tåkehøsting

Tåke har potensial til å gi en alternativ kilde til ferskvann i tørre områder og kan høstes ved bruk av enkle og rimelige innsamlingssystemer. Fanget vann kan deretter brukes til landbruks vanning og innenlands bruk. Forskning tyder på at tåkesamlere fungerer best på steder med hyppige tåkeperioder, for eksempel kystområder hvor vann kan høstes når tåke beveger seg inn i landet drevet av vinden. Teknologien kan imidlertid også potensielt levere vann i fjellområder hvis vannet er tilstede i stratocumulusskyer, i høyder på ca 400 m til 1200 m (UNEP, 1997B). I Henhold Til International Development Research Centre (1995), I Tillegg Til Chile, Peru og Ecuador, omfatter områdene med størst potensial Atlanterhavskysten i sør-Afrika (Angola, Namibia), Sør-Afrika, Kapp Verde, Kina, Øst-Jemen, Oman, Mexico, Kenya og Sri Lanka.

Beskrivelse

Tåkehøsting gir en alternativ kilde til ferskvann gjennom en teknikk som brukes til å fange vann fra vinddrevet tåke. Tåke høsting systemer er vanligvis installert i områder der tilstedeværelsen av tåke er naturlig høy, typisk kyst-og fjellområder. Systemene er vanligvis konstruert i form av et maskenett, stabilisert mellom to innlegg som er spredt ut i en vinkel vinkelrett på den rådende vinden som bærer tåken. Når vinden passerer gjennom nettverket, dråper ferskvannsform og drypper inn i en underliggende renn, hvorfra rør fører vannet inn i en lagertank.

Tåkehøstingsteknologi består av et enkelt – eller dobbeltlags nett som støttes av to innlegg som stiger opp fra bakken. Mesh paneler kan variere i størrelse. De som Ble brukt av Universitetet I Sør-Afrika i et tåkehøstingsprosjekt målt 70 m2 (UNISA, 2008), mens I Jemen ble et sett med 26 små Standard Tåkesamlere (SFC) på 1 m2 konstruert(Schemenaur et al, ingen dato). Materialet som brukes til nettverket er vanligvis nylon, polyetylen eller polypropylen netting (også kjent som ‘skygge klut’) som kan produseres til forskjellige tettheter som kan fange forskjellige mengder vann fra tåken som passerer gjennom DEN (UNEP, 1997B). Samlerne er plassert på ridgelines vinkelrett på rådende vind og fange og samle vann når tåke feier gjennom. Antallet og størrelsen på maskene som velges vil avhenge av lokal topografi, etterspørsel etter vann, og tilgjengeligheten av økonomiske ressurser og materialer. Ifølge FogQuest optimal tildeling er enkelt mesh enheter med avstand mellom dem på minst 5 m med ekstra tåke samlere plassert oppstrøms i en avstand på minst ti ganger høyere enn den andre tåke samleren. I Sør-Afrika arrangerte Universitetsforskningsprosjektet flere meshpaneler sammen for å utvide vannet og gi større stabilitet til strukturen i vindfulle forhold (UNISA, 2008).

oppsamleren og transportsystemet fungerer på grunn av tyngdekraften. Vanndråper som samler seg på nettet, løper nedover og drypper ned i en renn i bunnen av nettet fra hvor de kanaliseres via rør til en lagertank eller cistern. Typiske vannproduksjonsrater fra en tåkesamler varierer fra 200 til 1000 liter per dag, med variabilitet på daglig og sesongbasert basis (FogQuest). Effektiviteten av oppsamlingen forbedres med større tåkedråper, høyere vindhastigheter og smalere oppsamlingsfibre/maskebredde. I tillegg bør nettverket ha gode dreneringsegenskaper. Vann samling priser fra tåke samlere er vist I Tabell 1 nedenfor.

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

dimensjonene til transportsystemet og lagringsenheten vil avhenge av omfanget av ordningen. Lagringsanlegg bør gis for minst 50 prosent av det forventede maksimale daglige volumet av vann som forbrukes. For landbruksformål samles vann i en reguleringstank, overføres til et reservoar og til slutt til et vanningsanlegg som bønder kan bruke til å vanne sine avlinger (UNEP, 1997B).

