Σήμερα, οι ερήμους καλύπτουν το ένα πέμπτο έως το ένα τέταρτο του κόσμου και περίπου ένα δισεκατομμύριο άνθρωποι ζουν σε ερημικές συνθήκες. Αυτές οι περιοχές λαμβάνουν λιγότερο από 20 ίντσες βροχής κάθε χρόνο, πράγμα που σημαίνει ότι η εύρεση γλυκού νερού για πόση και καθαρισμό μπορεί να είναι χρονοβόρα και ακόμη και επικίνδυνη, ειδικά όταν απαιτεί ένα ταξίδι σε μακρινό πηγάδι ή πηγή. Τα προβλήματα μπορούν να επιδεινωθούν μόνο εάν η συνεχιζόμενη κλιματική αλλαγή εντείνει τις ξηρασίες και οι ανθρώπινες δραστηριότητες, όπως η άρδευση, καταστρέφουν πολλές από τις προσιτές πηγές γλυκού νερού στον κόσμο.
σχετικό περιεχόμενο
- Οι δυτικές ΗΠΑ θα μπορούσαν σύντομα να αντιμετωπίσουν το χειρότερο Megadrought σε μια χιλιετία
- Επτά απροσδόκητοι τρόποι που μπορούμε να πάρουμε ενέργεια από το νερό
Οι καινοτόμοι τρόποι να βρεθεί η υγρασία είναι πολύ αναγκαίοι. Μερικοί επιστήμονες κοιτάζουν τον φυσικό κόσμο για έμπνευση, αντλώντας κόλπα από φυτά και ζώα που έχουν προσαρμοστεί για να ζουν σε άγονες εκτάσεις. Άλλοι ονειρεύονται τις δικές τους μοναδικές μεθόδους συλλογής νερού από λιγότερο προφανείς πηγές. Εδώ είναι πέντε από τις τελευταίες ιδέες για τη συγκέντρωση του κρυμμένου υγρού της ερήμου:
Ένα φλαβοφόρο φλοιό κόκκινου λαιμού στην Ισλανδία. (Rob Reijnen / Minden Pictures / Corbis) Γίγαντα ράμπα πουλιών
Ορισμένα shorebirds, όπως ο φλαβοφόρος κόκκινος λαιμός, τρέφονται με μικροοργανισμούς που βρίσκονται στο νερό. Όταν το πουλί είναι στη θάλασσα, στηρίζεται στη συγκράτηση του μακριού, λεπτού ράμφους του στο νερό και στη συνέχεια ανοίγει και κλείνει γρήγορα το σαγόνι του. Αυτή η ενέργεια οδηγεί σταγόνες υγρού που τροφοδοτείται με τρόφιμα προς το χνουδωτό οιστρογόνο. Εμπνευσμένοι από τη Φαλαρόπη, οι Xin Heng και Cheng Luo, μηχανικοί μηχανικοί στο Πανεπιστήμιο του Τέξας στο Arlington, δημιούργησαν ένα «τεχνητό ράμφος» που λειτουργεί με παρόμοιο τρόπο ώστε να συγκεντρώνει την υγρασία από την ομίχλη. Δύο πλάκες διοξειδίου του πυριτίου είναι αρθρωμένες μεταξύ τους, ένα επίπεδο και ένα σύνολο πάνω από μια γωνία 90 μοιρών. Όταν οι πλάκες είναι ανοιχτές, η υγρασία από την ομίχλη τους συμπυκνώνεται. Οι πλάκες στη συνέχεια ανοίγουν και πλησιάζουν ελαφρά ώστε να οδηγούν τα μικροσκοπικά σταγονίδια σε ένα κανάλι συλλογής. Ο μεγαλύτερος από τους δύο συλλέκτες του Heng και του Luo έχει πλάκες μέτρησης 10 ίντσες κατά 4 ίντσες. Ήταν σε θέση να συγκεντρώσει περίπου μια κουταλιά νερό σε 36 λεπτά. Αυτό μπορεί να μην ακούγεται πολύ, αλλά είναι εκατοντάδες φορές πιο αποτελεσματικό από οποιοδήποτε άλλο φυσικό ή τεχνητό συλλέκτη ομίχλης, οι ερευνητές αναφέρουν 25 Αυγούστου σε εφαρμοσμένα υλικά και διεπαφές.
Κοντινό πλάνο ενός Κοκκοβιανού κάκτου. (Ευγενική προσφορά του χρήστη Luis Parravicini του Flickr) Μινιατούρες κακτοειδείς άκανθες
Οι αιχμηρές αγκάθια και οι μικροβάρες στους κάκτους είναι για περισσότερη προστασία. Οι προεξοχές είναι επίσης χρήσιμες για τη συλλογή νερού από την ομίχλη. Οι σπονδυλικές στήλες είναι πραγματικά διαμορφωμένες ως επιμήκεις κώνους, αυξάνοντας σταδιακά τη διάμετρο από άκρη σε βάση. Λόγω αυτού του σχήματος, το νερό που συμπυκνώνεται στις σπονδυλικές στήλες θα πέσει κάτω στις ρίζες του κάκτου. Ο Heng, ο Luo και άλλοι δύο συνάδελφοι του UT Austin ανέπτυξαν πρόσφατα έναν άλλο συλλέκτη νερού κατασκευασμένο από μικροσκοπικά σύρματα οξειδίου του ψευδαργύρου, με σχήμα αγκαθωτού κάκτου. Οι δομές δεν ήταν μόνο σε θέση να συλλέξουν νερό από τον αέρα, το έκαναν μέχρι και πέντε φορές πιο αποτελεσματικά από τις πραγματικές αγκάθες, ανέφεραν οι ερευνητές το Φεβρουάριο στα Applied Materials and Interfaces .
