recoltarea ceții

ceața are potențialul de a furniza o sursă alternativă de apă dulce în regiunile uscate și poate fi recoltată prin utilizarea unor sisteme de colectare simple și cu costuri reduse. Apa capturată poate fi apoi utilizată pentru irigații agricole și pentru uz casnic. Cercetările sugerează că colectorii de ceață funcționează cel mai bine în locații cu perioade frecvente de ceață, cum ar fi zonele de coastă în care apa poate fi recoltată pe măsură ce ceața se deplasează spre interior, condusă de vânt. Cu toate acestea, tehnologia ar putea furniza, de asemenea, apă în zonele montane dacă apa este prezentă în norii stratocumulus, la altitudini de aproximativ 400 m până la 1.200 m (UNEP, 1997b). Potrivit Centrului Internațional de cercetare pentru Dezvoltare (1995), pe lângă Chile, Peru și Ecuador, zonele cu cel mai mare potențial de a beneficia includ coasta atlantică a Africii de Sud (Angola, Namibia), Africa de Sud, Capul Verde, China, Yemenul de Est, Oman, Mexic, Kenya și Sri Lanka.

descriere

recoltarea ceții oferă o sursă alternativă de apă dulce printr-o tehnică utilizată pentru captarea apei din ceața generată de vânt. Sistemele de recoltare a ceții sunt instalate de obicei în zone în care prezența ceții este în mod natural ridicată, de obicei regiuni de coastă și montane. Sistemele sunt de obicei construite sub forma unei plase de plasă, stabilizate între două posturi care sunt întinse la un unghi perpendicular pe Vântul predominant care transportă ceața. Pe măsură ce vântul trece prin plasă, se formează picături de apă dulce și se picură într-un jgheab subiacent, din care conductele conduc apa într-un rezervor de stocare.

tehnologia de recoltare a ceții constă dintr-o plasă de plasă cu un singur sau dublu strat susținută de doi stâlpi care se ridică de la sol. Panourile de plasă pot varia în funcție de dimensiune. Cele utilizate de Universitatea din Africa de sud într-un proiect de cercetare privind recoltarea ceții au măsurat 70 m2 (UNISA, 2008), în timp ce în Yemen au fost construite un set de 26 de colectoare de ceață standard mici (SFC) de 1 m2 (Schemenaur și colab., fără dată). Materialul utilizat pentru plasă este de obicei plasă din nailon, polietilenă sau polipropilenă (cunoscută și sub numele de pânză de umbră) care poate fi produsă la diferite densități capabile să capteze diferite cantități de apă din ceața care trece prin ea (UNEP, 1997b). Colectoarele sunt poziționate pe linii perpendiculare pe Vântul predominant și captează și colectează apa atunci când ceața trece. Numărul și dimensiunea ochiurilor alese vor depinde de topografia locală, de cererea de apă și de disponibilitatea resurselor și materialelor financiare. Conform FogQuest, alocarea optimă este reprezentată de unitățile cu o singură plasă, cu o distanță între ele de cel puțin 5 m, cu colectoare suplimentare de ceață plasate în amonte la o distanță de cel puțin zece ori mai mare decât celălalt colector de ceață. În Africa de Sud, proiectul de cercetare universitar a aranjat mai multe panouri de plasă împreună pentru a extinde bazinul hidrografic și pentru a oferi o mai mare stabilitate structurii în condiții de vânt (UNISA, 2008).

colectorul și sistemul de transport funcționează datorită gravitației. Picăturile de apă care se colectează pe plasă curg în jos și picură într-un jgheab din partea de jos a plasei de unde sunt canalizate prin conducte către un rezervor de stocare sau Cisternă. Ratele tipice de producție a apei de la un colector de ceață variază de la 200 la 1.000 de litri pe zi, variabilitatea având loc zilnic și sezonier (FogQuest). Eficiența colectării se îmbunătățește cu picături de ceață mai mari, viteze mai mari ale vântului și lățime mai îngustă a fibrelor/ochiurilor de plasă. În plus, plasa trebuie să aibă caracteristici bune de drenaj. Ratele de colectare a apei de la colectorii de ceață sunt prezentate în tabelul 1 de mai jos.

surse: UNISA, 2008; Schemenauer și colab., 2004; Washtechnology; FogQuest

Dimensiunile sistemului de transport și ale dispozitivului de stocare vor depinde de amploarea schemei. Ar trebui prevăzute spații de depozitare pentru cel puțin 50% din volumul zilnic maxim estimat de apă consumată. În scopuri agricole, apa este colectată într-un rezervor de reglare, transferată într-un rezervor și apoi într-un sistem de irigații pe care fermierii îl pot folosi pentru a-și uda culturile (UNEP, 1997b).