Drift og vedlikehold er relativt enkle prosesser når systemet er riktig installert. Likevel er en viktig faktor i bærekraften til denne teknologien etableringen av et rutinemessig kvalitetskontrollprogram som bør omfatte følgende oppgaver (UNEP, 1997B):

• Inspeksjon av netting og kabelspenninger for å forhindre tap av vannhøstingseffektivitet og unngå strukturell skade
• Vedlikehold av nett, avløp og rørledninger for å inkludere fjerning av støv, rusk og alger
• Vedlikehold av lagertanken eller sisternen for å forhindre opphopning av sopp og bakterier
• når reservedeler ikke er tilgjengelige lokalt, anbefales det at et lager av nett og andre komponenter holdes i reserve som lokal forsyning kan v re begrenset, spesielt i fjerntliggende fjellområder.

Tørke forårsaket av klimaendringer fører til reduksjon i tilgjengeligheten av ferskvannsforsyninger i enkelte regioner. Dette har innvirkning på landbruksproduksjonen ved å begrense mulighetene for planting og vanning. Tåkehøsting gir en måte å fange viktige vannforsyninger for å støtte oppdrett i disse områdene. Videre, når det brukes til vanning for å øke skogkledde områder eller vegetasjonsdekning, kan vannforsyninger fra tåkehøsting bidra til å motvirke ørkenspredningsprosessen. Hvis de høyere åsene i området er plantet med trær, vil de også samle tåkevann og bidra til akviferer. Skogene kan da opprettholde seg selv og bidra med vann til økosystemet som bidrar til å bygge motstandskraft mot tørrere forhold.

Implementering

Tåkehøstingssystemer installeres best på åpne steder med en ganske høy høyde som er utsatt for vindstrøm. Meteorologisk og klimatisk informasjon som dominerende vindstrømningsretning må kanskje samles for å identifisere optimal plassering. Etter teknisk oppsett kan det også være nødvendig med opplæring for å introdusere systemet og vedlikeholdskravene til lokalsamfunnet. Tykk tåke, høye vindhastigheter og strammere nettmateriale kan alle forbedre effektiviteten til høstingssystemet. Vannhøstingshastigheten varierer mellom 5,3 liter per m2 / dag og 13,4 liter per m2/dag, avhengig av sesong, plassering og type (materiale brukt) av høstingssystemet(Organization Of American States, n.d.). Vann samlet fra tåke skurtreskere kan brukes til en rekke formål, inkludert drikkevann, vanning og andre innenlandske applikasjoner. Mesh, typisk nylon, polyetylen eller polypropylen netting, er tett spredt mellom to godt plantet innlegg, vanligvis trestolper. Størrelsen på et tåkehøstingssystem kan variere sterkt, med den minste er rundt 1 m2 enhet, og den største spenner opp til 1600 m2 (Dar SI Hmad, n.d.). En underliggende rennesteinen samler vanndråper som faller fra mesh. Dråpene viderekobles til en separat vannlagertank hvor vannet kan samles opp og brukes. Vedlikehold omfatter rutinemessige kontroller og rengjøring av netting, rør og tanker for å fjerne støv, alger, bakterier osv. for å sikre maksimal effektivitet og opprettholde vannkvaliteten.

Fordeler med teknologien

• krever ikke energi for å fungere.
• Reduserer trykket på lokale ferskvannsreservoarer i perioder med lav vanntilgjengelighet.
• Atmosfærisk vann er generelt rent, inneholder ikke skadelige mikroorganismer og er umiddelbart egnet til vanning. I en rekke tilfeller har vann samlet med tåkehøstingsteknologi vist seg å oppfylle Verdens Helseorganisasjons standarder (UNISA, 2008; WaterAid, ingen dato). Miljøpåvirkningen av installasjon og vedlikehold av teknologien er minimal (WaterAid, ingen dato). Når komponentdelene og teknisk tilsyn er sikret, er bygging av tåkehøstingsteknologi relativt enkel og kan gjennomføres på stedet. Byggeprosessen er ikke arbeidsintensiv, bare grunnleggende ferdigheter kreves, og når systemet er installert, krever det ingen energi for drift. Gitt at tåkehøsting er spesielt egnet for fjellområder hvor samfunn ofte lever i ekstern tilstand, er kapitalinvesteringer og andre kostnader generelt funnet å være lave i forhold til konvensjonelle kilder til vannforsyning (UNEP, 1997B).
• Gir en ekstra kilde til ferskvann i tørre kyst-og fjellområder, og øker dermed livskvaliteten i lokalsamfunn.
• Gir generelt rent vann som kan brukes umiddelbart etter høsting.
• Minimerer kostnader Og behovet for å transportere ferskvann inn i området, noe som er vanskelig å nå.

