Коллекция тумана

Сбор тумана — это сбор воды из тумана с помощью больших кусков вертикальной сетчатой сетки, чтобы капли тумана стекали вниз к желобу внизу. Установка известна как туманный забор , туманный коллектор или противотуманная сеть . В результате конденсации как атмосферный водяной пар из воздуха конденсируется на холодных поверхностях в капли жидкой воды, известные роса . Это явление наиболее заметно на тонких, плоских, открытых объектах, включая листья растений и травинки. Когда открытая поверхность охлаждается, излучая тепло в небо, атмосферная влага конденсируется со скоростью, превышающей скорость испарения, что приводит к образованию капель воды. ^[1]^[2]

Вода конденсируется на множестве параллельных проводов и собирается в нижней части сети. Это не требует внешней энергии и естественным образом обеспечивается за счет колебаний температуры, что делает его привлекательным для развертывания в менее развитых регионах. Термин «забор для тумана» происходит от его длинной прямоугольной формы, напоминающей забор , но коллекторы тумана не ограничиваются только этим конструктивным стилем. ^[3] Эффективность сборщика тумана зависит от материала сетки, размера отверстий и нитей, а также химического покрытия. Сборщики тумана могут собирать от 2% до 10% влаги из воздуха, в зависимости от их эффективности. ^[4] Идеальным местом является высокогорная засушливая зона вблизи холодных прибрежных течений, где туман является обычным явлением, и, следовательно, коллектор тумана может обеспечить максимальную производительность. ^[3]

Историческое происхождение

Организованный сбор росы или конденсата посредством естественных или вспомогательных процессов — это древняя практика, от небольшого выпивания луж конденсата, собранного в стеблях растений (до сих пор практикуемого выжившими ), до крупномасштабного естественного орошения без выпадения дождя, например как в пустынях Атакама и Намиб . Первые искусственные коллекторы тумана появились еще во времена Империи инков , где под деревьями ставили ведра, чтобы использовать конденсат. ^[5]

Некоторые искусственные устройства, такие как старинные каменные сваи в Украине , средневековые пруды с росой на юге Англии и покрытия из вулканических камней на полях Лансароте, считались возможными устройствами для улавливания росы.

Один из первых зарегистрированных проектов по сбору тумана был реализован в 1969 году в Южной Африке в качестве источника воды для базы ВВС. Сооружение состояло из двух заборов по 100 м каждый. ². За 14 месяцев исследования в среднем в день производилось 11 литров воды, что составляет 0,05 литра воды на каждый квадратный метр. Следующее крупное исследование было проведено Национальным католическим университетом Чили и Международным исследовательским центром развития в Канаде в 1987 году. ² противотуманные ограждения были собраны в северной Италии. В рамках проекта удалось обеспечить получение в среднем 0,5 литра воды на каждый квадратный метр или 33 литра на каждого из 300 жителей деревни каждый день. ^[3]

На природе

Сборщики тумана впервые были замечены в природе как метод сбора воды некоторыми насекомыми и листвой. Жуки пустыни Намиб живут за счет воды, которая конденсируется на их крыльях из-за чередования гидрофильных (притягивающих воду) и гидрофобных (водоотталкивающих) областей. Леса секвойи способны выжить при ограниченном количестве осадков благодаря конденсату на хвое, который капает в корневую систему деревьев. ^[3]

Части коллектора тумана

Сборник тумана состоит из трех основных частей: рамы, сетчатой сетки и желоба или бассейна.

Каркас поддерживает сетчатую сетку и может быть изготовлен из широкого спектра материалов: от опор из нержавеющей стали до бамбука. Форма рамки может быть разной. Предлагаемые геометрии включают линейную, подобную забору, и цилиндрическую. Линейные рамки представляют собой прямоугольники с вертикальными конечными точками, врезанными в землю. У них есть веревочные опоры, соединенные сверху и вбитые в землю для обеспечения устойчивости. ^[6]

В сетчатой сетке образуется конденсат капель воды. Он состоит из нитей, связанных между собой небольшими отверстиями и покрытых химическим веществом для увеличения конденсации. теневая ткань Для изготовления сетчатой конструкции используется , поскольку ее можно приобрести на месте в слаборазвитых странах. Нити имеют гидрофильное и гидрофобное покрытие, которое притягивает и отталкивает воду, увеличивая конденсацию. ^[3] Это может восстановить 2% влаги в воздухе. Эффективность увеличивается по мере уменьшения размера нитей и отверстий. Самая оптимальная сетка-сетка изготавливается из нитей нержавеющей стали размером в три-четыре человеческих волоса с отверстиями, которые в два раза больше нити. Сетка покрыта химическим веществом, которое уменьшает гистерезис угла контакта капель воды, что позволяет формировать более мелкие капли. Этот тип сетки может улавливать 10% влаги из воздуха. ^[4]

