорит он.
Однако надежность не обходится без затрат. Один противотуманный коллектор стоит около 10 900 евро (около 12 000 долларов), а цена снижается до 9 000 евро, если установлено несколько устройств. Но система требует небольшого обслуживания, говорит Траутвейн, что является ключом к долгосрочному успеху в удаленных местах.
«Если что-то сломается, у них нет запасных частей», - говорит он. Для установки в Эритрее он первоначально попытался купить все материалы внутри страны. Но, как он обнаружил, это может быть достигнуто только на черном рынке, где цены были очень высокими. А отсутствие какой-либо технической поддержки усложняет ремонт.
Траутвейн считает, что затраты и время того стоят, и компания растет так быстро, что может найти гранты и установить партнерские отношения для выполнения работы. В этом году установка CloudFisher будет запущена в Эритрее у побережья Красного моря. В ноябре он направляется в Танзанию, чтобы установить еще одну серию сетчатых рекламных щитов.
Однако представить это новое устройство не всегда просто. В Марокко местные жители были обеспокоены тем, что вода из облаков не содержит минералов, что, по их мнению, делает ее непригодной для потребления. Хотя лабораторные тесты показали, что следы минералов присутствуют, они не были убеждены в безопасности воды.
«Мы также проанализировали воду из колодца», - говорит Траутвейн. «Эта вода не чистая, но это очень трудно объяснить людям». В качестве компромисса они теперь смешивают чистую туманную воду с загрязненными (но богатыми минералами) подземными водами, разбавляя загрязняющие вещества достаточно, чтобы сделать полученную смесь безопасной. пить.
Установка устройств была постоянным процессом обучения для немецкой команды, но также и для марокканцев. Траутвейн серьезно относится к роли учителя, обучая людей системе. «Таким образом, люди знакомятся с системой, знают, как с ней работать, гордятся своей работой, чувствуют независимость», - говорит он.
«Когда я уйду через две или три недели, они скажут мне:« Мы понимаем систему; ты нам больше не нужен, - говорит он, прежде чем добавить, - и это прекрасно ».
