Вода з повітря: Як працюють генератори атмосферної води

Екологія потребленія.Наука і техніка: Скільки раз вже говорилося, що чиста, придатна до вживання вода - основа всього життя на Землі і з кожним роком стає все більш і більш рідкісною. Що незабаром війни будуть розгортатися не з-за нафти та інших корисних копалин, а саме через неї рідної? ..

Скільки разів вже говорилося, що чиста, придатна до вживання вода - основа всього життя на Землі і з кожним роком стає все більш і більш рідкісною. Що незабаром війни будуть розгортатися не з-за нафти та інших корисних копалин, а саме через неї рідної? .. Вже зараз приблизно одна людина з п'яти зазнає труднощів з нестачею питної води. І навіть городянам, які звикли до комфорту, що надається сучасними системами водопостачання, не варто про це забувати.

Як там говорили на уроках географії? «Велика частина поверхні Землі покрита водою ...» А це приблизно 326 млн кубічних миль води. 97% з них - солона з морів і океанів, і лише 3% - прісна. Але і з цієї частини 99,3% знаходяться у вигляді льоду, а половина того, що залишилося, - під землею.

До 2025 року дев'ять мільярдів чоловік на планеті будуть ділити все-то ж кількість доступної води. Більшість з них будуть жити у великих перенаселених містах, надаючи гігантське тиск на місцеві водні ресурси. А якщо згадати про те, що міські водогони постійно доводиться лагодити, латати і оновлювати, то майбутнє здається зовсім вже чорним і незавидним.

Так де ж взяти чисту воду? У повітрі міститься, за різними оцінками, від 12 до 16 тис. Км3 вологи (або 0,000012% всієї води на Землі). Цей обсяг можна порівняти з кількістю води в Великих озерах Північної Америки (найбільшому природному сховище прісної води в світі).

Тим часом у багатьох навіть найбідніших і густонаселених країнах світу повітря настільки вологий і тёпий, що воду можна було б конденсувати прямо з нього.

Кубічний метр повітря містить (в залежності від вологості) від 4 до 25 грамів водяної пари. Існуючі нині установки можуть зібрати в середньому близько 20-30% від цієї кількості. Найкращі умови для них (високі вологість і температура) - в країнах, розташованих в межах 30 градусів широти від екватора.

Так як природа постійно поповнює запаси води в повітрі, пристрої, що виробляють цінну рідину з повітря, не можуть нічим нашкодити навколишньому середовищу (навіть якщо їх буде встановлено дуже багато в якомусь певному місці). Виходить, процес може йти нескінченно і робота апаратів обмежена лише строком їх служби.

Поговоримо про те, як працюють генератори атмосферної води (AWG - Atmospheric water generator). Перші системи, які постачають воду з повітря, були розроблені ще в 1990-х.

По суті, вони були схожі на систему, що використовується для дегідратації повітря в холодильниках (ще можна згадати про дощ з-під кондиціонерів в сучасному мегаполісі). Компресор змушує холодоагент проходити через хитросплетіння трубок, в той же час вентилятор проганяє над трубками повітря. Якщо температура охолоджуючих спіралей трохи нижче точки роси, близько 40% рідини з повітря буде конденсуватися на них, стікаючи в спеціальний контейнер. Якщо ж трубки будуть занадто холодними, то на їх поверхні буде утворюватися лід (що, звичайно ж, відіб'ється на функціональності апарату).

Але то в холодильнику, а в генераторах води з атмосфери також присутні спеціальні повітряні фільтри, ультрафіолетові стерилізатори і вугільні фільтри для зібраної во¬и, прилади, які збагачують її киснем, датчики рівня води в контейнері.

Оптимальні параметри роботи установок: температура вище 15,5 ° С і відносна вологість (RH) вище 40%, а також не надто велика висота над рівнем моря (не вище 1200 метрів). Хоча в більшості інструкцій йдеться про 20-40 ° С і RH 60-100%.

Зрозуміло, що установка таких генераторів припускає наявність входу повітря ззовні приміщення. Тут цілий букет факторів: як це не дивно, атмосферне повітря набагато чистіше «домашнього», а «офісний» вже висушений кондиціонерами. Та й збирати вологу з приміщення шкідливо: люди і так страждають від його низької вологості. Хоча найменші установки при наявності хорошої вентиляції можна поставити на кухні або у ванній.

Де може стати в нагоді такий дегідратор? Починали ми з пустелі - там він стане в нагоді жителям далеких поселень, для яких підвезення бутильованої води доріг або неможливий, військовим, ведуть бойові дії далеко від джерел води, і представникам гуманітарних і рятувальних місій (в тому числі лікарям).

AWG можуть бути використані для домашніх і сільськогосподарських потреб, в офісних приміщеннях, школах, готелях, на кораблях, що здійснюють круїзні подорожі, в спортивних центрах та інших громадських місцях. У комерційних цілях деякі виробники пропонують навіть варіант розливу води з повітря в пляшки!

