mist harvesting

mist heeft het potentieel om een alternatieve bron van zoet water te bieden in droge gebieden en kan worden geoogst door middel van eenvoudige en goedkope opvangsystemen. Opgevangen water kan vervolgens worden gebruikt voor irrigatie in de landbouw en huishoudelijk gebruik. Uit onderzoek blijkt dat mistverzamelaars het beste werken op locaties met frequente mistperioden, zoals kustgebieden waar water kan worden verzameld als mist landinwaarts beweegt gedreven door de wind. De technologie kan echter ook water leveren in bergachtige gebieden als het water aanwezig is in stratocumuluswolken, op hoogten van ongeveer 400 m tot 1.200 m (UNEP, 1997b). Volgens het International Development Research Centre (1995) zijn naast Chili, Peru en Ecuador ook de Atlantische kust van zuidelijk Afrika (Angola, Namibië), Zuid-Afrika, Kaapverdië, China, Oost-Jemen, Oman, Mexico, Kenia en Sri Lanka de gebieden met de meeste potentiële voordelen.

beschrijving

Mistwinning biedt een alternatieve zoetwaterbron door middel van een techniek die wordt gebruikt om water van door wind aangedreven mist op te vangen. Mistroostersystemen worden meestal geïnstalleerd in gebieden waar de aanwezigheid van mist van nature hoog is, meestal kust-en bergachtige gebieden. De systemen zijn meestal gebouwd in de vorm van een mazen net, gestabiliseerd tussen twee palen die zijn uitgespreid onder een hoek loodrecht op de heersende wind met de mist. Als de wind door het gaas gaat, vormen zich zoetwaterdruppels en druppelen ze in een onderliggende goot, van waaruit leidingen het water naar een opslagtank leiden.

Mistroosttechnologie bestaat uit een enkel-of dubbellaags maasnet dat wordt ondersteund door twee uit de grond oprijzende palen. Mesh panelen kunnen variëren in grootte. De door de Universiteit van Zuid-Afrika in een onderzoeksproject voor het rooien van mist gebruikte meet 70 m2 (UNISA, 2008) terwijl in Jemen een set van 26 kleine standaard Mistverzamelaars (SFC) van 1 m2 werd gebouwd (Schemenaur et al, geen datum). Het materiaal dat Voor het gaas wordt gebruikt, is meestal nylon, polyethyleen of polypropyleen gaas (ook bekend als “schaduwdoek”) dat kan worden geproduceerd met verschillende dichtheden die verschillende hoeveelheden water kunnen opvangen uit de mist die er doorheen gaat (UNEP, 1997b). De collectoren worden geplaatst op ridlijnen loodrecht op de heersende wind en vangen en verzamelen water wanneer mist doorweegt. Het aantal en de grootte van de gekozen mazen is afhankelijk van de lokale topografie, de vraag naar water en de beschikbaarheid van financiële middelen en materialen. Volgens FogQuest is de optimale toewijzing enkelvoudige mazen met een tussenafstand van ten minste 5 m met extra mistopvanginstallaties die stroomopwaarts worden geplaatst op een afstand van ten minste tien keer hoger dan de andere mistopvanginstallaties. In Zuid-Afrika heeft het Universitaire onderzoeksproject verschillende meshpanelen samengebracht om het stroomgebied uit te breiden en de structuur in winderige omstandigheden stabieler te maken (UNISA, 2008).

de opvang-en transportsystemen werken door de zwaartekracht. Waterdruppels die zich op het gaas verzamelen, lopen naar beneden en druppelen in een goot aan de onderkant van het net van waaruit ze via leidingen naar een opslagtank of reservoir worden geleid. Typische waterproductiesnelheden van een mistcollector variëren van 200 tot 1.000 liter per dag, met variabiliteit op dagelijkse en seizoensgebonden basis (FogQuest). De efficiëntie van de opvang verbetert met grotere mistdruppels, hogere windsnelheden en smallere opvangvezels/maaswijdte. Bovendien moet het gaas goede drainage kenmerken hebben. In Tabel 1 wordt een overzicht gegeven van de opvangcapaciteit van de mistopvanginstallaties.

