Mlha sklizeň

Mlhy mají potenciál poskytnout alternativní zdroj pitné vody v suchých oblastech a může být sklizena za použití jednoduché a low-cost systémy sběru. Zachycená voda pak může být použita pro zemědělské zavlažování a domácí použití. Výzkum naznačuje, že kolektory mlhy fungují nejlépe v místech s častými obdobími mlhy, jako jsou pobřežní oblasti, kde lze sklízet vodu, když se mlha pohybuje do vnitrozemí poháněná větrem. Technologie by však mohla také potenciálně dodávat vodu v horských oblastech, pokud je voda přítomna v oblacích stratocumulus, v nadmořských výškách přibližně 400 m až 1200 m (UNEP, 1997b). Podle International Development Research Centre (1995), kromě Chile, Peru a Ekvádoru, v oblasti s největším potenciálem výhody patří Atlantského pobřeží jižní Afriky (Angola, Namibie), Jižní Afrika, Cape Verde, Čína, Východní Jemen, Omán, Mexiku, Keni a na Srí Lance.

popis

sklizeň mlhy poskytuje alternativní zdroj sladké vody pomocí techniky používané k zachycení vody z mlhy poháněné větrem. Systémy sběru mlhy se obvykle instalují v oblastech, kde je přítomnost mlhy přirozeně vysoká, obvykle pobřežní a horské oblasti. Systémy jsou obvykle konstruovány ve formě síťové sítě, stabilizované mezi dvěma sloupky, které jsou rozloženy pod úhlem kolmým na převládající vítr nesoucí mlhu. Jako vítr prochází oky, kapky sladkovodní formy a kapání do podkladového kanálu, ze kterého trubek vést vodu do zásobní nádrže.

technologie sběru mlhy se skládá z jednovrstvé nebo dvouvrstvé sítě podepřené dvěma sloupky stoupajícími ze země. Síťové panely se mohou lišit velikostí. Ty používané na Univerzitě v Jižní Africe v mlze sklizeň výzkumný projekt měří 70 m2 (UNISA, 2008) vzhledem k tomu, že v Jemenu, sada 26 malých Standardní Mlha Kolektory (SFC) 1 m2 byly postaveny (Schemenaur et al, žádné datum). Materiál použitý na síť je obvykle nylon, polyethylen nebo polypropylen síťoviny (také známý jako ‚odstín látky‘), které mohou být vyráběny s různými hustotami, které jsou schopné zachytit různé množství vody z mlhy, která prochází (UNEP, 1997b). Kolektory jsou umístěny na hřebenech kolmých na převládající vítr a zachycují a sbírají vodu, když se mlha zametá. Počet a velikost vybraných sítí bude záviset na místní topografii, poptávce po vodě a dostupnosti finančních zdrojů a materiálů. Podle FogQuest optimální alokace je jeden mesh jednotky se vzdálenost mezi nimi nejméně 5 m s další mlha kolektory umístěny proti proudu na vzdálenost alespoň desetkrát vyšší, než ostatní mlha sběratel. V Jižní Africe, Univerzita výzkumného projektu uspořádány několika oky spolu s cílem rozšířit povodí a poskytnout větší stabilitu struktury ve větrných podmínkách (UNISA, 2008).

kolektor a dopravní systém fungují díky gravitaci. Kapičky vody, které shromažďují na ok spusťte dolů a kapání do příkopu v dolní části sítě, kde jsou poskytovány prostřednictvím potrubí do akumulační nádrže nebo cisterny. Typická míra produkce vody z mlhového kolektoru se pohybuje od 200 do 1 000 litrů denně, s variabilitou na denní a sezónní bázi (FogQuest). Účinnost sběru se zvyšuje s většími kapkami mlhy, vyššími rychlostmi větru a užší šířkou sběrných vláken/OK. Kromě toho by síť měla mít dobré drenážní vlastnosti. Míra sběru vody z mlhových kolektorů je uvedena v tabulce 1 níže.