А тепер спробуємо розповісти про основні пропонованих продуктах на ринку видобутку води з повітря.
Element four

Основний продукт компанії Element four називається «Водяний млин» (WaterMill).

Вона збирає до 12 л води на добу для різних домашніх потреб і при цьому має приємний дизайн. Власники можуть не турбуватися про наявність у зібраній рідини токсинів і бактерій. Спеціальні системи піклуються про витрату пристроєм якомога меншої кількості енергії (а незабаром установку можна буде під'єднати до альтернативних джерел енергії). На спеціальному екрані відображається інформація про температуру, відносній вологості і кількості отриманої вологи.

Ціни на WaterMill оголосять на початку 2009 р А почалося все в 2004 році, коли Джонатан Рітчі і Рік Ховард вирішили створити свій генератор води з повітря. Спочатку вони працювали в канадській дослідницької компанії Freedom Water, але в 2008-му був проведений ребрендинг, і ось Element Four випустила свій перший продукт.
AirWater Corporation

Ця компанія була утворена в лютому 2003 р після корпоративного рішення Universal Communication Systems (UCSY) почати роботу в області високих технологій з вилучення води з повітря. Втім, різні наукові дослідження вона проводила більше 13 років, протягом яких запатентувала багато свої технологічні рішення.

AirWater Corporation спеціалізується на установках, що постачають воду в кількості від 100 до 5000 літрів в день. Правда, і габарити у цих апаратів відповідні. Є навіть спеціальні мобільні установки, що постачають питною водою армійські підрозділи в польових умовах.

В арсеналі цієї фірми присутні мобільні пристрої і ті, що одночасно роблять лід. У Air Water Corporation вже існують рішення для іригації і віддалених районів, в яких їх продукт може працювати від сонячних батарей (до речі, ця компанія виробляє і їх теж).

Більші (і зіставні) генератори води з атмосферного повітря справляють також компанії White Buffalo Nation і Aqua Sciences.
Air2Water

Пристрої, розроблені компанією Air2Water, дають від 3 до 38 літрів води на добу, тобто є не настільки вже й великими.

Принцип роботи цих машин відповідає всім іншим, хоча є і деякі відмінності: спочатку повітря проходить електростатичні фільтри, які затримують близько 93% зважених часток. Конденсована вода проходить освітлення ультрафіолетовою лампою протягом 30 хвилин (на цьому етапі вмирає 99,9% мікробів і бактерій), потім відділяється осад, на вугільних фільтрах затримується близько 99,9% шкідливих летючих органічних речовин, а мікропориста мембрана відокремлює віруси. Але і це ще не все - щогодини воду в контейнері знову обробляють ультрафіолетом. Основне виробництво апаратів зосереджено в Китаї та Сінгапурі, хоча доставка здійснюється по всьому світу.

Aquair

Aquair - американське дочірнє підприємство RG Global Lifestyles, що з'явилося на світло в 2004 р Її коник, мабуть, в тому, що крім просто висмоктування вологи з повітря вона спеціалізується ще й на системах очищення питної води. В результаті виходить п'ятиступінчастий фільтр (схема установки показана на попередній стор.).

До речі, на сайті компанії можна знайти калькулятор, який дозволяє приблизно підрахувати витрату води на різні потреби протягом року.
інші компанії

Австралійська фірма AirtoH2O теж робить воду з повітря і пишається тим, що назбирала понад 360 тисяч літрів цілющої вологи (про що відкрито повідомляє на своєму сайті). Її продукція майже нічим не відрізняється від інших таких же дрібних виробників: китайського Water Master і розташувався в Техасі Aqua Maker.
Додамо, що про ціну літра води, отриманої будь-який з установок, говорити складно. Однак всі виробники заявляють про те, що у них низькі витрати енергії, а вартість літра оцінюється від 1 до 15 амер. центів.

Взагалі, підрахунок таких значень - складна справа, адже вартість літра дорогоцінної рідини залежить від місткості генератора (щорічного виходу води), а також від вологості і температури повітря за його бортом.
Відзначимо також, що існують альтернативні методи отримання води з повітря. Так, один з методів заснований на інтенсивному вбиранні атмосферної вологи рідким хлоридом літію. Отримана суміш потім проходить кілька полупронецаемих мембран завдяки ефекту зворотного осмосу, в результаті чого вода відділяється від літієвої солі.

Основні ж висновки такі: напрямок це виразно перспективне і майже нешкідливе для навколишнього середовища. Однак навряд чи будь-яка з існуючих компаній зможе вирішити світову проблему нестачі чистої питної води. Частково через те, що недостатньо великі поки що виробники води з повітря. Крім того, громадян розвинених країн не так-то просто навчити цінувати природні ресурси, а бідним країнам навряд чи по кишені забезпечити всіх своїх жителів зручним і досить простим джерелом води у вигляді описаних генераторів. опубліковано econet.ru

PS І пам'ятайте, всього лише змінюючи своє споживання - ми разом змінюємо світ! © econet

Приєднуйтесь до нас в Facebook , ВКонтакте , Одноклассниках