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

de afmetingen van het transportsysteem en het opslagapparaat zullen afhangen van de omvang van de regeling. Er moet worden voorzien in opslagfaciliteiten voor ten minste 50% van de verwachte maximale dagelijkse hoeveelheid water die wordt verbruikt. Voor landbouwdoeleinden wordt water opgevangen in een regeltank, overgebracht naar een reservoir en dan uiteindelijk in een irrigatiesysteem dat boeren kunnen gebruiken om hun gewassen te besproeien (UNEP, 1997b).

bediening en onderhoud zijn relatief eenvoudige processen zodra het systeem correct is geïnstalleerd. Een belangrijke factor voor de duurzaamheid van deze technologie is echter de vaststelling van een routinematig kwaliteitscontroleprogramma dat de volgende taken moet omvatten (UNEP, 1997b).:

• Inspectie van netten en kabel spanningen om te voorkomen dat het verlies in het water oogsten efficiëntie en het vermijden van structurele schade
• Onderhoud van de netten, het riool en leidingen te omvatten het verwijderen van stof, vuil en algen
• Onderhoud van de opslag tank of put om te voorkomen dat ophoping van bacteriën en schimmels
• Waar onderdelen zijn niet lokaal beschikbaar zijn, het wordt aanbevolen dat een voorraad van mesh en andere onderdelen worden bewaard in reserve lokale aanbod kan worden beperkt, vooral in afgelegen bergachtige regio ‘ s.

droogte als gevolg van klimaatverandering leidt in sommige regio ‘ s tot een vermindering van de beschikbaarheid van zoetwater. Dit heeft gevolgen voor de landbouwproductie doordat de mogelijkheden voor aanplant en irrigatie worden beperkt. Mist oogsten is een manier om vitale watervoorraden vast te leggen om de landbouw in deze gebieden te ondersteunen. Bovendien kan, wanneer het wordt gebruikt voor irrigatie om beboste gebieden of vegetatiebedekking te vergroten, de watervoorziening van mist oogsten helpen om het verwoestijningsproces tegen te gaan. Als de hogere heuvels in het gebied zijn beplant met bomen, zullen ook zij mistwater verzamelen en bijdragen aan de aquifers. De bossen kunnen dan zichzelf in stand houden en water bijdragen aan het ecosysteem om zo weerbaarheid tegen drogere omstandigheden op te bouwen.

implementatie

Mistroostersystemen kunnen het best worden geïnstalleerd op Open locaties met een vrij hoge hoogte die worden blootgesteld aan wind. Meteorologische en klimatologische informatie, zoals de overheersende windstromingsrichting, moet wellicht worden verzameld om een optimale plaatsing te bepalen. Na de technische installatie kan ook training nodig zijn om het systeem en de onderhoudsvereisten aan de lokale gemeenschap te introduceren. Dikke mist, hoge windsnelheden en strakker gaas Materiaal kunnen allemaal de efficiëntie van het oogstsysteem verbeteren. Het waterverbruik varieert tussen 5,3 liter per m2/dag en 13,4 liter per m2/dag, afhankelijk van het seizoen, de plaats en het type (gebruikt materiaal) van het oogstsysteem (Organization of American States, n.d.). Water verzameld uit mistrooiers kan worden gebruikt voor een breed scala van doeleinden, met inbegrip van drinkwater, irrigatie, en andere huishoudelijke toepassingen. Het gaas, typisch nylon, polyethyleen of polypropyleen net, is strak verdeeld tussen twee stevig geplant palen, meestal houten palen. De grootte van een mistroostersysteem kan sterk variëren, met de kleinste is ongeveer 1 m2 eenheid, en de grootste overspanning tot 1600 m2 (Dar SI Hmad, n.d.). Een onderliggende goot verzamelt de waterdruppels die uit het gaas vallen. De druppels worden omgeleid naar een aparte watertank waar het water kan worden verzameld en gebruikt. Onderhoud omvat routinematige controles en reiniging van netten, leidingen en tanks om stof, algen, bacteriën, enz.te verwijderen. om maximale efficiëntie te garanderen en de waterkwaliteit te behouden.

voordelen van de technologie

• vereisen geen energie om te werken.
• vermindert de druk op lokale zoetwaterreservoirs in perioden van lage beschikbaarheid van water.
• atmosferisch water is over het algemeen schoon, bevat geen schadelijke micro-organismen en is onmiddellijk geschikt voor irrigatiedoeleinden. In een aantal gevallen is aangetoond dat water dat wordt verzameld met behulp van mistrooitechnologie voldoet aan de normen van de Wereldgezondheidsorganisatie (UNISA, 2008; WaterAid, geen datum). De milieu-impact van het installeren en onderhouden van de technologie is minimaal (WaterAid, geen datum). Zodra de onderdelen en het technisch toezicht zijn beveiligd, is de bouw van mistroosttechnologie relatief eenvoudig en kan ter plaatse worden uitgevoerd. Het bouwproces is niet arbeidsintensief, alleen basisvaardigheden zijn vereist en, eenmaal geïnstalleerd, het systeem vereist geen energie voor de werking. Gezien het feit dat het verzamelen van mist bijzonder geschikt is voor bergachtige gebieden waar gemeenschappen vaak in afgelegen staat wonen, blijken de kapitaalinvesteringen en andere kosten in het algemeen laag te zijn in vergelijking met conventionele watervoorzieningsbronnen (UNEP, 1997b).
• vormt een extra bron van zoetwater in droge kust-en bergachtige regio ‘ s, waardoor de levenskwaliteit in gemeenschappen toeneemt.
• levert over het algemeen schoon water dat onmiddellijk na het oogsten kan worden gebruikt.
• minimaliseert de kosten en de noodzaak om zoet water naar het moeilijk bereikbare gebied te vervoeren.