Zdroje: UNISA, 2008; Schemenauer et al, 2004; Washtechnology; FogQuest

rozměry přenosu systém a úložné zařízení, bude záviset na rozsahu projektu. Skladovací zařízení by měla být zajištěna alespoň pro 50 procent očekávaného maximálního denního objemu spotřebované vody. Pro zemědělské účely, vody se shromažďují v regulaci tank, převedeny do nádrže a pak konečně do zavlažovacího systému, který mohou zemědělci použít, aby voda své plodiny (UNEP, 1997b).

provoz a údržba jsou relativně jednoduché procesy, jakmile je systém správně nainstalován. Důležitým faktorem udržitelnosti této technologie je však zavedení rutinního programu kontroly kvality, který by měl zahrnovat následující úkoly (UNEP, 1997b):

• Kontrola oky sítě a kabelové napětí, aby se zabránilo ztrátě vody sklizeň účinnost a zabránilo poškození konstrukce
• Údržba sítí, kanalizace a potrubí, aby zahrnovala odstranění prachu, nečistot a řas
• Údržba skladovací nádrže nebo cisterny, aby se zabránilo hromadění plísní a bakterií
• , Kde náhradní díly nejsou k dispozici lokálně, doporučuje se, aby zásoby mesh a další komponenty být stále v záloze jako místní nabídka může být omezena, a to zejména v odlehlých horských oblastech.

sucho způsobené změnou klimatu vede v některých regionech ke snížení dostupnosti zásob sladké vody. To má dopad na zemědělskou produkci omezením možností výsadby a zavlažování. Sklizeň mlhy poskytuje způsob, jak zachytit životně důležité zásoby vody na podporu zemědělství v těchto oblastech. Kromě toho, pokud se používá k zavlažování ke zvýšení zalesněných oblastí nebo vegetačního pokrytí, dodávky vody z mlhy mohou pomoci čelit procesu dezertifikace. Pokud jsou vyšší kopce v oblasti osázeny stromy, budou také shromažďovat Mlžnou vodu a přispívat k kolektorům. Lesy se pak mohou udržovat a přispívat vodou do ekosystému, což pomáhá budovat odolnost proti suchším podmínkám.

Realizace

Mlha sklizeň systémy jsou nejlépe instalovány v otevřených místech s poměrně velkým převýšením, které jsou vystaveny proudění větru. Meteorologické a klimatické informace, jako je převládající směr proudění větru, bude možná nutné shromáždit, aby bylo možné určit optimální umístění. Po technickém nastavení může být nezbytné školení k zavedení systému a jeho požadavků na údržbu místní komunitě. Hustá mlha, vysoké rychlosti větru a pevnější síťovina mohou zlepšit účinnost sklízecího systému. Voda-sklizeň sazba se pohybuje mezi 5,3 litru na m2/den a 13,4 litrů na m2/den v závislosti na ročním období, umístění a typ (použitý materiál) sklizeň systému (Organizace Amerických Států, n.d.). Voda shromážděná z mlhových kombajnů může být použita pro širokou škálu účelů, včetně pitné vody, zavlažování a dalších domácích aplikací. Síťovina, typicky nylonová, polyethylenová nebo polypropylenová síťovina, je pevně rozprostřena mezi dvěma pevně zasazenými sloupky, obvykle dřevěnými sloupky. Velikost systému sběru mlhy se může značně lišit, přičemž nejmenší je kolem jednotky 1 m2 a největší až do 1600 m2 (Dar SI Hmad, ND). Podkladový žlab shromažďuje kapky vody, které padají ze sítě. Kapky jsou odváděny do samostatné nádrže na vodu, kde lze vodu sbírat a používat. Údržba zahrnuje rutinní kontroly a čištění síťových sítí, potrubí a nádrží k odstranění prachu, řas, bakterií atd. pro zajištění maximální účinnosti a udržení kvality vody.

výhody technologie

• nevyžadují energii k provozu.
• snižuje tlak na místní sladkovodní nádrže v období nízké dostupnosti vody.
• atmosférická voda je obecně čistá, neobsahuje škodlivé mikroorganismy a je okamžitě vhodná pro zavlažovací účely. V řadě případů bylo prokázáno, že voda shromážděná technologií sběru mlhy splňuje normy Světové zdravotnické organizace (UNISA, 2008; WaterAid, žádné datum). Dopad instalace a údržby technologie na životní prostředí je minimální (voda, žádné datum). Jakmile jsou součásti a technický dozor zajištěny, konstrukce technologie mlhy je relativně jednoduchá a může být provedena na místě. Stavební proces není náročné, pouze základní dovednosti jsou vyžadovány, a, po instalaci, systém nevyžaduje žádnou energii pro provoz. Vzhledem k tomu, že mlha sklizeň je vhodný zejména pro horské oblasti, kde se komunity často žijí v odlehlých stavu, kapitálové investice a další náklady jsou obecně nízké ve srovnání s konvenční zdroje vody (UNEP, 1997b).
• poskytuje další zdroj sladké vody v suchých pobřežních a horských oblastech, čímž zvyšuje kvalitu života v komunitách.
• poskytuje obecně čistou vodu, kterou lze použít ihned po sklizni.
• minimalizuje náklady a potřebu dopravy sladké vody do oblasti, která je obtížně dosažitelná.