operarea și întreținerea sunt procese relativ simple odată ce sistemul a fost instalat corect. Cu toate acestea, un factor important în durabilitatea acestei tehnologii este stabilirea unui program de control al calității de rutină care ar trebui să includă următoarele sarcini (UNEP, 1997b):

• Inspecția plaselor de plasă și a tensiunilor cablurilor pentru a preveni pierderea eficienței recoltării apei și pentru a evita deteriorarea structurală
• Întreținerea plaselor, a canalelor de scurgere și a conductelor pentru a include îndepărtarea prafului, a resturilor și a algelor
• Întreținerea rezervorului de stocare sau a cisternei pentru a preveni acumularea de ciuperci și bacterii
• în cazul în care piesele de schimb nu sunt disponibile la nivel local, se recomandă păstrarea în rezervă a unui stoc de plasă și alte componente deoarece aprovizionarea locală ar putea fi restricționată, în special în regiunile muntoase îndepărtate.

seceta cauzată de schimbările climatice duce la reducerea disponibilității aprovizionării cu apă dulce în unele regiuni. Acest lucru are un impact asupra producției agricole prin limitarea oportunităților de plantare și irigare. Recoltarea de ceață oferă o modalitate de captare a rezervelor vitale de apă pentru a sprijini agricultura în aceste zone. Mai mult, atunci când este utilizat pentru irigații pentru a crește suprafețele împădurite sau acoperirea vegetației, aprovizionarea cu apă din recoltarea de ceață poate ajuta la contracararea procesului de deșertificare. Dacă dealurile mai înalte din zonă sunt plantate cu copaci, și ei vor colecta apă de ceață și vor contribui la acvifere. Pădurile se pot susține apoi și pot contribui cu apă la ecosistem, contribuind la construirea rezistenței împotriva condițiilor mai uscate.

implementare

sistemele de recoltare a ceții sunt cel mai bine instalate în locații deschise cu o altitudine destul de mare, care sunt expuse fluxului de vânt. Informațiile meteorologice și climatice, cum ar fi direcția predominantă a fluxului de vânt, ar putea fi colectate pentru a identifica plasarea optimă. După configurarea tehnică, poate fi necesară și instruirea pentru a introduce sistemul și cerințele sale de întreținere comunității locale. Ceața groasă, viteza ridicată a vântului și materialul de plasă mai strâns pot îmbunătăți eficiența sistemului de recoltare. Rata de recoltare a apei variază între 5,3 litri pe m2/zi și 13,4 litri pe m2/zi, în funcție de sezon, locație și tipul (materialul utilizat) al sistemului de recoltare (Organizația Statelor Americane, n.d.). Apa colectată de la mașinile de recoltat ceață poate fi utilizată pentru o gamă largă de scopuri, inclusiv apă potabilă, irigații și alte aplicații casnice. Plasa, de obicei plasă din nailon, polietilenă sau polipropilenă, este întinsă strâns între doi stâlpi ferm plantați, de obicei stâlpi de lemn. Dimensiunea unui sistem de recoltare a ceții poate varia foarte mult, cea mai mică fiind în jur de 1 m2 unitate, iar cea mai mare se întinde până la 1600 m2 (dar si Hmad, n.d.). Un jgheab subiacent colectează picăturile de apă care cad din plasă. Picăturile sunt deviate într-un rezervor separat de stocare a apei, unde apa poate fi colectată și utilizată. Întreținerea include controale de rutină și curățarea plaselor de plasă, a țevilor și a rezervoarelor pentru a îndepărta praful, algele, bacteriile etc. pentru a asigura o eficiență maximă și pentru a menține calitatea apei.