nadelen van de technologie

Mistroosters zijn afhankelijk van een waterbron die niet altijd betrouwbaar is, omdat het voorkomen van mist onzeker is. Sommige gebieden hebben echter een neiging tot mistontwikkeling, met name bergachtige kustgebieden aan de westelijke continentale rand van Zuid-Amerika. Verder is het moeilijk om zelfs een geschatte hoeveelheid water te berekenen die op een bepaalde locatie kan worden verkregen (Schemenauer en Cereceda, 1994). Deze technologie kan een investeringsrisico inhouden, tenzij eerst een proefproject wordt uitgevoerd om de potentiële wateropbrengst te kwantificeren die in het betrokken gebied kan worden verwacht.

financiële behoeften en kosten

de kosten variëren afhankelijk van de grootte van de mistvangers, de kwaliteit van en de toegang tot de materialen, het personeel en de locatie van het terrein. Kleine mist verzamelaars kosten tussen de $ 75 en $ 200 elk te bouwen. Grote 40 m2 mist verzamelaars kosten tussen de $ 1.000 en $ 1.500 en kan duren voor maximaal tien jaar. Een dorpsproject dat ongeveer 2.000 liter water per dag produceert, kost ongeveer $ 15.000 (FogQuest). Systemen met meerdere eenheden hebben het voordeel van lagere kosten per geproduceerde eenheid water, en het aantal panelen in gebruik kan worden gewijzigd als de klimatologische omstandigheden en de vraag naar water variëren (UNEP, 1997b). De deelneming van de Gemeenschap zal bijdragen tot een verlaging van de arbeidskosten voor de bouw van het mistroostersysteem.

institutionele en organisatorische vereisten

in het algemeen wordt aanbevolen dat de lokale bevolking bij de bouw van het project wordt betrokken (UNEP, 1997; WaterAid, geen datum). De participatie van de gemeenschap helpt de arbeidskosten te verminderen en draagt ook bij tot een gevoel van eigenaarschap van de Gemeenschap en een verbintenis tot onderhoud. Er zou een communautair beheerscomité kunnen worden opgericht, bestaande uit opgeleide personen die verantwoordelijk zijn voor reparatie-en onderhoudstaken, om de duurzaamheid van de technologie op lange termijn te helpen waarborgen. In de beginfase kunnen overheidssubsidies nodig zijn om grondstoffen te kopen en technische expertise te financieren.

een reeks meteorologische en geografische informatie is vereist voor de keuze van een locatie voor de toepassing van mistrooitechnologie, met inbegrip van de overheersende windrichting en de mogelijkheid om water uit mist te halen (zoals de frequentie van het optreden van mist en het gehalte aan mistwater). Er moet ook een haalbaarheidsstudie en een evaluatie op proefschaal worden uitgevoerd om de omvang en betrouwbaarheid van de mistwaterbron te beoordelen. Sommige van deze informatie kan gewoonlijk worden verzameld bij meteorologische instanties van de overheid, maar kan lokale meteorologische stations vereisen en het gebruik van een neblinometer (een apparaat om het vloeistofwatergehalte te meten) voor het verzamelen van lokale gegevens (Kader 1).

Kader 1: essentiële informatievereisten voor het beoordelen van de geschiktheid van mistroosters
” globale windpatronen: aanhoudende wind uit één richting zijn ideaal voor het verzamelen van mist. Het hogedrukgebied in het oostelijke deel van de Stille Zuidzee produceert het grootste deel van het jaar een zuidwestenwind in het noorden van Chili en een zuidelijke wind langs de kust van Peru.
topografie: er moet voldoende topografisch reliëf zijn om de mist/wolken te onderscheppen. Voorbeelden op continentale schaal zijn de kustbergen van Chili, Peru en Ecuador, en op lokale schaal geïsoleerde heuvels of kustduinen.