nevýhody technologie

technologie sběru mlhy závisí na zdroji vody, který není vždy spolehlivý, protože výskyt mlhy je nejistý. Nicméně, některé oblasti mají sklon k rozvoji mlhy, zejména, horské pobřežní oblasti na západním kontinentálním okraji Jižní Ameriky. Dále je obtížné vypočítat i přibližné množství vody, které lze získat na určitém místě (Schemenauer a Cereceda, 1994). Tato technologie může představovat investiční riziko, pokud není nejprve proveden pilotní projekt s cílem kvantifikovat potenciální výnos z vodní sazby, který lze v uvažované oblasti očekávat.

Finanční požadavky a náklady

náklady se liší v závislosti na velikosti lapače mlhy, kvalita a přístup k materiálům, práci, a umístění na webu. Malé mlhy kolektory stojí mezi $ 75 a $ 200 každý stavět. Velké 40 m2 mlhové kolektory stojí mezi $ 1,000 a $1,500 a může trvat až deset let. Vesnický projekt produkující asi 2 000 litrů vody denně bude stát asi 15 000 dolarů (FogQuest). Více-jednotka systémy mají tu výhodu, nižší náklady na jednotku vyrobené vody, a počet panelů v použití může být změněna podle klimatických podmínek a poptávky po vodě vary (UNEP, 1997b). Účast Společenství pomůže snížit náklady na pracovní sílu při budování systému sběru mlhy.

Institucionální a organizační požadavky

To je obecně doporučuje, že místní populace se podílí na výstavbě projektu (UNEP, 1997; WaterAid, žádné datum). Účast Společenství pomáhá odstranit náklady na pracovní sílu a také pomáhá zajistit pocit vlastnictví komunitou a závazek k údržbě. Společenství řídící výbor může být zřízen a skládají se z vyškolených osob odpovědných za opravy a údržbu úkoly, pomáhá zajistit dlouhodobou udržitelnost technologií. V počátečních fázích mohou být vyžadovány státní dotace na nákup surovin a financování technických znalostí.

rozsah meteorologických a geografických informací je nutné pro výběr místa k provedení mlha technologie sklizně, včetně převládající směr větru a potenciál pro získávání vody z mlhy (jako frekvence výskyt mlhy a mlha obsahu vody). Rovněž by měla být provedena studie proveditelnosti a posouzení pilotního rozsahu s cílem posoudit velikost a spolehlivost zdroje mlhové vody. Některé tyto informace lze obvykle získat z vládní meteorologické agentury, ale mohou vyžadovat místní meteorologické stanice a použití neblinometer (zařízení pro měření obsahu kapalné vody) pro sběr lokálních dat (Box 1).

Box 1: klíčové informace požadavky pro posouzení vhodnosti sklizně mlhy
“ Globální vzory větru: přetrvávající větry z jednoho směru jsou ideální pro sběr mlhy. Vysokotlaká oblast ve východní části jižního Tichého oceánu produkuje na pevnině, jihozápadní větry v severním Chile po většinu roku a jižní větry podél pobřeží Peru.

topografie: je nutné mít dostatečný topografický reliéf k zachycení mlh/mraků. Příklady v kontinentálním měřítku, zahrnují pobřežní hory Chile, Peru, a Ekvádor, a, v místním měřítku, zahrnují izolované kopce nebo pobřežní duny.

reliéf v okolních oblastech: je důležité, aby nebyly žádné velké překážky větru do několika kilometrů po větru od místa. V suchých pobřežních oblastech, přítomnost vnitrozemské deprese nebo umyvadlo, které ohřívá během dne může být výhodné, jako lokalizovaná oblast nízkého tlaku vzduchu, tedy vytvořeny může zvýšit mořský vánek a zvýšení rychlosti větru, při které mořských mraků paluby průtok přes kolekce zařízení.

