I dag dækker ørkenerne omkring en femtedel til en fjerdedel af verden, og cirka en milliard mennesker lever under ørkenforhold. Disse regioner får mindre end 20 tommer regn hvert år, hvilket betyder, at det kan være tidskrævende at finde frisk vand til drikke og rengøring, især når det kræver en tur til en fjern brønd eller forår. Problemerne kan kun blive værre, hvis de igangværende klimaforandringer intensiverer tørke og menneskelige aktiviteter som kunstvanding tørrer op mange af verdens tilgængelige ferskvandskilder.
Relateret indhold
- De vestlige USA kunne snart stå over for den værste megadrogt i et årtusinde
- Syv uventede måder, vi kan få energi fra vand på
Der er hårdt brug for innovative måder at finde fugt på. Nogle forskere kigger efter den naturlige verden for inspiration og tegner tricks fra planter og dyr, der har tilpasset sig til at leve i tørre lande. Andre drømmer om deres egne unikke metoder til opsamling af vand fra mindre indlysende kilder. Her er fem af de nyeste ideer til at samle ørkenens skjulte væske:
En rødhalset phalarope foder i Island. (Rob Reijnen / Minden Pictures / Corbis) Kæmpe fugl næb
Nogle strandfugle, såsom rødhalset falkarop, lever af små organismer, der findes i vand. Når fuglen er på havet, er den afhængig af at stikke sin lange, tynde næb i vandet og derefter hurtigt åbne og lukke kæben. Denne handling driver dråber madfyldt væske mod fuglens sluge. Inspireret af phalarope skabte Xin Heng og Cheng Luo, mekaniske ingeniører ved University of Texas i Arlington, en "kunstig næb", der fungerer på en lignende måde til at samle fugt fra tåge. To siliciumdioxidplader er hængslet sammen, en flad og den ene ovenfor i en 90-graders vinkel. Når pladerne er åbne, kondenseres fugt fra tågen på dem. Pladerne åbnes derefter let og tæt på for at køre små dråber ind i en samlingskanal. Den største af Heng og Luos to samlere har plader, der måler 10 tommer med 4 tommer. Det var i stand til at samles omkring en spiseskefuld vand på 36 minutter. Det lyder måske ikke som meget, men det er hundredvis af gange mere effektivt end nogen anden naturlig eller kunstig tågesamler, rapporterer forskerne 25. august i Applied Materials and Interfaces.
En closeup af en colombiansk kaktus. (Med tilladelse fra Flickr-bruger Luis Parravicini) Miniature Cactus Spines
De skarpe rygsøjler og mikrobarber på kaktus er til mere end beskyttelse. Fremspringene er også nyttige til at opsamle vand fra tåge. Rygsøjler er faktisk formet som aflange kegler, som gradvist øges i diameter fra spids til base. På grund af denne form vil vand, der kondenserer på rygterne dryppe ned på kaktusrødderne. Heng, Luo og to andre kolleger i UT Austin udviklede for nylig en anden vandopsamler lavet af små zinkoxidtråde formet som en sprig kaktus. Strukturerne var ikke kun i stand til at opsamle vand fra luften, de gjorde det op til fem gange mere effektivt end ægte rygsøjler, rapporterede forskerne i februar i Applied Materials and Interfaces .
Tågefangstvaser
Vind i Chile og Peru bringer fugt fra havet til tørre bjergskråninger, og folk der har høstet dette vand i årtier ved hjælp af net. Når der akkumuleres nok dråber på masken, drænes vand gennem tagrenner og ind i en opbevaringstank. Men metoden har kun været i stand til at høste nok vand til små interesser. Nu arbejder forskere ved MIT og andre steder med at forbedre nettingen og finde ud af de mest effektive steder at sætte garnene på, så metoden kan give mere vand til flere mennesker. Forskere fra Holland og Hong Kong har foreslået, at nettet udføres af bomuld coatet med en polymer, der øger dens evne til at absorbere vand og derefter frigive det effektivt. I mellemtiden har den industrielle designer Arturo Vittori og kollega Andreas Vogler foreslået at bygge 30 fod høje, vaseformede tårne, der samler dug. Hvert tårn har et internt net, der er lavet af nylon eller polypropylen, der er omgivet af et bambusbur. Tårnene kunne samle så meget som 25 gallon vand pr. Dag ifølge testene og koster 500 dollars at samle. Vittori og kolleger håber at begynde at installere dem i Etiopien næste år.
Selvfyldende vandflaske
Beetles i Namib-ørkenen i det sydlige Afrika har små stød over deres ryg. Spidserne af stødene tiltrækker vand, men siderne afviser det. Om morgenen vinkler en bille sig selv, så dug, der kondenserer på ryggen glider mod insektets mund, rapporterede forskere i Nature i 2001. Billen til billeindsamling af vand inspirerede videnskabsmændene bag et firma kaldet NBD Nanotechnologies (NBD står for " Namib Beetle Design ”). Et af virksomhedens forslag er at beklæde det indre af en vandflaske med en kombination af materialer, der ligner dem, der findes på en bille. Når det placeres foran en ventilator, kondensvandes vandet inde i flasken. Systemet kunne opsamle flere liter i løbet af en dag.
Vand og strøm
En speciel vindmølle installeret i De Forenede Arabiske Emirater opsamler mere end 16 gallon rent vand i timen i gennemsnit ved at høste fugt fra luften. Den specialiserede vindmølle fra Eole Water bruger noget af den elektricitet, der genereres af vindmøllen, til at køre køleenheder, der kondenserer vand fra atmosfæren. Væsken ledes derefter tilbage i opbevaring i rustfrie ståltanke. Virksomheden har også udviklet en solenergidrevet vandopsamler, der er i stand til at samle omkring 40 gallon atmosfærisk væske dagligt.