Под сетчатой сеткой противотуманного забора находится небольшой желоб для сбора воды. Вода течет из желоба в какой-либо контейнер для хранения или ирригационную систему для использования. Если коллектор тумана имеет круглую форму, вода будет стекать в резервуар, расположенный в нижней части сетки. ^[6]

Принцип

Туман обычно содержит от 0,05 до 1 грамма воды на кубический метр. ^[7] от 1 до 40 микрометров с каплями диаметром . Он оседает медленно и разносится ветром. Поэтому эффективное противотуманное ограждение должно быть размещено лицом к преобладающим ветрам и должно иметь мелкую сетку , поскольку ветер будет обтекать сплошную стену и уносить туман с собой.

Капли воды из тумана оседают на сетке. Трение второй сетки о первой заставляет капли сливаться и стекать к нижней части ячеек, где вода может собираться и отводиться.

Преимущества и недостатки

Преимущества

Воду можно собирать в любой среде, включая чрезвычайно засушливые места, такие как пустыня Атакама, одно из самых засушливых мест на земле. ^[4] Собранную воду безопаснее пить, чем грунтовую воду. Сбор тумана считается не требующим особого ухода, поскольку он не требует внешней энергии и лишь время от времени чистит сети щеткой, чтобы поддерживать их в чистоте. Иногда детали можно приобрести на месте в слаборазвитых странах, что позволяет починить коллектор в случае поломки и не стоять в плохом состоянии. Для ремонта коллектора не требуется углубленного обучения. Сборщики тумана обходятся дешевле по сравнению с другими альтернативами водоснабжению. ^[6]

Недостатки

Количество противотуманных заборов ограничено региональным климатом и топографией, и они не могут производить больше воды по требованию. Их урожайность непостоянна круглый год и зависит от местной погоды и глобальных погодных колебаний (например, Эль-Ниньо ). Их водоснабжение все еще может быть загрязнено переносимой ветром пылью, птицами и насекомыми. Собранная влага может способствовать росту плесени и других потенциально токсичных микроорганизмов на сетке. ^[6]

Современные методы

В середине 1980-х годов Метеорологическая служба Канады (MSC) начала строительство и установку больших для сбора тумана устройств на горе Саттон в Квебеке . Эти простые инструменты представляли собой большой кусок холста (обычно 12 м в длину и 4 м в высоту), натянутый между двумя 6-метровыми деревянными шестами, удерживаемыми растяжками, с длинным желобом под ним. Вода конденсировалась из тумана на холсте, сливалась в капли, а затем стекала вниз и стекала с нижней части холста в сборный желоб внизу.

Чилийский проект

Целью канадского проекта было просто использовать устройства для сбора тумана для изучения составляющих собираемого ими тумана. Однако их успех вызвал интерес ученых CONAF Национальной лесной корпорации Чили ( ) и Католического университета Чили к использованию облаков каманчака или гаруа , которые покрывают северное побережье Чили зимой в южном полушарии. При финансовой поддержке Международного исследовательского центра развития (IDRC) MSC в сотрудничестве с чилийцами приступил к тестированию различных конструкций сооружений для сбора отходов на горе Эль-Тофо на севере Чили . После совершенствования было установлено около 50 систем, которые использовались для орошения саженцев на склонах холмов в попытке восстановить лесные массивы. Как только растительность укоренилась, она должна была начать собирать для себя туман, как многие облачные леса в Южной Америке, чтобы процветать как самоподдерживающаяся система. ^[8]

Успех проекта лесовосстановления неясен, но примерно через пять лет после начала проекта соседняя деревня Чунгунго начала настаивать на прокладке трубопровода с горы в город. Хотя это не входило в задачи CONAF, который в тот момент вышел из состава, было решено расширить водосборный комплекс до 94 коллекторов из нейлоновой сетки с резервным резервуаром и трубопроводами, чтобы обеспечить водой 300 жителей Чунгунго. ^[3]