Ulemper med teknologien

Tåkehøstingsteknologier er avhengige av en vannkilde som ikke alltid er pålitelig, fordi forekomsten av tåke er usikker. Imidlertid har enkelte områder en tilbøyelighet til tåkeutvikling, spesielt fjellrike kystområder på Den vestlige kontinentalmarginen I Sør-Amerika. Videre er det vanskelig å beregne selv en omtrentlig mengde vann som kan oppnås på et bestemt sted (Schemenauer Og Cereceda, 1994). Denne teknologien kan utgjøre en investeringsrisiko med mindre et pilotprosjekt først utføres for å kvantifisere det potensielle vannrenteutbyttet som kan forventes i det aktuelle området.

Økonomiske krav og kostnader

kostnadene varierer avhengig av størrelsen på tåkefangerne, kvaliteten på og tilgangen til materialene, arbeidet og plasseringen av nettstedet. Små tåke samlere koster mellom $ 75 og $ 200 hver å bygge. Store 40-m2 tåke samlere koster mellom $1000 og $1500 og kan vare i opptil ti år. Et landsbyprosjekt som produserer ca 2000 liter vann per dag vil koste rundt $ 15.000 (FogQuest). Flere enhetssystemer har fordelen av en lavere kostnad per enhet produsert vann, og antall paneler i bruk kan endres ettersom klimatiske forhold og etterspørsel etter vann varierer(UNEP, 1997B). Samfunnsdeltakelse vil bidra til å redusere arbeidskostnadene ved å bygge tåkehøstingssystemet.

Institusjonelle og organisatoriske krav

det anbefales generelt at lokalbefolkningen er involvert i byggingen av prosjektet (UNEP, 1997; WaterAid, ingen dato). Samfunnsdeltakelse bidrar til å fjerne lønnskostnader og bidrar også til å sikre en følelse av eierskap av samfunnet og en forpliktelse til vedlikehold. En community management committee kan settes opp og bestå av trente personer som er ansvarlige for reparasjons-og vedlikeholdsoppgaver, og bidrar til å sikre teknologiens langsiktige bærekraft. I begynnelsen kan det være nødvendig med statsstøtte for å kjøpe råvarer og finansiere teknisk kompetanse.

en rekke meteorologiske og geografiske opplysninger er nødvendig for å velge et sted for å implementere tåkehøstingsteknologi, inkludert overveiende vindretning og potensialet for å trekke ut vann fra tåke (for eksempel hyppighet av tåkeforekomst og tåkevanninnhold). En mulighetsstudie og pilotskala vurdering bør også utføres for å vurdere størrelsen og påliteligheten til tåkevannskilden. Noe av denne informasjonen kan vanligvis hentes fra statlige meteorologiske byråer, men kan kreve lokale meteorologiske stasjoner og bruk av et neblinometer (en enhet for å måle væskeinnholdet) for innsamling av lokaliserte data (Boks 1).

Boks 1: nøkkelinformasjonskrav for vurdering av tåkehøstingsevne
«Globale vindmønstre: vedvarende vind fra en retning er ideelle for tåkeoppsamling. Høytrykksområdet i den østlige Delen av Sør-Stillehavet produserer landbasert, sørvestlig vind i nord-Chile for det meste av året og sørlig vind langs Kysten av Peru.
Topografi: det er nødvendig å ha tilstrekkelig topografisk lettelse for å fange opp tåke / skyer. Eksempler på kontinental skala, inkluderer kystfjellene I Chile, Peru og Ecuador, og på lokal skala inkluderer isolerte åser eller kystdyner.