avantajele tehnologiei

• nu necesită energie pentru a funcționa.
• scade presiunea asupra rezervoarelor locale de apă dulce în perioadele de disponibilitate scăzută a apei.
• apa atmosferică este în general curată, nu conține microorganisme dăunătoare și este imediat adecvată pentru irigații. Într-o serie de cazuri, s-a demonstrat că apa colectată cu tehnologia de recoltare a ceții respectă standardele Organizației Mondiale a sănătății (UNISA, 2008; WaterAid, fără dată). Impactul asupra mediului al instalării și întreținerii tehnologiei este minim (WaterAid, fără dată). Odată ce părțile componente și supravegherea tehnică au fost asigurate, construcția tehnologiei de recoltare a ceții este relativ simplă și poate fi întreprinsă la fața locului. Procesul de construcție nu este intensiv în muncă, sunt necesare doar abilități de bază și, odată instalat, sistemul nu necesită energie pentru funcționare. Având în vedere că recoltarea de ceață este deosebit de potrivită pentru zonele montane în care comunitățile trăiesc adesea în condiții îndepărtate, investițiile de capital și alte costuri se dovedesc, în general, scăzute în comparație cu sursele convenționale de alimentare cu apă (UNEP, 1997b).
• oferă o sursă suplimentară de apă dulce în regiunile uscate de coastă și muntoase, sporind astfel calitatea vieții în comunități.
• furnizează în general apă curată care poate fi utilizată imediat după recoltare.
• minimizează costurile și necesitatea de a transporta apă dulce în zonă, care este dificil de atins.

dezavantajele tehnologiei

tehnologiile de recoltare a ceții depind de o sursă de apă care nu este întotdeauna fiabilă, deoarece apariția ceții este incertă. Cu toate acestea, anumite zone au o tendință de dezvoltare a ceții, în special zonele de coastă muntoase de pe marginea continentală vestică a Americii de Sud. Mai mult, calculul chiar și al unei cantități aproximative de apă care poate fi obținută într-o anumită locație este dificil (Schemenauer și Cereceda, 1994). Această tehnologie ar putea reprezenta un risc de investiție, cu excepția cazului în care se realizează mai întâi un proiect pilot pentru a cuantifica randamentul potențial al ratei apei care poate fi anticipat în zona în cauză.

cerințe și costuri financiare

costurile variază în funcție de dimensiunea captatoarelor de ceață, calitatea și accesul la materiale, forța de muncă și locația amplasamentului. Colectorii mici de ceață costă între 75 și 200 USD fiecare pentru a construi. Colectoarele mari de ceață de 40 m2 costă între 1.000 și 1.500 USD și pot dura până la zece ani. Un proiect de sat care produce aproximativ 2.000 de litri de apă pe zi va costa aproximativ 15.000 de dolari (FogQuest). Sistemele cu mai multe unități au avantajul unui cost mai mic pe unitatea de apă produsă, iar numărul de panouri utilizate poate fi modificat pe măsură ce condițiile climatice și cererea de apă variază (UNEP, 1997b). Participarea comunității va contribui la reducerea costului forței de muncă pentru construirea sistemului de recoltare a ceții.

cerințe instituționale și organizaționale

în general, se recomandă implicarea populației locale în construcția proiectului (UNEP, 1997; WaterAid, fără dată). Participarea comunității ajută la eliminarea costurilor forței de muncă și, de asemenea, ajută la asigurarea unui sentiment de proprietate de către Comunitate și un angajament față de întreținere. Un comitet comunitar de gestionare ar putea fi înființat și format din persoane instruite responsabile de sarcinile de reparații și întreținere, contribuind la asigurarea durabilității pe termen lung a tehnologiei. În etapele inițiale, pot fi necesare subvenții guvernamentale pentru a cumpăra materii prime și pentru a finanța expertiza tehnică.

o serie de informații meteorologice și geografice sunt necesare pentru alegerea unui sit pentru implementarea tehnologiei de recoltare a ceții, inclusiv direcția predominantă a vântului și potențialul de extragere a apei din ceață (cum ar fi frecvența apariției ceții și conținutul de apă din ceață). De asemenea, ar trebui efectuat un studiu de fezabilitate și o evaluare la scară pilot pentru a evalua amploarea și fiabilitatea sursei de apă de ceață. Unele dintre aceste informații pot fi colectate de obicei de la agențiile meteorologice guvernamentale, dar pot necesita stații meteorologice locale și utilizarea unui neblinometru (un dispozitiv pentru măsurarea conținutului de apă lichidă) pentru colectarea datelor localizate (caseta 1).

caseta 1: Informații cheie cerințe pentru evaluarea adecvării recoltării ceții
„modele globale de vânt: vânturile persistente dintr-o direcție sunt ideale pentru colectarea ceții. Zona de înaltă presiune din partea de Est a Oceanului Pacific de Sud produce vânturi terestre, sud-vestice în nordul Chile pentru cea mai mare parte a anului și vânturi sudice de-a lungul coastei Peru.
topografie: este necesar să existe un relief topografic suficient pentru a intercepta ceață/nori. Exemple la scară continentală includ munții de coastă din Chile, Peru și Ecuador și, la scară locală, includ dealuri izolate sau dune de coastă.