IDRC сообщает, что десять лет спустя, в 2002 году, осталось только девять устройств, а система в целом находилась в очень плохом состоянии. ^{[ нужна ссылка ]} Напротив, MSC заявляет в своей статье, что в 2003 году объект все еще полностью функционировал, но не приводит никаких подробностей этого заявления. ^{[ нужна ссылка ]} В июне 2003 года IDRC сообщил, что существуют планы по возрождению объекта на Эль-Тофо. ^{[ нужна ссылка ]}

Дар Си Хмад

В марте 2015 года марокканская неправительственная организация Dar Si Hmad (DSH) построила крупную систему сбора и распределения тумана в Антиатласских горах . ^[9] Район, в котором работала DSH, беден водой, но шесть месяцев в году здесь стоит обильный туман. ^[10] Система DSH включала технологию, которая контролировала систему водоснабжения с помощью SMS- сообщений. Эти возможности сыграли решающую роль в борьбе с воздействием тумана на социальную структуру этих сельских районов. ^[11] По мнению исследователей Массачусетского технологического института , методы сбора тумана, реализованные DSH, «улучшили эффективность сбора тумана примерно на пятьсот процентов». ^[12]

Международное использование

Несмотря на очевидный провал проекта по сбору тумана в Чунгунго, этот метод прижился в некоторых местах по всему миру. ^[12]^[13]^[14]^[15]^[16] Международная организация по использованию росы работает над эффективными конденсаторами на основе фольги для регионов, где дождь или туман не могут покрыть потребности в воде в течение года. Вскоре после первоначального успеха проекта исследователи из участвующих организаций сформировали некоммерческую организацию FogQuest, которая создала оперативные центры в Йемене и центральной части Чили , в то время как другие находятся на стадии оценки в Гватемале , Гаити и Непале , на этот раз с большим количеством больший упор на постоянное участие сообществ в надежде, что проекты продлятся и в будущем. Деревни в общей сложности в 25 странах мира сейчас ^{[ когда? ]} эксплуатировать средства сбора тумана. Существует потенциал использования этих систем для создания густой растительности на ранее засушливых территориях. Похоже, что недорогие коллекционеры будут продолжать процветать. было предпринято несколько попыток установить ловушки тумана В Перу , с переменным успехом. ^[17]^[18]^[19]^[20]

См. также

Воздушный колодец (конденсатор) – здание или устройство, используемое для сбора воды путем конденсации водяного пара, присутствующего в воздухе.
Генератор атмосферной воды - устройство, извлекающее питьевую воду из влажного воздуха.
Засев облаков - метод, который конденсирует облака, чтобы вызвать дождь.
Водные ресурсы - источники воды, которые потенциально полезны.

