Водяные мельницы будущего делают воду из воздуха

Автор: Mega
Просмотров: 2274
Комментариев: 0
Категория: Технологии
Дата: 16-02-2010, 22:53
Водяные мельницы будущего делают воду из воздуха
Каждую секунду в мире по тем ИЛИ иным причинам, связанным с нехваткой чистой питьевой воды, умирает двое детей. Воду надо ценить и не лить почем зря. В (овременном мире об этом знают даже дети. Городскому жителю проще всего оценить всю значимость этого суждения, если представить себя в пустыне, где воду можно достать только лишь из-под земли и из воздуха. И то при определенной сноровке. Но мы расскажем не о способах сбора чистой воды в экстремальных обстоятельствах, а обустройствах, которые облегчают жизнь людей, добывая ее из воздуха.
Каждую секунду в мире по тем ИЛИ иным причинам, связанным с нехваткой чистой питьевой воды, умирает двое детей. Воду надо ценить и не лить почем зря. В (овременном мире об этом знают даже дети. Городскому жителю проще всего оценить всю значимость этого суждения, если представить себя в пустыне, где воду можно достать только лишь из-под земли и из воздуха. И то при определенной сноровке. Но мы расскажем не о способах сбора чистой воды в экстремальных обстоятельствах, а обустройствах, которые облегчают жизнь людей, добывая ее из воздуха.
Сколько раз уже говорилось, что чистая, пригодная к употреблению вода - основа всей жизни на Земле - с каждым годом становится все более и более редкой. Что в скором времени войны будут разворачиваться не из-за нефти и прочих полезных ископаемых, а именно из-за нее, родимой?..
Уже сейчас примерно один человек из пяти испытывает трудности с нехваткой питьевой воды. И даже горожанам, привыкшим к комфорту, предоставляемому современными системами водоснабжения, не стоит об этом забывать.
Как там говорили на уроках географии? «Большая часть поверхности Земли покрыта водой...» А это примерно 326 миллионов кубических миль воды. 97% из них - соленая из морей и океанов, и лишь 3% -пресная. Но и из этой части 99,3% находятся в виде льда, а половина того, что осталось, -под землей.
К 2025 году девять миллиардов человек на планете будут делить все то же количество доступной воды. Большинство из них будут жить в больших перенаселенных городах, оказывая гигантское давление на местные водные ресурсы.
А если вспомнить о том, что городские водопроводы постоянно приходится чинить, латать и обновлять, то будущее кажется совсем уж черным и не¬завидным.
Так где же взять чистую воду? В воздухе содержится, по разным оценкам, от 12 до 16 тысяч кубических километров влаги (или 0,000012% всей воды на Земле). Этот объем можно сравнить с количеством воды в Великих озерах Северной Америки (самом крупном природном хранилище пресной воды в мире).
Между тем во многих даже самых бедных и густонаселенных странах мира воздух настолько влажный и теплый, что воду можно было бы конденсировать прямо из него.
Кубический метр воздуха содержит (в зависимости от влажности) от 4 до 25 граммов водяных паров. Существующие ныне установки могут собрать в среднем около 20-30% от этого количества. Самые лучшие условия для них (высокие влажность и температура) - в странах, расположенных в пределах 30 градусов широты от экватора.
Так как природа постоянно пополняет запасы воды в воздухе, устройства, производящие ценную жидкость из воздуха, не могут ничем навредить окружающей среде (даже если их будет установлено очень много в каком-то определен¬ном месте). Получается, процесс может идти бесконечно и работа аппаратов ограничена лишь сроком их службы.
Поговорим о том, как рабо¬тают генераторы атмосферной воды (AWG - Atmospheric water generator). Первые системы, поставляющие воду из воз-духа, были разработаны еще в 1990-х.
По сути они были похожи на систему, что используется для дегидратации воздуха в холодильниках (еще можно вспомнить про дождь из-под кондиционеров в современном мегаполисе). Компрессор заставляет хладагент проходить через хитросплетение трубок, в то же время вентилятор про-гоняет над трубками воздух. Если температура охлаждающих спиралей чуть ниже точки росы, около 40% жидкости из воздуха будет конденсировать¬ся на них, стекая в специальный контейнер. Если же трубки будут слишком холодными, то на их поверхности будет образовываться лед (что, конечно же, отразится на функциональности аппарата).
Но то в холодильнике, а в генераторах воды из атмосферы также присутствуют специальные воздушные фильтры, ультрафиолетовые стерилизаторы и угольные фильтры для собранной воды, приборы, обогащающие ее кислородом, датчики уровня воды в контейнере.
Оптимальные параметры работы установок: температура выше 15,5 "С и относительная влажность (RH) выше 40%, а также не слишком большая высота над уровнем моря (не выше 1200 метров). Хотя в большинстве инструкций говорится о 20-40 °С и RH 60-100%.
Понятно, что установка таких генераторов предполагает наличие входа воздуха извне помещения. Тут целый букет факторов: как это ни удивительно, атмосферный воздух намного чище «домашнего», а «офисный» уже высушен кондиционерами. Да и собирать влагу из помещения вредно: люди и так страдают от его низкой влажности. Хотя самые маленькие установки при наличии хорошей вентиляции можно поставить на кухне или в ванной.
Где может пригодиться такой дегидратор? Начинали мы с пустыни - там он пригодится жителям далеких поселений, для которых подвоз бутилированной воды дорог или невозможен, военным, ведущим боевые действия вдали от ис-точников воды, и представителям гуманитарных и спасательных миссий (в том числе врачам).
AWG могут быть использованы для домашних и сельскохозяйственных нужд, в офисных помещениях, школах, отелях, на кораблях, совершающих круизные путешествия, в спортивных центрах и прочих общественных местах.
В коммерческих целях некоторые производители предлагают даже вариант розлива воды из воздуха в бутылки!
А теперь попробуем рас¬сказать об основных предлагаемых продуктах на рынке добычи воды из воздуха.
ELEMENT FOUR
Основной продукт ком-пании Element four называ-ется «Водяная мельница» (WaterMill).
Она собирает до 12 литров воды в сутки для различных домашних нужд и при этом обладает приятным дизайном. Вла-дельцы могут не беспокоиться о наличии в собранной жидкости токсинов и бактерий. Специальные системы заботятся о затрате устройством как можно меньшего количества энергии (а в скором времени установку можно будет подсоединить к альтернативным источникам энергии). На специальном экране отображается информация о температуре, относительной влажности и количестве полученной влаги.

Публикация из журнала "Интересная механика" март 2010 г.

Научно-популярное онлайн издание "Меганаука"