Relief în zonele înconjurătoare: este important să nu existe niciun obstacol major în calea vântului la câțiva kilometri în direcția vântului. În regiunile de coastă aride, prezența unei depresiuni interioare sau a unui bazin care se încălzește în timpul zilei poate fi avantajoasă, deoarece zona localizată de joasă presiune astfel creată poate spori briza mării și poate crește viteza vântului cu care punțile de nori marini curg peste dispozitivele de colectare.

Altitudine: grosimea norilor stratocumulus și înălțimea bazelor lor vor varia în funcție de locație. O altitudine de lucru dorită este la două treimi din grosimea norului deasupra bazei. Această porțiune a norului va avea în mod normal cel mai mare conținut de apă lichidă. În Chile și Peru, altitudinile de lucru variază de la 400 m la 1.000 m deasupra nivelului mării.

orientarea caracteristicilor topografice: este important ca axa longitudinală a lanțului muntos, a dealurilor sau a sistemului de dune să fie aproximativ perpendiculară pe direcția vântului care aduce norii Din ocean. Norii vor curge peste liniile de creastă și prin treceri, ceața disipându-se adesea pe partea de vânt.

Distanța de la coastă: există multe locații continentale de înaltă altitudine, cu acoperire frecventă de ceață care rezultă fie din transportul norilor în direcția vântului, fie din formarea norilor orografici. În aceste cazuri, Distanța până la linia de coastă este irelevantă. Cu toate acestea, zonele cu relief ridicat în apropierea coastei sunt, în general, locuri preferate pentru recoltarea ceții.

spațiu pentru colecționari: liniile de creastă și marginile vântului munților cu vârf plat sunt locuri bune de recoltare a ceții. Când se utilizează colectoare de apă cu ceață lungă, acestea trebuie plasate la intervale de aproximativ 4,0 m pentru a permite vântului să sufle în jurul colectoarelor.

Crestline și locații în direcția vântului: locațiile cu altitudine ușor mai mică în direcția vântului sunt acceptabile, la fel ca locațiile cu altitudine constantă pe un teren plat. Dar locațiile din spatele unei creste sau deal, în special în cazul în care vântul suflă în jos, ar trebui evitate.”Sursa: UNEP, 1997b

în afară de datele detaliate în caseta 1, este necesară expertiza în construcția și întreținerea tehnologiei de recoltare a ceții și ar trebui să se ofere instruire comunităților locale pentru a efectua controale periodice de calitate și inspecții ale echipamentelor.

bariere în calea implementării

mai multe provocări și probleme au apărut din proiectele de recoltare a ceții implementate până în prezent:

• în cazul în care ceața este o sursă sezonieră, apa trebuie depozitată în cantități mari pentru utilizarea în sezonul uscat (WaterAId, fără dată)
• dacă nu este întreținută corespunzător, calitatea apei devine o problemă în perioadele cu debit scăzut
• colectarea apei de ceață necesită condiții specifice de mediu și topografice, limitând aplicarea acesteia la anumite regiuni
• achiziționarea și transportul materialelor sunt împiedicate de locații îndepărtate și
• vânturile puternice și căderea zăpezii pot duce la defecțiuni structurale în timpul sezonului de iarnă
• randamentul apei este dificil de prevăzut, necesitând studii de fezabilitate înainte de implementarea pe scară largă
• pentru ca recoltarea să fie eficientă, sunt necesare ceață frecventă și suficientă apă colectată pentru ca investiția să fie rentabilă. Acest lucru limitează tehnologiile la zone cu condiții specifice.
• există puțini producători comerciali de plasă în prezent în funcțiune, cu principalii furnizori situați în Chile. Nu există niciunul în Africa, America de nord sau Asia (FogQuest). Prin urmare, implementarea și întreținerea pot fi costisitoare datorită importului sau transportului.
• volumul recoltat poate fi dificil de prezis, în special pe termen lung, deoarece depinde de prezența ceții, Viteza vântului etc.
• în unele regiuni de coastă calitatea apei de ceață recoltate pentru băut este inferioară datorită concentrațiilor ridicate de clor, nitrați și minerale
• construcțiile mari de recoltare a ceții pot deteriora sau împiedica flora și fauna
• condițiile meteorologice dure, cum ar fi vânturile foarte puternice și ninsorile, pot deteriora sistemele de recoltare