Lettelse i nærområdene: det er viktig at det ikke er noen store hindringer for vinden innen noen få kilometer motvind av området. I tørre kystregioner kan tilstedeværelsen av en innlandsdepresjon eller et basseng som varmes opp i løpet av dagen være fordelaktig, da det lokaliserte lavtrykksområdet som er opprettet, kan forbedre havbrisen og øke vindhastigheten der marine skydekk flyter over innsamlingsenhetene.

Høyde: tykkelsen på stratocumulusskyene og høyden på deres baser vil variere med plassering. En ønskelig arbeidshøyde er på to tredjedeler av skytykkelsen over basen. Denne delen av skyen vil normalt ha det høyeste flytende vanninnholdet. I Chile og Peru varierer arbeidshøydene fra 400 m til 1000 m over havet.

Orientering av de topografiske egenskapene: det er viktig at lengdeaksen til fjellkjeden, åsene eller sanddynesystemet er omtrent vinkelrett på vindretningen som bringer skyene fra havet. Skyene vil strømme over ryggen linjer og gjennom passerer, med tåke ofte spre på nedvind side.

avstand fra kysten: det er mange høyhøyde kontinentale steder med hyppig tåkedekke som følge av enten transport av oppvind skyer eller dannelse av orografiske skyer. I disse tilfellene er avstanden til kysten irrelevant. Imidlertid er områder med høy lettelse nær kysten generelt foretrukne steder for tåkehøsting.

Plass for samlere: rygglinjer og vindretningen på flate fjell er gode tåkehøstesteder. Når lange tåkevannsamlere brukes, bør de plasseres med intervaller på ca 4,0 m for å la vinden blåse rundt samlerne.

Crestline og upwind steder: litt lavere høyde upwind steder er akseptable, som er konstant høyde steder på et flatt terreng. Men steder bak en ås eller bakke, spesielt der vinden blåser nedoverbakke, bør unngås.»Kilde: UNEP, 1997B

Bortsett fra harde data som er beskrevet i Boks 1, er det nødvendig med kompetanse innen bygging og vedlikehold av tåkehøstingsteknologien, og opplæring bør gis til lokalsamfunn for å gjennomføre regelmessige kvalitetskontroller og utstyrsinspeksjoner.

barrierer for implementering

Flere utfordringer og problemer har oppstått fra tåkehøstingsprosjekter implementert til dags dato:

• når tåke er en sesongkilde, må vann lagres i store mengder for bruk i tørrsesong (WaterAId, ingen dato)
• hvis ikke riktig vedlikeholdt, blir vannkvaliteten et problem under lavstrømsperioder
• Tåkevannsinnsamling krever spesifikke miljømessige og topografiske forhold, og begrenser bruken til bestemte regioner
• Innkjøp Og transport av materialer hindres av eksterne steder og bratt terreng
• sterk vind og snøfall Kan Føre til strukturfeil i vintersesongen
• Vannutbytte er vanskelig å forutsi, krever mulighetsstudier før storskala implementering
• for høsting for å være effektiv, er det nødvendig med hyppige tåke og tilstrekkelig vann samlet for at investeringen skal være kostnadseffektiv. Dette begrenser teknologiene til områder med spesifikke forhold.
• det er få kommersielle produsenter av mesh for tiden i drift, med hovedleverandører lokalisert i Chile. Det er ingen I Afrika, Nord-Amerika eller Asia (FogQuest). Derfor kan implementering og vedlikehold være kostbart på grunn av import eller transport.
• Høstet volum kan være vanskelig å forutsi, spesielt på lang sikt, da det avhenger av tåke, vindhastighet, etc.
• i noen kystregioner kvaliteten høstet tåke drikkevann er dårligere på grunn av høye konsentrasjoner av klor, nitrat og mineraler
• Store tåke høsting konstruksjoner kan skade eller hindre flora og fauna
• Tøffe værforhold som svært sterk vind og snøfall kan skade høsting systemer

