Dimsamling

Atrapanieblas eller dimsamling i Alto Patache, Atacamaöknen , Chile

Dimuppsamling är skörd av vatten från dimma med hjälp av stora bitar av vertikala nätnät för att få dimdropparna att rinna ner mot ett tråg nedanför. Uppställningen är känd som ett dimstängsel , dimuppsamlare eller dimnät . Genom kondensering kondenserar atmosfärisk vattenånga från luften på kalla ytor till droppar av flytande vatten som kallas dagg . Fenomenet är mest observerbart på tunna, platta, exponerade föremål inklusive växtblad och grässtrån. När den exponerade ytan svalnar genom att utstråla sin värme till himlen, kondenserar luftfuktigheten med en hastighet som är högre än den som den kan avdunsta, vilket resulterar i bildandet av vattendroppar.

Vatten kondenserar på raden av parallella ledningar och samlas på botten av nätet. Detta kräver ingen extern energi och underlättas naturligt genom temperaturfluktuationer, vilket gör det attraktivt för användning i mindre utvecklade områden. Termen "dimstängsel" kommer från dess långa rektangulära form som liknar ett staket , men dimsamlare är inte begränsade bara till denna strukturella stil. Dimsamlarens effektivitet baseras på nätmaterialet, storleken på hålen och glödtråden samt kemisk beläggning. Dimsamlare kan skörda från 2 % upp till 10 % av luftfuktigheten, beroende på deras effektivitet. En idealisk plats är ett torrt område på hög höjd nära kalla havsströmmar, där dimma är vanligt, och därför kan dimsamlaren ge det högsta utbytet.

Historiskt ursprung

Den organiserade insamlingen av dagg eller kondens genom naturliga eller assisterade processer är en uråldrig praxis, från småskaligt drickande av kondenspooler som samlats upp i växtstammar (fortfarande utövas idag av överlevnadsister), till storskalig naturlig bevattning utan att regn faller, t.ex. som i Atacama- och Namiböknarna . De första konstgjorda dimsamlarna sträcker sig tillbaka så långt som till Inkariket , där hinkar placerades under träd för att dra fördel av kondens.

Flera konstgjorda anordningar som antika stenhögar i Ukraina , medeltida daggdammar i södra England och vulkaniska stentäcken på Lanzarotes fält har alla ansetts vara möjliga daggfångande anordningar.

Ett av de första inspelade projekten för insamling av dimmor var 1969 i Sydafrika som en vattenkälla för en flygvapenbas. Strukturen bestod av två stängsel vardera 100m 2 . Mellan de två producerades 11 liter vatten i genomsnitt per dag under den 14 månader långa studien, vilket är 0,05 liter vatten för varje kvadratmeter. Nästa stora studie utfördes av National Catholic University of Chile och International Development Research Centre i Kanada 1987. Hundra 48m 2 dimstängsel monterades i norra Italien. Projektet kunde ge i genomsnitt 0,5 liter vatten för varje kvadratmeter, eller 33 liter för var och en av de 300 byborna, varje dag.

I naturen

Dimsamlare sågs först i naturen som en teknik för att samla upp vatten av vissa insekter och löv. Namibökenbaggar lever av vatten som kondenserar på sina vingar på grund av ett mönster av omväxlande hydrofila (vattenattraherande) och hydrofoba (vattenavstötande) regioner. Redwoodskogar kan överleva på begränsad nederbörd på grund av tillsats av kondens på barr som droppar in i trädens rotsystem.

Delar av en dimsamlare

Dimsamlaren består av tre huvuddelar: ramen, nätnätet och tråget eller bassängen.

Ramen stöder nätnätet och kan tillverkas av ett brett utbud av material från rostfria stolpar till bambu. Ramen kan variera i form. Föreslagna geometrier inkluderar linjära, liknande ett staket och cylindriska. Linjära ramar är rektanglar med de vertikala ändpunkterna inbäddade i marken. De har repstöd anslutna upptill och insatta i marken för att ge stabilitet.

Nätnätet är där kondens av vattendroppar uppstår. Den består av filament stickade tillsammans med små öppningar, belagda med en kemikalie för att öka kondensationen. Shade Cloth används för nätstruktur eftersom det kan köpas lokalt i underutvecklade länder. Filamenten är belagda för att vara hydrofila och hydrofoba, vilket attraherar och stöter bort vatten för att öka kondensationen. Detta kan ta upp 2% av fukten i luften. Effektiviteten ökar när storleken på filamenten och hålen minskar. Det mest optimala nätnätet är tillverkat av filament av rostfritt stål i storleken tre till fyra människohår och med hål som är dubbelt så stora som filamentet. Nätet är belagt med en kemikalie som minskar vattendroppars kontaktvinkelhysteres, vilket gör att fler små droppar kan bildas. Denna typ av nät kan fånga upp 10% av fukten i luften.

Under nätnätet på ett dimstängsel finns ett litet tråg för vattnet att samlas upp i. Vattnet rinner från tråget till någon typ av förvaringsbehållare eller bevattningssystem för användning. Om dimavskiljaren är cirkulär kommer vattnet att deponeras i en bassäng placerad i botten av nätet.

Princip

Dimma innehåller vanligtvis från 0,05 till 1 gram vatten per kubikmeter, med droppar från 1 till 40 mikrometer i diameter. Den lägger sig långsamt och bärs av vinden. Därför måste ett effektivt dimstängsel placeras mot de rådande vindarna , och måste vara ett finmaskigt, eftersom vinden skulle flyta runt en fast vägg och ta dimman med sig.