reliëf in de omgeving: Het is belangrijk dat er binnen enkele kilometers voor de wind geen grote hindernis is. In droge kustregio ‘ s kan de aanwezigheid van een Inland depressie of bassin die overdag opwarmt, voordelig zijn, omdat het aldus gecreëerde lokale lagedrukgebied de zeebries kan versterken en de windsnelheid waarmee mariene wolkendekken over de opvangvoorzieningen stromen, kan verhogen.

hoogte: de dikte van de stratocumuluswolken en de hoogte van hun bases variëren per locatie. Een gewenste werkhoogte is op twee derde van de wolkendikte boven de basis. Dit deel van de wolk zal normaal gesproken het hoogste vloeibare watergehalte hebben. In Chili en Peru, de werkhoogten variëren van 400 m tot 1.000 m boven de zeespiegel.

oriëntatie van de topografische kenmerken: Het is belangrijk dat de lengteas van het gebergte, de heuvels of het duinstelsel ongeveer loodrecht staat op de richting van de wind die de wolken uit de Oceaan brengt. De wolken zullen over de noklijnen en door passes stromen, waarbij de mist vaak aan de benedenwinds kant verdwijnt.

afstand van de kustlijn: er zijn veel hooggelegen continentale locaties met frequente mistbedekking als gevolg van ofwel het transport van upwind wolken of de vorming van orografische wolken. In deze gevallen is de afstand tot de kustlijn irrelevant. Echter, gebieden van hoog reliëf in de buurt van de kustlijn zijn over het algemeen de voorkeur sites voor mist oogsten.

ruimte voor verzamelaars: noklijnen en de Bovenwindse randen van vlakke bergtoppen zijn goede locaties voor het verzamelen van mist. Wanneer lange mistwatercollectoren worden gebruikt, moeten deze met tussenpozen van ongeveer 4,0 m worden geplaatst om de wind rond de collectoren te laten waaien.

Crestline en upwind locaties: iets lagere hoogte upwind locaties zijn aanvaardbaar, evenals constante hoogte locaties op een vlak terrein. Maar locaties achter een heuvelrug of heuvel, vooral waar de wind naar beneden waait, moeten worden vermeden.”Bron: UNEP, 1997b

afgezien van de harde gegevens die in Kader 1 worden beschreven, is deskundigheid op het gebied van de bouw en het onderhoud van de mistroosttechnologie vereist en moeten lokale gemeenschappen worden opgeleid om regelmatig kwaliteitscontroles en inspecties van apparatuur uit te voeren.

belemmeringen voor de uitvoering

verschillende uitdagingen en problemen zijn naar voren gekomen uit tot nu toe uitgevoerde mistopvangprojecten:

• Waar mist is een seizoensgebonden bron, het water wordt opgeslagen in grote hoeveelheden voor droge seizoen gebruik (WaterAId, geen datum)
• Als het niet goed onderhouden, de kwaliteit van het water wordt een probleem tijdens de low-flow periodes
• Mist waterwinning vereist specifieke milieu-en topografische omstandigheden, het beperken van de toepassing van specifieke regio ‘ s
• Inkoop en transport van goederen wordt belemmerd door externe locaties en steile hellingen
• Sterke wind en sneeuw vallen kan resulteren in een structureel defect in het winterseizoen
• Water opbrengst is moeilijk te voorspellen, aangezien haalbaarheidsstudies voorafgaand aan grootschalige implementatie
• vereist zijn om de oogst doeltreffend te maken, zijn frequente nevels nodig en is er voldoende water verzameld om de investering kosteneffectief te maken. Dit beperkt de technologieën tot gebieden met specifieke omstandigheden.
• er zijn momenteel weinig commerciële producenten van Maas in bedrijf, waarvan de belangrijkste leveranciers in Chili zijn gevestigd. Er is er geen in Afrika, Noord-Amerika of Azië (FogQuest). Daarom kunnen implementatie en onderhoud kostbaar zijn als gevolg van import of transport.
• het geoogste volume kan moeilijk te voorspellen zijn, vooral op lange termijn, omdat het afhankelijk is van de aanwezigheid van mist, windsnelheid, enz.
• in sommige kustgebieden is de kwaliteit van het geoogste mistwater voor drinkwater inferieur door hoge concentraties chloor, nitraat en mineralen
• Grote mistopvangconstructies kunnen flora en fauna beschadigen of belemmeren
• barre weersomstandigheden, zoals zeer sterke wind en sneeuwval, kunnen oogstsystemen beschadigen