muligheter for gjennomføring

• Relativt enkel teknologi. Når den er etablert, kan den drives av samfunnet, og lite vedlikehold er nødvendig
• Billigere kilde til ferskvann sammenlignet med noen andre ikke-konvensjonelle kilder til vannforsyning, for eksempel avsalting
• Diversifisering av ferskvannsressurser i områder der ferskvannstilgang er begrenset øker klimamotstanden
• Materialer for systemkomponenter kan ofte hentes lokalt, og skaper lokale forretningsmuligheter
• Tåke vanninnsamling har dukket opp som en innovativ teknologi for fjellrike samfunn uten tilgang til tradisjonelle vannkilder. Fortsatt i stor grad i en tilstand av utvikling, det er mulighet for forskning og utvikling i tåke høsting teknologi og dens potensial til å støtte landbruksproduksjon. På grunn av mangelen på nettleverandører, gir bruk av lokalt tilgjengelige materialer for komponentdeler en mulighet for lokal forretningsutvikling. Denne teknologien gir også en mulighet til å gjenopprette naturlig vegetasjon og støtte landbrukspraksis gjennom innkjøp av klart vann til avlinger og husdyr.

Implementeringshensyn*

Teknologisk modenhet: 4-5
Initial investering: 1-3
Driftskostnader: 1-2
Implementeringstid: 1-2

* denne tilpasningsteknologibrikken inneholder en generell vurdering av fire dimensjoner knyttet til implementering av teknologien. Det representerer en indikativ vurderingsskala på 1-5 som følger:
Teknologisk modenhet : 1-i tidlige stadier av forskning og utvikling, til 5 – fullt moden og mye brukt
Initial investering: 1 – svært lav pris, til 5 – svært høy kostnad investering som trengs for å implementere teknologi
Driftskostnader: 1 – svært lav / ingen kostnad, til 5 – svært høye kostnader for drift og vedlikehold
Implementeringstid: 1 – veldig rask å implementere og nå ønsket kapasitet, til 5 – betydelige tidsinvesteringer som trengs for å etablere og/eller nå full kapasitet
denne vurderingen skal kun brukes som en indikasjon og skal ses som i forhold til de andre teknologiene som er inkludert i denne veiledningen. Mer spesifikke kostnader og tidslinjer skal identifiseres som relevante for den spesifikke teknologien og geografien.

Case-Studier

• Morroco: Drikke fra skyene-kvinner og menn forvandler dugg og tåke til drikkevann

• UNEP-Dhi Partnership-Tåke høsting
• IDRC (International Development Research Centre) (1995) Leser Skyer I Chile, IDRC Rapporter, Ontario.
• Schemenauer, R. S., P. Osses, and M. Leibbrand (2004) Tåke samling evaluering og operative prosjekter I Hajja Governorate, Jemen. I: Proceedings of 3rd International Conference on Fog, Fog Collection and Dew, Cape Town, Sør-Afrika, 38.
• Schemenauer, R. S. Og P. Cereceda (1994). Fog collection rolle i vannplanlegging for utviklingsland. Natural Resources Forum, 18, 91-100, De Forente Nasjoner, New York.
• UNEP (1997) Sourcebook Of Alternative Technologies For Freshwater Augmentation In Some Countries in Asia, UNEP, Unit Of Sustainable Development And Environment General Secretariat, Organization Of American States, Washington, D. C.
• NISA (University Of South Africa) (2008) Forskningsrapport, UNISA. Cape Town.
• WaterAid, Teknisk Kort: Regnvann Høsting, ingen dato
• Cho, R. (2011). The Fog Collectors: Høsting Av Vann Fra Tynn Luft. Jordinstituttet, Columbia University. Tilgjengelig på: http://blogs.ei.columbia.edu/2011/03/07/the-fog-collectors-harvesting-w…
• Dar Si Hmad (n.d.) Tåke-Høsting. Darsihmad.org. Tilgjengelig på: http://www.darsihmad.org/fog-harvesting/
• Gur, E. Og Spuhler, D. (n.d.) Tåke Drypp. Bærekraftig Sanitær Og Vannforvaltning (SSWM). Tilgjengelig på: http://www.sswm.info/content/fog-drip
• OAS (n.d.) 1.3 Tåke Høsting. Organisasjonen Av Amerikanske Stater. Tilgjengelig på: http://www.oas.org/dsd/publications/unit/oea59e/ch12.htm
• Den er en av de største byene i verden. ClimateTechWiki. Tilgjengelig på: http://www.climatetechwiki.org/content/fog-harvesting
  Wikipedia (2016). Tåke Samling. Wikimedia Foundation (Engelsk). Tilgjengelig på: https://en.wikipedia.org/wiki/Fog_collection