Ссылки

^ «Сборщики тумана: сбор воды из воздуха» . Состояние планеты . 07.03.2011 . Проверено 23 января 2023 г.
^ «1.3 Сбор тумана» . www.oas.org . Проверено 23 января 2023 г.
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж Фессе, Мюсси; Абдул-Вахаб, Сабах А.; Сэвидж, Майкл Дж.; Колер, Томас; Герезгихер, Цеггай; Хурни, Ганс (2014). «Сбор туманной воды для общественных нужд». Обзоры возобновляемой и устойчивой энергетики . 29 : 52–62. дои : 10.1016/j.rser.2013.08.063 . ISSN 1364-0321 .
^ Jump up to: ^а ^б ^с Чендлер, Дэвид Л. (30 августа 2013 г.). «Как получить пресную воду из воздуха» . Новости Массачусетского технологического института.
^ Сиснерос, Луис Хайме (12 ноября 2009 г.). «Туман в перуанских трущобах» . Дейли Телеграф . Телеграф. ISSN 0307-1235 . Проверено 17 октября 2017 г.
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д «1.3 Сбор тумана». Справочник по альтернативным технологиям увеличения пресной воды в Латинской Америке и Карибском бассейне , Генеральный секретариат Отдела устойчивого развития и окружающей среды, Организация американских государств, 1997.
^ «FogQuest: Часто задаваемые вопросы по устойчивым водным решениям» . Архивировано из оригинала 26 июля 2011 г. Проверено 26 августа 2011 г.
^ «1.3 Сбор тумана» . www.oas.org . Проверено 1 мая 2020 г.
^ «Проект-маяк: сбор воды из тумана» . Дар Си Хмад .
^ «В дело – Противотуманные сети» . Фонд Мюнхен Ре. ^{[ постоянная мертвая ссылка ]}
^ Фарнум, Ребекка. Л. (24 ноября 2015 г.). «Северная Африка: маленькие проблески света в попытке остановить насилие в отношении женщин» . Разговор .
^ Jump up to: ^а ^б Тутоги, Может ли сбор тумана помочь решить мировой водный кризис? Житель Нью-Йорка . 25 марта 2015 г.
^ Риоба, Бенсон Сборщики тумана собирают нехватку воды в Кении, но будущее их ждет пасмурное Reuters . 25 марта 2016 г.
^ Нилд, Дэвид Йемен борется с острой нехваткой воды, собирая туман. Science Alert . 25 марта 2016 г.
^ Оджани, Чакад (01 июня 2022 г.). «Вода в атмосферной взвеси: зоны контакта между этнографией и умозрительным реализмом» . Социальный анализ . 66 (2): 62–84. дои : 10.3167/sa.2022.660204 . ISSN 0155-977X . S2CID 252606441 .
^ Оджани, Чакад (февраль 2021 г.). «(Онтологическая) политика улавливания тумана в Лиме, Перу» . Антропология сегодня . 37 (1): 13–16. дои : 10.1111/1467-8322.12629 . ISSN 0268-540X . S2CID 234071344 .
^ Оджани, Чакад (01 июня 2023 г.). «Эвристика малых размеров и малых устройств: уменьшение и увеличение количества улавливателей тумана в Лиме, Перу» . Социальная антропология/Anthropologie Sociale . 31 (2): 39–53. дои : 10.3167/saas.2023.310204 . ISSN 0964-0282 . S2CID 259700931 .
^ Оджани, Чакад (22 сентября 2021 г.). «Экология захвата: создание прав на землю из воздуха в прибрежном Перу» . Этнос . 89 : 80–99. дои : 10.1080/00141844.2021.1965643 . ISSN 0014-1844 . S2CID 240528338 .
^ Оджани, Чакад (2022 г.). «Спекулятивные отношения в Лиме: встречи с пределами тумана и этнография». HAU: Журнал этнографической теории . 12 (2): 468–481. дои : 10.1086/720367 . S2CID 253268268 .
^ Оджани, Чакад (2023 г.). «Обещание улавливания тумана: облака, касающиеся земли, как материальная (не)возможность в Перу» . Культурная антропология . 38 (2): 225–250. дои : 10.14506/ca38.2.03 .

Источники

Дальнейшее чтение

Шеменауэр, Роберт С.; Сереседа, Пилар (1994). «Предлагаемый стандартный коллектор тумана для использования в высокогорных регионах» . Журнал прикладной метеорологии . 33 (11): 1313–1322. Бибкод : 1994JApMe..33.1313S . doi : 10.1175/1520-0450(1994)033<1313:APSFCF>2.0.CO;2 . ISSN 0894-8763 .
Джувик, Джеймс О.; Нуллет, Деннис (1995). «Комментарии к статье «Предлагаемый стандартный коллектор тумана для использования в высокогорных районах» » . Журнал прикладной метеорологии . 34 (9): 2108–2110. Бибкод : 1995JApMe..34.2108J . doi : 10.1175/1520-0450(1995)034<2108:COPSFC>2.0.CO;2 . ISSN 0894-8763 .
Марзол Хаэн, Мария Виктория (2002). «Сбор туманной воды в сельском парке на Канарских островах (Испания)». Атмосферные исследования . 64 (1–4): 239–250. Бибкод : 2002AtmRe..64..239M . дои : 10.1016/S0169-8095(02)00095-9 . ISSN 0169-8095 .

Внешние ссылки

Сбор тумана ^{[ постоянная мертвая ссылка ]}, глава из «Справочника по альтернативным технологиям увеличения пресной воды в Латинской Америке и Карибском бассейне» , ЮНЕП . Международный центр экологических технологий
Рене Чо (07 марта 2011 г.). «Сборщики тумана: сбор воды из воздуха» . Вода имеет значение: новости Водного центра Колумбии . Институт Земли Колумбийского университета.
FogQuest: Sustainable Water Solutions , канадская организация, историческая информация о проектах по сбору тумана в развивающихся странах.
Дэн Коллинз (20 октября 2009 г.). «Как Перу обеспечивает запасы воды» . Новости Би-би-си . Лима.
Стандартный коллектор тумана на установке Геологической службы США на Гавайях.
Сбор тумана , глава из Справочника по альтернативным технологиям увеличения пресной воды в Латинской Америке и Карибском бассейне , ЮНЕП. Международный центр экологических технологий
Сборщики тумана: сбор воды из воздуха
FogQuest: Sustainable Water Solutions , канадская организация, историческая информация о проектах по сбору тумана в развивающихся странах.