Vattendropparna i dimman lägger sig på nätet. Ett andra nät som gnuggar mot det första gör att dropparna smälter samman och rinner till botten av maskorna, där vattnet kan samlas upp och ledas bort.

Fördelar och nackdelar

Fördelar

Vatten kan samlas i vilken miljö som helst, inklusive extremt torra miljöer som Atacamaöknen, en av de torraste platserna på jorden. Det skördade vattnet kan vara säkrare att dricka än grundvatten. Dimuppsamling anses vara lågt underhåll eftersom det inte kräver någon yttre energi och endast en och annan borstning av näten för att hålla dem rena. Delar kan ibland köpas lokalt i underutvecklade länder, vilket gör att uppsamlaren kan fixas om den går sönder och att inte sitta i förfall. Ingen djupgående utbildning krävs för att reparera uppsamlaren. Dimavskiljare är billiga att implementera jämfört med andra vattenalternativ.

Nackdelar

Dimstängsel är begränsade i kvantitet av det regionala klimatet och topografin och kan inte producera mer vatten vid behov. Deras avkastning är inte konsekvent året runt och påverkas av lokalt väder och globala väderfluktuationer (som El Niño) . Deras vattenförsörjning kan fortfarande vara förorenad av vindburet damm, fåglar och insekter. Fukten som samlas upp kan främja tillväxt av mögel och andra möjligen giftiga mikroorganismer på nätet.

Moderna metoder

I mitten av 1980-talet började Meteorological Service of Canada (MSC) att konstruera och distribuera stora dimuppsamlingsanordningar på Mount Sutton i Quebec . Dessa enkla verktyg bestod av ett stort stycke duk (vanligtvis 12 m långt och 4 m högt) utspänt mellan två 6 m trästolpar som hölls upp av trådar, med ett långt tråg under. Vatten skulle kondensera ur dimman på duken, smälta samman till droppar och sedan glida ner för att droppa av från botten av duken och in i uppsamlingstråget nedanför.

Chilenskt projekt

Avsikten med det kanadensiska projektet var helt enkelt att använda dimuppsamlingsanordningar för att studera beståndsdelarna i dimman som de samlade in. Deras framgång väckte dock intresset hos forskare i Chiles National Forest Corporation ( CONAF ) och Catholic University of Chile för att utnyttja camanchaca- eller garúamolnen som täcker den norra Chiles kust under vintern på södra halvklotet. Med finansiering från International Development Research Center ( IDRC) samarbetade MSC med chilenarna för att börja testa olika utformningar av insamlingsanläggningar på El Tofo-berget i norra Chile . När de väl hade fulländats, byggdes cirka 50 av systemen upp och användes för att bevattna plantor på sluttningen i ett försök till återplantering av skog. När växtligheten väl etablerat sig borde den ha börjat samla dimma åt sig själv, som de många molnskogarna i Sydamerika, för att kunna blomstra som ett självförsörjande system.

Framgången med återplanteringsprojektet är oklart, men ungefär fem år efter projektets början började den närliggande byn Chungungo att driva på för att en pipeline skulle skickas nedför berget in i staden. Även om detta inte var inom ramen för CONAF, som drog sig ur vid denna tidpunkt, kom man överens om att utöka uppsamlingsanläggningen till 94 nylonnätuppsamlare med reservtank och rörledningar för att förse de 300 invånarna i Chungungo med vatten.

IDRC rapporterar att tio år senare 2002 fanns bara nio av enheterna kvar och systemet var totalt sett i mycket dåligt skick. [ citat behövs ] Omvänt anger MSC i sin artikel att anläggningen fortfarande var fullt fungerande 2003, men ger inga detaljer bakom detta uttalande. I juni 2003 rapporterade IDRC att det fanns planer på att återuppliva platsen på El Tofo. [ citat behövs ]

Dar Si Hmad

Lafram från Dar Si Hmad-teamet pratar om dimskörd

I mars 2015 byggde Dar Si Hmad (DSH), en marockansk NGO, ett stort system för uppsamling och distribution av dimmor i Anti-Atlasbergen . Regionen som DSH arbetade i är vattenfattig, men riklig dimma draperar området sex månader om året. DSH:s system innehöll teknik som övervakade vattensystemet via SMS . Dessa förmågor var avgörande för att hantera effekterna av dimsamling på den sociala strukturen i dessa landsbygdsområden. Enligt MIT- forskare har dimuppsamlingsmetoderna som implementerats av DSH "förbättrat dimuppsamlingseffektiviteten med cirka femhundra procent."

Internationell användning

Trots det uppenbara misslyckandet med dimuppsamlingsprojektet i Chungungo har metoden slagit igenom på vissa orter runt om i världen. Organisationen International Organization for Dew Utilization arbetar med foliebaserade effektiva kondensorer för regioner där regn eller dimma inte kan täcka vattenbehovet under hela året. Kort efter projektets första framgång bildade forskare från de deltagande organisationerna den ideella organisationen FogQuest, som har etablerat operativa anläggningar i Jemen och centrala Chile , medan ytterligare andra är under utvärdering i Guatemala , Haiti och Nepal , denna gång med mycket mer betoning på det fortsatta engagemanget från samhällena i hopp om att projekten kommer att pågå långt in i framtiden. Byar i totalt 25 länder över hela världen nu [ när? ] driva dimuppsamlingsanläggningar. Det finns potential för att systemen kan användas för att etablera tät vegetation på tidigare torra marker. Det verkar som att de billiga samlarna kommer att fortsätta att blomstra.

Se även

Källor

Vidare läsning

externa länkar

Hämtad från " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Fog_collection&oldid=1137149432 "