mogelijkheden voor implementatie

• relatief eenvoudige technologie. Eenmaal gevestigd, kan worden uitgevoerd door de gemeenschap en weinig onderhoud vereist
• Goedkoper bron van zoetwater in vergelijking met sommige andere niet-conventionele bronnen van water, zoals ontzilting
• Diversificatie van zoetwater bronnen in gebieden waar zoet water de toegang is beperkt toeneemt klimaatbestendigheid
• Materialen voor onderdelen van het systeem kan vaak worden ingekocht, het creëren van lokale zakelijke kansen
• Mist waterwinning heeft zich ontpopt als een innovatieve technologie voor het bergachtige gemeenschappen zonder de toegang tot de traditionele bronnen van water. Nog steeds grotendeels in een staat van ontwikkeling, zijn er mogelijkheden voor onderzoek en ontwikkeling op het gebied van mist oogsten technologie en de mogelijkheden om de landbouwproductie te ondersteunen. Gezien het gebrek aan leveranciers van gaas biedt het gebruik van lokaal beschikbare materialen voor onderdelen een kans voor lokale bedrijfsontwikkeling. Deze technologie biedt ook de mogelijkheid om de natuurlijke vegetatie te herstellen en landbouwpraktijken te ondersteunen door het betrekken van helder water voor gewassen en vee.

Implementatieoverwegingen *

technologische volwassenheid: 4-5
initiële investering: 1-3
operationele kosten: 1-2
Tenuitvoerleggingstermijn: 1-2

* dit document over aanpassingstechnologie bevat een algemene beoordeling van vier dimensies met betrekking tot de toepassing van de technologie. De indicatieve beoordelingsschaal is als volgt:
technologische rijpheid: 1 – in een vroeg stadium van onderzoek en ontwikkeling, tot 5 – volledig rijpe en veelgebruikte
initiële investering: 1 – zeer lage kosten, tot 5 – zeer hoge kosten investeringen die nodig zijn om technologie toe te passen
operationele kosten: 1 – zeer lage/geen kosten, tot 5 – zeer hoge exploitatie – en onderhoudskosten
Implementatietijdstip: 1 – zeer snel te implementeren en de gewenste capaciteit te bereiken, tot 5 – aanzienlijke investeringen in de tijd die nodig zijn om volledige capaciteit
tot stand te brengen en/of te bereiken deze beoordeling dient slechts als indicatie te worden gebruikt en moet worden gezien als relatief ten opzichte van de andere technologieën in deze gids. Meer specifieke kosten en tijdschema ‘ s moeten worden geïdentificeerd als relevant voor de specifieke technologie en geografie.

Casestudy ‘ S

• Morroco: Drinken uit de wolken-vrouwen en mannen transformeren dauw en mist in drinkwater

• UNEP-DHI Partnership-Fog harvesting
• IDRC (International Development Research Centre) (1995) Reading Clouds in Chile, IDRC Reports, Ontario.
• Schemenauer, R. S., P. Osses, and M. Leibbrand (2004) Fog collection evaluation and operational projects in the Hajja Governorate, Yemen. In: Proceedings of the 3rd International Conference on Fog, Fog Collection and Dew, Cape Town, South Africa, 38.
• Schemenauer, R. S. en P. Cereceda (1994). De rol van mistverzameling in de waterplanning voor ontwikkelingslanden. Natural Resources Forum, 18, 91-100, Verenigde Naties, 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, Organisation of American States, Washington, D. C.
• NISA (University of South Africa) (2008) Research Report, UNISA. Kaapstad.
• WaterAid, Technical Briefment: Rainwater Harvesting, no date
• Cho, R. (2011). De Mist Verzamelaars: Water Uit De Lucht Halen. Earth Institute, Columbia University. Beschikbaar op: http://blogs.ei.columbia.edu/2011/03/07/the-fog-collectors-harvesting-w…
• Dar Si Hmad (n.d.) mist oogsten. Darsihmad.org. beschikbaar op: http://www.darsihmad.org/fog-harvesting/
• Gur, E. en Spuhler, D. (n.d.) Fog Drip. Duurzaam sanitair en waterbeheer (SSWM). Beschikbaar op: http://www.sswm.info/content/fog-drip
• OAS (N. d.) 1.3 mist oogsten. Organisatie van Amerikaanse staten. Beschikbaar op: http://www.oas.org/dsd/publications/unit/oea59e/ch12.htm
• Quezada, A., Haggar, J., Torres, J. en Clements, R. (n.d.) Fog Harvesting. ClimateTechWiki. Beschikbaar op:http://www.climatetechwiki.org/content/fog-harvesting
  Wikipedia (2016). Mist Collectie. Wikimedia Foundation. Beschikbaar op: https://en.wikipedia.org/wiki/Fog_collection