Nadmořská výška: tloušťka oblaků stratocumulus a výška jejich základen se budou lišit podle polohy. Žádoucí pracovní Nadmořská výška je ve dvou třetinách tloušťky oblaku nad základnou. Tato část oblaku bude mít obvykle nejvyšší obsah kapalné vody. V Chile a Peru se pracovní nadmořské výšky pohybují od 400 m do 1000 m nad mořem.

Orientace topografické vlastnosti: je důležité, aby podélná osa pohoří, kopce, duny nebo systému být přibližně kolmé ke směru vítr přináší mraky od oceánu. Mraky budou proudit přes hřebenové linie a průsmyky, mlha se často rozptýlí na straně po větru.

vzdálenost od pobřeží: existuje mnoho high-nadmořská výška kontinentálních místech s častým mlha kryt, vyplývající z buď doprava proti větru mraky nebo vznik orografické mraky. V těchto případech je vzdálenost k pobřeží irelevantní. Oblasti s vysokým reliéfem poblíž pobřeží jsou však obecně preferovanými místy pro sklizeň mlhy.

prostor pro kolektory: hřebenové linie a okraje větru plochých hor jsou dobrými místy pro sklizeň mlhy. Při použití dlouhých mlhových kolektorů vody by měly být umístěny v intervalech asi 4,0 m, aby vítr mohl foukat kolem kolektorů.

místa Crestline a upwind: místa s mírně nižší nadmořskou výškou jsou přijatelná, stejně jako místa s konstantní nadmořskou výškou na rovinatém terénu. Místům za hřebenem nebo kopcem, zejména tam, kde fouká vítr, by se ale nemělo vyhýbat.“Zdroj: UNEP, 1997b

Kromě tvrdá data uvedené v Kolonce 1, odborné znalosti v oblasti výstavby a údržby mlha sklizeň je zapotřebí technologie a příprava by měly být poskytovány na místní společenství provádět pravidelné kontroly kvality a kontroly zařízení.

překážky implementace

z dosud realizovaných projektů sběru mlhy vyplynulo několik výzev a problémů:

• , Kde mlha je sezónní zdroj, voda musí být uloženy ve velkém množství za období sucha používat (WaterAId, žádné datum)
• ne-Li řádně udržovány, kvalita vody se stává problémem v obdobích nízkých průtoků
• vodní Mlhy kolekce vyžaduje specifické ekologické a topografické podmínky, omezí jeho uplatňování na konkrétní regiony
• Zakázkách a přepravu materiálů brání odlehlých místech a strmý terén
• Silný vítr a sněžení může mít za následek selhání konstrukce v zimním období
• Vody výnos je obtížné předpovědět, vyžadující studie proveditelnosti před rozsáhlé implementace
• Pro sklizeň, aby byly účinné, časté mlhy jsou potřebné a dostatečné množství vody shromážděné pro investice, které mají být nákladově efektivní. To omezuje technologie na oblasti se specifickými podmínkami.
• v současné době je v provozu jen málo komerčních výrobců OK, přičemž hlavní dodavatelé se nacházejí v Chile. V Africe, Severní Americe nebo Asii není žádný (FogQuest). Proto může být implementace a údržba nákladná kvůli dovozu nebo přepravě.
• sklizený objem může být obtížně předvídatelný, zejména z dlouhodobého hlediska, protože závisí na přítomnosti mlhy, rychlosti větru atd.
• V některých pobřežních oblastech kvality sklizené mlha, voda na pití je nižší z důvodu vysoké koncentrace chloru, dusičnanů a minerálů
• Velká mlha sklizeň konstrukcí mohou poškodit nebo bránit flóry a fauny
• Drsné povětrnostní podmínky, jako velmi silný vítr a sněžení může poškodit sklizeň systémy

