Агроіндустрія: як добути воду із повітря та каміння

Вчені всього світу шукають технології добування води в умовах пустель, гір та зневоднених степів. Про це пише у своїй статті «Вода із повітря» в жовтневому випуску популярного аграрного журналу «Агроіндустрія» відомий аграрний експерт, кандидат біологічних наук Олександр Гончаров.

В результаті багаторічних дослідів, пише Гончаров, було з’ясовано, що при нормальному атмосферному тиску (760 мм) і температурі (25°С) кубічний метр повітря при вологості 60% містить 0,014 кг води. Якщо зменшити температуру на 10°С, то при тій же відносній вологості вміст води зменшиться до 0,008 кг/м3. Куди подівся надлишок вологи? Покинув повітря і повернувся у вихідне становище — рідкий стан. Ґрунти здатні конденсувати близько 4-5% атмосферної вологи, а камені — до 10%. У деяких регіонах з росою надходить від 10 до 30% річної суми опадів. У Швейцарії за рахунок роси ґрунт отримує в середньому на 10% більше вологи, ніж за рахунок дощу, оскільки роса випадає тут частіше і рясніше, ніж дощ. В районі Гібралтару конденсаційна волога збирається в так звані «ставки роси». Подібного типу накопичувачі роси існують і в деяких районах Англії. За такою схемою розроблені підземні конденсатори вологи з повітря в Австралії, США, Ізраїлі.

В Австралії конденсатор Airdrop, розроблений Едвардом Линакром, був відзначений головним призом James Dyson Award. Основа конструкції — мідний змійовик, розміщений на більшій глибині.  У змійовик повітря закачується через вертикальну трубу з допомогою невеликої турбіни. У вітряну погоду цей процес відбувається за рахунок енергії вітру, а в безвітряну — від електродвигуна. Енергію дає сонячна батарея.  Завдяки різниці температур на стінках трубки з’являються краплі води, які стікають в спеціальний резервуар. За даними Лінакра, з кубометра повітря вдається отримати приблизно 11,5 мл води. Тобто трохи менше столової ложки. Але за рахунок постійного припливу повітря продуктивність установки досягає декількох літрів на добу.

При заповненні резервуара в роботу включається насос, який перекачує отриману воду безпосередньо до коренів рослин через систему підґрунтового зрошення. У США подібну установку Water Seer розробили фахівці Каліфорнійського університету. Конденсація водяної пари відбувається на глибині 2 метри, добова продуктивність досягає 40 літрів.

В Ізраїлі конденсуючу установку «зарили» набагато глибше — на 12 метрів. У пустелі виділяють три температурні зони ґрунту. Перша — на глибині до 2 метрів, в ній температура змінюється протягом доби. Друга — від 2 до 8 метрів, в ній температурний фон змінюється кожен сезон: зима, весна, літо, осінь. Третя починається на глибині приблизно 8 метрів, де температура завжди практично незмінна. Саме цей, стабільно холодний шар ґрунту забезпечує високу продуктивність установки протягом року. Адже в Ізраїлі вода в дефіциті не лише влітку, а й взимку.

Повну версію статті можна прочитати в жовтневому випуску журналу «Агроіндустрія». Передплатний індекс 60083.

Інфоіндустрія