oportunități de implementare

• relativ simple tehnologie. Odată stabilit, acesta poate fi administrat de comunitate și este necesară o întreținere redusă
• sursă mai ieftină de apă dulce în comparație cu alte surse neconvenționale de alimentare cu apă, cum ar fi desalinizarea
• diversificarea resurselor de apă dulce în zonele în care accesul la apă dulce este limitat crește rezistența climatică
• materialele pentru componentele sistemului pot fi adesea obținute la nivel local, creând oportunități de afaceri locale
• colectarea apei de ceață a apărut ca o tehnologie inovatoare pentru comunitățile montane accesul la sursele tradiționale de apă. Încă în mare parte într-o stare de dezvoltare, există oportunități pentru cercetare și dezvoltare în tehnologia de recoltare a ceții și potențialul său de a sprijini producția agricolă. Având în vedere lipsa furnizorilor de plasă, utilizarea materialelor disponibile la nivel local pentru piesele componente reprezintă o oportunitate pentru dezvoltarea afacerilor locale. Această tehnologie oferă, de asemenea, o oportunitate de a restabili vegetația naturală și de a sprijini practicile agricole prin aprovizionarea cu apă limpede pentru culturi și animale.

considerații de implementare*

maturitate tehnologică: 4-5
investiție inițială: 1-3
costuri operaționale: 1-2
perioada de implementare: 1-2

* acest brief tehnologic de adaptare include o evaluare generală a patru dimensiuni referitoare la implementarea tehnologiei. Reprezintă o scală indicativă de evaluare de la 1 la 5, după cum urmează:
maturitate tehnologică: 1 – în stadii incipiente de cercetare și dezvoltare, la 5-complet matur și utilizat pe scară largă
investiție inițială: 1-cost foarte scăzut, la 5-investiții cu costuri foarte ridicate necesare pentru implementarea tehnologiei
costuri operaționale: 1-Foarte scăzut / fără costuri, până la 5 – costuri foarte ridicate de exploatare și întreținere
perioada de implementare: 1 – Foarte rapid de implementat și de atins capacitatea dorită, până la 5-investiții semnificative de timp necesare pentru stabilirea și/sau atingerea capacității maxime
această evaluare trebuie utilizată doar ca indicație și trebuie privită ca fiind relativă la celelalte tehnologii incluse în acest ghid. Costurile și termenele mai specifice trebuie identificate ca fiind relevante pentru tehnologia și geografia specifică.

Studii De Caz

• Morroco: Bea din nori-femeile și bărbații transformă roua și ceața în apă potabilă

• parteneriatul UNEP-DHI-recoltarea ceții
• IDRC (Centrul Internațional de cercetare pentru Dezvoltare) (1995) citind nori în Chile, rapoarte IDRC, Ontario.
• Schemenauer, R. S., P. Osses și M. Leibbrand (2004) evaluarea colecției de ceață și proiecte operaționale în Guvernoratul Hajja, Yemen. În: lucrările celei de-a 3-a Conferințe Internaționale privind ceața, colecția de ceață și roua, Cape Town, Africa de Sud, 38.
• Schemenauer, R. S. și P. Cereceda (1994). Rolul Fog collection în planificarea apei pentru țările în curs de dezvoltare. Forumul Resurselor Naturale, 18, 91-100, Națiunile Unite, New York.
• UNEP (1997) Sourcebook de tehnologii Alternative pentru mărirea apei dulci în unele țări din Asia, UNEP, Secretariatul General al unității de Dezvoltare Durabilă și mediu, Organizația Statelor Americane, Washington, D. C.
• NISA (Universitatea din Africa de Sud) (2008) raport de cercetare, UNISA. Cape Town.
• WaterAid, scurt tehnic: recoltarea apei de ploaie, fără dată
• Cho, R. (2011). Colectorii De Ceață: Recoltarea Apei Din Aer Subțire. Institutul Pământului, Universitatea Columbia. Disponibil la: http://blogs.ei.columbia.edu/2011/03/07/the-fog-collectors-harvesting-w…
• dar și Hmad (n.d.) recoltare de ceață. Darsihmad.org. disponibil la: http://www.darsihmad.org/fog-harvesting/
• Gur, E. și Spuhler, D. (n.d.) picurare de ceață. Salubritate durabilă și gestionarea apei (SSWM). Disponibil la: http://www.sswm.info/content/fog-drip
• OAS (n. d.) 1.3 recoltarea ceții. Organizația Statelor Americane. Disponibil la: http://www.oas.org/dsd/publications/unit/oea59e/ch12.htm
• Quezada, A., Haggar, J., Torres, J. și Clements, R. (n.d.) recoltarea ceții. ClimateTechWiki. Disponibil la:http://www.climatetechwiki.org/content/fog-harvesting
  Wikipedia (2016). Colecția De Ceață. Fundația Wikimedia. Disponibil la: https://en.wikipedia.org/wiki/Fog_collection