Питьевая вода из тумана

Система для улавливания мельчайших капелек воды из тумана, которая испытывается учеными из Массачусетского технологического института и их чилийскими коллегами из Папского Католического университета, по прогнозам, могла бы обеспечивать питьевой водой засушливые регионы мира, находящиеся сравнительно недалеко от побережья теплых океанов.
В пустынях, где осадки чрезвычайно редки, ряд растений и насекомых обеспечивают себя водой, добывая ее прямо из воздуха. Например, намибийский жук, обитающий в южной части Африканского континента, собирает воду с помощью панциря. Ученые пытаются воспроизвести этот трюк в гораздо большем масштабе.

Сбор воды из тумана — идея отнюдь не новая. «Ловушки» для влаги на сегодня работают в 17 странах. Однако новое исследование показывает, что эффективность таких установок в условиях умеренных туманов может быть улучшена по меньшей мере в пять раз.

Система для сбора воды из тумана обычно состоит из вертикально установленной сетки. Ее эффективность зависит от трех основных параметров: толщина нитей, размер промежутков между ними и нанесенное на сеть покрытие.

По этим параметрам большинство действующих систем далеки от совершенства, говорит Кио-Чул Парк из Массачусетского технологического института, один из авторов усовершенствованного метода. В сетях, изготовленных из полиолефина (дешевого пластика), нити толстые, а отверстия слишком большие и разные по размеру. Такая сеть может собрать около 2% воды, доступной в условиях умеренного тумана. 

Между тем лабораторные тесты показали, что сетка из нержавеющей стали, проволочки которой в 3−4 раза толще человеческого волоса, справляется со сбором воды гораздо лучше. Такая сеть имеет более упорядоченную структуру, а специальное покрытие упрощает соскальзывание капель вниз, в приемный желоб, сразу, как только они образуются, и прежде, чем ветер сдует их с поверхности сетки.

Системы, работающие по прежней технологии, развернуты, в частности, на прибрежных горах, граничащих с чилийской пустыней Атакама. Как правило, с каждого квадратного метра сетки там удается собирать несколько литров питьевой воды в день. Однако теоретические расчеты показывают, что усовершенствованные установки при сильных ветрах и туманах в определенное время года могут накапливать 12 и более литров в день.

Недавно американские и чилийские ученые установили новые тестовые сетки-экраны на вершинах холмов в регионе с полузасушливым климатом севернее Сантьяго. Там выпадает очень мало осадков, но постоянно присутствует туман, приносимый ветром с Тихого океана. Годовое испытание направлено на изучение прочности и производительности сеток различных конфигураций.

Производство больших сетей площадью в сотни квадратных метров даже по новой технологии — процесс относительно недорогой, а после монтажа их эксплуатация не будет стоить практически ничего. Сетки не потребляют энергии и нуждаются лишь в периодической чистке от песчинок и насекомых. 

Подсчитано, что если новая технология позволит собирать хотя бы 4% воды, содержащейся в тумане, вместо нынешних двух, этого было бы достаточно, чтобы полностью удовлетворить потребности в питьевой воде четырех пустынных регионов на севере Чили.