[1] «Сборщики тумана: сбор воды из воздуха» . Состояние планеты . 07.03.2011 . Проверено 23 января 2023 г.

[2] «1.3 Сбор тумана» . www.oas.org . Проверено 23 января 2023 г.

[FessehayeAbdul-Wahab2014-3] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж Фессе, Мюсси; Абдул-Вахаб, Сабах А.; Сэвидж, Майкл Дж.; Колер, Томас; Герезгихер, Цеггай; Хурни, Ганс (2014). «Сбор туманной воды для общественных нужд». Обзоры возобновляемой и устойчивой энергетики . 29 : 52–62. дои : 10.1016/j.rser.2013.08.063 . ISSN 1364-0321 .

[:12-4] Jump up to: ^а ^б ^с Чендлер, Дэвид Л. (30 августа 2013 г.). «Как получить пресную воду из воздуха» . Новости Массачусетского технологического института.

[5] Сиснерос, Луис Хайме (12 ноября 2009 г.). «Туман в перуанских трущобах» . Дейли Телеграф . Телеграф. ISSN 0307-1235 . Проверено 17 октября 2017 г.

[:223-6] Jump up to: ^а ^б ^с ^д «1.3 Сбор тумана». Справочник по альтернативным технологиям увеличения пресной воды в Латинской Америке и Карибском бассейне , Генеральный секретариат Отдела устойчивого развития и окружающей среды, Организация американских государств, 1997.

[7] «FogQuest: Часто задаваемые вопросы по устойчивым водным решениям» . Архивировано из оригинала 26 июля 2011 г. Проверено 26 августа 2011 г.

[8] «1.3 Сбор тумана» . www.oas.org . Проверено 1 мая 2020 г.

[9] «Проект-маяк: сбор воды из тумана» . Дар Си Хмад .

[10] «В дело – Противотуманные сети» . Фонд Мюнхен Ре. ^{[ постоянная мертвая ссылка ]}

[11] Фарнум, Ребекка. Л. (24 ноября 2015 г.). «Северная Африка: маленькие проблески света в попытке остановить насилие в отношении женщин» . Разговор .

[Toutohghi-12] Jump up to: ^а ^б Тутоги, Может ли сбор тумана помочь решить мировой водный кризис? Житель Нью-Йорка . 25 марта 2015 г.

[13] Риоба, Бенсон Сборщики тумана собирают нехватку воды в Кении, но будущее их ждет пасмурное Reuters . 25 марта 2016 г.

[14] Нилд, Дэвид Йемен борется с острой нехваткой воды, собирая туман. Science Alert . 25 марта 2016 г.

[15] Оджани, Чакад (01 июня 2022 г.). «Вода в атмосферной взвеси: зоны контакта между этнографией и умозрительным реализмом» . Социальный анализ . 66 (2): 62–84. дои : 10.3167/sa.2022.660204 . ISSN 0155-977X . S2CID 252606441 .

[16] Оджани, Чакад (февраль 2021 г.). «(Онтологическая) политика улавливания тумана в Лиме, Перу» . Антропология сегодня . 37 (1): 13–16. дои : 10.1111/1467-8322.12629 . ISSN 0268-540X . S2CID 234071344 .

[17] Оджани, Чакад (01 июня 2023 г.). «Эвристика малых размеров и малых устройств: уменьшение и увеличение количества улавливателей тумана в Лиме, Перу» . Социальная антропология/Anthropologie Sociale . 31 (2): 39–53. дои : 10.3167/saas.2023.310204 . ISSN 0964-0282 . S2CID 259700931 .

[18] Оджани, Чакад (22 сентября 2021 г.). «Экология захвата: создание прав на землю из воздуха в прибрежном Перу» . Этнос . 89 : 80–99. дои : 10.1080/00141844.2021.1965643 . ISSN 0014-1844 . S2CID 240528338 .

[19] Оджани, Чакад (2022 г.). «Спекулятивные отношения в Лиме: встречи с пределами тумана и этнография». HAU: Журнал этнографической теории . 12 (2): 468–481. дои : 10.1086/720367 . S2CID 253268268 .

[20] Оджани, Чакад (2023 г.). «Обещание улавливания тумана: облака, касающиеся земли, как материальная (не)возможность в Перу» . Культурная антропология . 38 (2): 225–250. дои : 10.14506/ca38.2.03 .

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]

[16]

[17]

[18]

[19]

[20]