Γυαλιά-Πιάνοντας Vases
Οι άνεμοι στη Χιλή και το Περού φέρνουν την υγρασία από τη θάλασσα σε στεγνές πλαγιές, και οι άνθρωποι εκεί έχουν συλλέξει αυτό το νερό για δεκαετίες χρησιμοποιώντας τα δίχτυα. Όταν αρκετές σταγόνες συσσωρεύονται στο πλέγμα, το νερό αποστραγγίζεται μέσω υδρορροών και σε δεξαμενή αποθήκευσης. Όμως η μέθοδος είχε μόνο τη δυνατότητα να συγκεντρώσει αρκετό νερό για μικρά ενδιαφέροντα. Τώρα οι ερευνητές στο MIT και αλλού εργάζονται για να βελτιώσουν το δίχτυ και να καταλάβουν τα πιο αποδοτικά μέρη για να τοποθετήσουν τα δίχτυα έτσι ώστε η μέθοδος να μπορεί να προσφέρει περισσότερο νερό σε περισσότερους ανθρώπους. Οι επιστήμονες από την Ολλανδία και το Χονγκ Κονγκ πρότειναν να γίνει ο καθαρισμός από βαμβάκι επικαλυμμένο με πολυμερές που ενισχύει την ικανότητά του να απορροφά το νερό και στη συνέχεια να το απελευθερώνει αποτελεσματικά. Εν τω μεταξύ, ο βιομηχανικός σχεδιαστής Arturo Vittori και ο συνάδελφός του Andreas Vogler πρότειναν να κατασκευαστούν πύργοι ύψους 30 ποδιών, που θα συγκεντρώνουν τη δροσιά. Κάθε πύργος έχει ένα εσωτερικό πλέγμα από νάιλον ή πολυπροπυλένιο που περιβάλλεται από μπαμπού κλουβί. Οι πύργοι θα μπορούσαν να συγκεντρώσουν μέχρι και 25 γαλόνια νερού την ημέρα, σύμφωνα με τις δοκιμές, και να κοστίζουν 500 δολάρια για να συναρμολογηθούν. Ο Vittori και οι συνεργάτες του ελπίζουν να ξεκινήσουν την εγκατάσταση τους στην Αιθιοπία το επόμενο έτος.
Αυτο-πλήρωση μπουκάλι νερό
Τα σκαθάρια στην έρημο Namib της νότιας Αφρικής έχουν μικροσκοπικά χτυπήματα σε όλη την πλάτη τους. Οι άκρες των προσκρούσεων προσελκύουν νερό, αλλά οι πλευρές το απωθεί. Το πρωί, ένα σκαθάρι γωνιώνει έτσι ώστε η δροσιά που συμπυκνώνεται στην πλάτη του να ολισθαίνει προς το στόμα του εντόμου, ανέφεραν οι ερευνητές στο Nature το 2001. Οι ικανότητες συγκέντρωσης νερού του σκαθάρι εμπνεύστηκαν από τους επιστήμονες πίσω από μια εταιρεία που ονομάζεται NBD Nanotechnologies (η NBD σημαίνει " Namib Beetle Design "). Μία από τις προτάσεις της εταιρείας είναι η επικάλυψη του εσωτερικού ενός μπουκαλιού νερού με ένα συνδυασμό υλικών παρόμοιο με αυτά που βρίσκονται στην πλάτη ενός σκαθάρι. Όταν τοποθετείται μπροστά από έναν ανεμιστήρα, το νερό στον αέρα θα συμπυκνώνεται μέσα στο μπουκάλι. Το σύστημα θα μπορούσε να συλλέξει αρκετά γαλόνια κατά τη διάρκεια μιας ημέρας.
Νερό και ενέργεια
Μια ειδική ανεμογεννήτρια εγκατεστημένη στα Ηνωμένα Αραβικά Εμιράτα συγκεντρώνει κατά μέσο όρο περισσότερους από 16 γαλόνια καθαρού νερού ανά ώρα, συλλέγοντας υγρασία από τον αέρα. Ο εξειδικευμένος ανεμόμυλος, από το Eole Water, χρησιμοποιεί μέρος της ηλεκτρικής ενέργειας που παράγεται από την ανεμογεννήτρια για να λειτουργήσει μονάδες ψύξης, οι οποίες συμπυκνώνουν νερό από την ατμόσφαιρα. Το υγρό στη συνέχεια εκτρέπεται σε αποθήκη σε δεξαμενές από ανοξείδωτο χάλυβα. Η εταιρεία έχει επίσης αναπτύξει έναν ηλιακό συλλέκτη νερού ικανό να συγκεντρώνει περίπου 40 γαλόνια ατμοσφαιρικού υγρού καθημερινά.
