СИСТЕМА НОВОГО
ПОКОЛІННЯ
ЯК МІРА УНИКНЕННЯ
ВОДНОЇ КРИЗИ
БЛАКИТНОЇ ПЛАНЕТИ
Сьогодні в багатьох куточках нашої планети потреба в
прісній воді починає перевищувати її доступність, і немає ніяких підстав
сподіватися, що ситуація вирішиться сама собою.
В
даний час одна людина з шести, тобто більше мільярда людей по всій Землі,
страждають від нестачі питної прісної води. Відповідно до даних ООН, до 2025 р.
більш ніж половина країн земної кулі або зазнає серйозного перевантаження
(наприклад, коли потрібна більша кількість прісної води, ніж є), або ж там
виникне відвертий її дефіцит. До середини століття вже до трьох чвертей
населення Землі зіткнеться з проблемами прісної води.
А вода
є однією
з основних речовин, які забезпечують існування планети і людства. Це абсолютно
унікальний елемент, без якого неможливе життя будь-якого живого створіння. Вона
входить до складу кожної живої клітини, тому має велике значення для підтримки
життя на Землі. Деякі хімічні та фізичні властивості води унікальні.
Важливість цієї речовини важко переоцінити. Вода займає більшу
частину планети, утворює океани, моря, річки та інші водойми. Вона
безпосередньо бере участь у формуванні клімату і погоди, забезпечуючи тим самим певні умови
існування в тому чи іншому куточку планети.
Вода
унікальна. Деякі фізичні властивості води безпосередньо залежать від її будови. Молекула
води складається з двох атомів Гідрогену й одного атома Оксисену і має кутову
будову. Саме завдяки такій будові молекули
вода є універсальним розчинником. Взагалі вода має
дивовижні властивості, які мають велике значення для нас з вами. А саме:
*вода
– єдина у світі речовина, що при заморожуванні збільшується в обсязі;
*у
води ззмінюється структура й характер взаємодії водневих
зв'язків, у зв'язку із чим:
а) щільність її зростає;
б) швидкість протікання практично
всіх фізико-хімічних і біохімічних реакцій різко падає;
*вода
має виражену змочувальну здатність і після ртуті має найвище значення сили
поверхневого натягу;
*вода
є універсальним середовищем, у якому в тому або іншому ступені здатні
розчинятися практично всі речовини, що є присутніми у навколишньому середовищі;
*вода
– інертний
розчинник й, як правило, не вступає в реакцію з розчиненою речовиною, що
особливо важливо для живих організмів, оскільки в них вода виступає переважно
як переносник життєво необхідних енергетичних, пластичних і регуляторних
з'єднань;
*вода володіє найбільшою із всіх відомих твердих і рідких
речовин теплоємністю й теплопровідністю;
*рівень
теплоємності води варіюється
залежно від температури середовища.
Але крім унікальних властивостей вода може перебувати в
трьох агрегатних станах твердому
(лід), рідкому (вода) і газоподібному (водяна пара) і може переходити з одного в інший стани. Саме в цьому її унікальність. Адже те, що вода може з одного стану
переходити в інший якраз і дає можливість людству її відтворювати.
Відомо, що пароутворення
– це перехід речовини з рідкого стану в газоподібний (випаровування, кипіння), конденсація - це зворотній процес
перетворення речовини із газоподібного агрегатного стану у рідкий агрегатний стан
(перетворення пари в рідину). Саме ця властивість дозволяє отримувати воду з повітря, засобами новітніх
систем як міри уникнення водної кризи блакитної планети.
Вони були розроблені ще в 1990-х роках минулого століття. По суті схожі на систему, що використовується для
дегідратації повітря в холодильниках. В генераторах води з атмосфери присутні
спеціальні повітряні фільтри, ультрафіолетові стерилізатори і вугільні фільтри
для зібраної води, спеціальні прилади, збагачують її киснем та контролюють
рівень води в контейнері. Основними запропонованими продуктами на ринку
видобування води з повітря є слідуючі системи.
«Водяний
млин» (Water Mill). Воду, отриману за допомогою WaterMill, можна
використовувати в різних цілях. Наприклад, підключити безпосередньо до крану.
Також підійдуть офісний кулер, холодильник і зволожувач повітря. [додаток,
мал.1]
AirWater Corporation. Мобільний генератор води з повітря від AirWater Corporation. Такий собі
мінімобіль всередині якого є не тільки раковини, але і душові кабіни. [додаток,
мал.2]
Air2Water. 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 помирає 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. [додаток, мал.3]
А в Африці компанія «Architecture and Vision» зі стебел бамбука і біо-пластика зробили вежу і назвали її «Warka Water». Технологія дуже проста: вежа отримує вологу з повітря, конденсує її і
збирає у спеціальний резервуар. Для її роботи не треба енергії. Висота вежі –
10 метрів, діаметр – 4,2 метри. При таких скромних розмірах, вона збирає від 99
літрів в день! Конструкція настільки проста, що для її збірки достатньо 4 людей
без спеціальної підготовки. Вага вежі – 60 кілограм, складається вона з 5
модулів. [додаток, мал.4]
Команда розробників з США створила вітряну турбіну WaterSeer. Турбіна здатна конденсувати воду з гарячого повітря, не вимагає
електроживлення, не забруднює атмосферу і може працювати дуже довго. Турбіну
вкопують у землю на 2 м (мінімум). У верхній частині турбіни є вітряний
двигун, який крутить лопаті. Повітря захоплюється лопатями і потрапляє до
камери, яка знаходиться в землі. У цій камері температура нижче, ніж на
поверхні, і на стінках починає утворюватися конденсат — чиста питна вода. Як
результат — вода скупчується і зберігається в камері, на зразок колодязя. За
день за допомогою однієї установки з повітря можна отримати близько 40 л
чистої води. А кілька таких турбін можуть забезпечити водою невелике селище. [додаток, мал.5]
З кожним роком людство
використовує дедалі більше прісної води. Дефіцит прісної
води загрожує не лише посушливим районам планети, але і достатньо багатим на
водні ресурси регіонам і країнам.
Тому дуже важливо приділяти
максимум уваги на раціональне використання води та запобігання її забрудненню.
А головне потрібно вміти надзвичайно досконало використовувати властивості
самої води для її відтворення. Тобто уміти забезпечувати воді її ж
«відродження».
Чудовим прикладом цього
відтворення є використання агрегатних станів води, а саме випаровування та
конденсація.
Це один з напрямків науки який
може дати людству можливість в майбутньому насолоджуватися живильною вологою Н2О.
Саме системи нового покоління, що поставляють воду з повітря, є перспективним
напрямком розвитку науки в вирішенні питання нестачі води.
Немає коментарів:
Дописати коментар