Možnosti implementace

• Relativně jednoduché technologie. Jednou ustavený, to může být běh společenství a malou údržbu, je nutné
• Levnější zdroj pitné vody ve srovnání s některé jiné non-konvenční zdroje vody, např. odsolovacích
• Diverzifikace zdrojů sladké vody ve sladkovodních oblastech, kde je omezen přístup zvyšuje odolnost vůči změně klimatu
• Materiály pro součásti systému, může být často z místních zdrojů, vytvoření místní obchodní příležitosti
• vodní Mlhy kolekce se ukázalo jako inovativní technologie ke horských obcí bez přístupu k tradičním zdrojům vody. Stále z velké části ve stavu vývoje, existuje příležitost pro výzkum a vývoj technologie mlhy a jejího potenciálu podporovat zemědělskou výrobu. Vzhledem k nedostatku dodavatelů sítí představuje použití místně dostupných materiálů pro součásti příležitost pro místní rozvoj podnikání. Tato technologie také poskytuje příležitost obnovit přirozenou vegetaci a podporovat zemědělské postupy prostřednictvím získávání čisté vody pro plodiny a hospodářská zvířata.

implementační úvahy *

technologická vyspělost: 4-5
Počáteční investice: 1-3
Provozní náklady: 1-2
Realizace časový rámec: 1-2

* Tato adaptace technologie stručný zahrnuje obecné hodnocení čtyř dimenzí vztahujících se k realizaci technologie. To představuje orientační hodnotící stupnice 1-5 takto:
Technologické splatnost: 1 – v počátečních fázích výzkumu a vývoje, 5 – plně zralých a široce používány
Počáteční investice: 1 – velmi nízké náklady, 5 – velmi vysoké náklady na investice potřebné k realizaci technologie
Provozní náklady: 1 – velmi nízké/žádné náklady, 5 – velmi vysoké náklady na provoz a údržbu
Realizace časový rámec: 1 – velmi rychle implementovat a dosáhnout požadované kapacity, 5 – značné časové investice potřebné k vytvoření a/nebo dosažení plné kapacity
Toto posouzení má být použity pouze orientační a je třeba nahlížet jako relativní vzhledem k jiné technologie zahrnuty v této příručce. Konkrétnější náklady a časové osy je třeba označit za relevantní pro konkrétní technologii a geografii.

Případové Studie

• Morroco: Pití z mraků – ženy a muži transformovat rosa a mlha do pitné vody

• UNEP-DHI Partnerství – Mlha sklizeň
• IDRC (International Development Research Centre) (1995) Čtení Mraky v Chile, IDRC Zprávy, Ontario.
• Schemenauer, R. S., P. Osses, a. M. Leibbrand (2004) Mlha sběr hodnocení a provozní projekty v Hajja Governorate, Jemen. In: Sborník 3. Mezinárodní konference o mlze, sběru mlhy a Rosy, Kapské Město, Jihoafrická republika, 38.
• Schemenauer, R. S. and P. Cereceda (1994). Úloha sběru mlhy při plánování vody pro rozvojové země. Fórum Přírodních Zdrojů, 18, 91-100, OSN, New York.
• UNEP (1997) Sourcebook Alternativních Technologií pro Sladkovodní Prsou v Některých Zemích v Asii, UNEP, Jednotka Udržitelného Rozvoje a životního Prostředí, Generálního Sekretariátu Organizace Amerických Států, Washington, d. c.
• NISA (University of South Africa) (2008) Výzkumná Zpráva, UNISA. Kapské Město.
• WaterAid, Technical Brief: dešťová voda sklizeň, no date
• Cho, R. (2011). The Fog Collectors: Sklizeň Vody Z Tenkého Vzduchu. Zemský Institut, Kolumbijská Univerzita. K dispozici na: http://blogs.ei.columbia.edu/2011/03/07/the-fog-collectors-harvesting-w…
• Dar Si Hmad (n. d.) sklizeň mlhy. Darsihmad.org. k dispozici na: http://www.darsihmad.org/fog-harvesting/
• Gur, E. a Spuhler, D. (n. d.) Fog Drip. Udržitelná hygiena a vodní hospodářství (SSWM). K dispozici na: http://www.sswm.info/content/fog-drip
• OAS (n. d.) 1.3 sklizeň mlhy. Organizace amerických států. K dispozici na: http://www.oas.org/dsd/publications/unit/oea59e/ch12.htm
• Quezada, a., Haggar, J., Torres, J. and Clements, R. (n. d.) sklizeň mlhy. ClimateTechWiki. Dostupné na: http://www.climatetechwiki.org/content/fog-harvesting
  Wikipedia (2016). Sbírka Mlh. nadace. K dispozici na: https://en.wikipedia.org/wiki/Fog_collection