Pozyskiwanie wody z powietrza

Ponad 70 proc. powierzchni naszej planety pokryte jest wodą, ale tylko 2,5% to woda słodka, której większość zmagazynowana jest w lodowcach. Oprócz nich woda pitna pochodzi z wód powierzchniowych i podziemnych, ale te zasoby stanowią niecały 1% całkowitych zapasów. Globalne ocieplenie oraz niewłaściwe zarządzanie gospodarką wodną sprawia, że woda pitna staje się coraz trudniej dostępna. Naukowcy alarmują, że już za dziesięć lat połowa światowej populacji będzie żyła na obszarach bez dostępu do wody pitnej.

Niedobór wody w Polsce i na świecie

Deficyt wody jest coraz bardziej zauważalny, a długotrwałe susze zdarzają się coraz częściej. Około 2 mld ludzi na świecie nie ma dostępu do wody pitnej. Problem jej niedoboru występuje nie tylko w Afryce czy Australii, ale również w Europie, w tym w Polsce (szacuje się, że około 60 proc. naszego kraju leży w obszarach z niedoborem wody). Skutki braku wody odczuwa rolnictwo, przemysł, a także użytkownicy indywidualni. Dlatego tak ważne są oszczędzanie, retencja oraz ponowne wykorzystywanie wody. W walce z suszą z pomocą przychodzi nowoczesna technologia, dzięki której już dziś możliwe jest odzyskiwanie wody z powietrza. 

Co to jest wilgotność powietrza?

Wilgotność powietrza to ilość pary wodnej w postaci gazowej, która występuje w powietrzu. Wilgoć w powietrzu powstaje na skutek parowania wody. Jej cząsteczki są tak małych rozmiarów, że maja właściwości gazu, co pozwala im utrzymywać się w powietrzu. 

Zobacz też: Filtry do wody – rodzaje i zastosowanie

Jako wilgotność bezwzględną określamy ilość pary wodnej (wyrażanej w gramach) rozpuszczonej w 1 m³ powietrza. Z kolei wilgotność względna to procentowe nasycenie powietrza wodą w aktualnej temperaturze. Zdolność powietrza do absorpcji wody rośnie wraz z temperaturą, ciepłe powietrze może zmagazynować więcej pary wodnej niż powietrze chłodne. Gdy wilgotność względna osiąga 100%, zaczyna się kondensować i opadać w postaci deszczu. 

Generator odzyskujący wodę z powietrza

W poszukiwania alternatywnych źródeł wody pitnej zaangażowali się naukowcy z całego świata. Dzięki ich innowacyjnym rozwiązaniom już dzisiaj można korzystać z generatorów odzyskujących wodę z powietrza. Urządzenia te dostępne są w wersjach umożliwiających uzyskanie od kilkudziesięciu do nawet kilku tysięcy litrów wody na dobę. Do działania potrzebują wyłącznie energii elektrycznej, którą można pozyskiwać z odnawialnych źródeł, np. za pomocą paneli fotowoltaicznych lub turbin wiatrowych. Dzięki takiemu połączeniu otrzymujemy bezemisyjne źródło wody pitnej, które sprawdza się nawet w ekstremalnych warunkach klimatycznych na terenach, gdzie powietrze jest bardzo suche. 

Generator wody z powietrza oparty jest na wymienniku ciepła, w którym wykorzystuje się różnicę temperatur pomiędzy zewnętrzną i wewnętrzną jego częścią. Wpadające do urządzenia powietrze jest oczyszczane z cząstek stałych, a następnie trafia ono do wymiennika. Tam w wyniku kondensacji uzyskiwana jest ciecz, która zbiera się na powierzchni płyt wykonanych ze specjalnego materiału absorbującego. Skroplona woda spływa do zbiornika buforowego, gdzie jest poddawana wieloetapowej filtracji za pomocą węgla aktywnego, oczyszczaniu z użyciem promieni UV oraz mineralizacji. W wyniku całego procesu uzyskiwana jest woda pitna spełniająca międzynarodowe standardy czystości. Trafia ona do ostatniego zbiornika, w którym jest schładzana. Krąży tam nadal pomiędzy bakteriobójczymi lampami UV, dzięki którym eliminowane są wszelkie zanieczyszczenia biologiczne, a woda zachowuje czystość przez długi czas.   

Generatory wody z powietrza wykorzystuje się w miejscach, gdzie dostęp do czystej wody pitnej jest utrudniony bądź niemożliwy. Instalowane są np. w szkołach i szpitalach. Ponadto dostępne są generatory średniej wielkości przeznaczone do użytku np. w biurach oraz małe wersje przenośne, dla odbiorców indywidualnych. Urządzenia te są lekkie, sprawdzają się świetnie w podróży czy na biwaku.   

Jak otrzymać wodę z powietrza domowym sposobem?

Gdy temperatura powietrza spada poniżej określonej wartości (zwanej punktem rosy), wilgoć w niej zgromadzona ulega kondensacji i powstają krople wody. Wykorzystując tę właściwość, wodę z powietrza można uzyskać domowym sposobem. Jest do tego potrzebne nylonowe lub impregnowane płótno, które należy rozpiąć tak jak rozpinamy np. żagiel na łodzi. W warunkach odpowiednio wysokiej wilgotności powietrza, gdy temperatura powietrza osiągnie wartość punktu rosy (np. o poranku), na płótnie pojawi się skondensowana para wodna. Skroploną, skapująca po materiale wodę można zbierać do naczynia. Niestety metoda ta jest mało wydajna, wymaga występowania jednocześnie wysokiej wilgotności powietrza oraz odpowiednio niskiej temperatury.

Innym sposobem, który może posłużyć do uzyskania niewielkiej ilości wody z powietrza jest wykorzystanie chłonnej bawełny. Wystarczy rozłożyć materiał na noc np. na trawie, poczekać do rana, aż nasiąknie rosą i wycisnąć zgromadzoną wewnątrz wodę do pojemnika.