Tegenwoordig beslaan woestijnen ongeveer een vijfde tot een kwart van de wereld en wonen ongeveer een miljard mensen in woestijnomstandigheden. Deze regio's ontvangen elk jaar minder dan 20 centimeter regen, wat betekent dat het vinden van vers water om te drinken en te reinigen tijdrovend en zelfs gevaarlijk kan zijn, vooral wanneer het een reis naar een verre bron of lente vereist. De problemen kunnen alleen maar erger worden als de aanhoudende klimaatverandering de droogte versterkt en menselijke activiteiten zoals irrigtaion veel van 's werelds toegankelijke zoetwaterbronnen opdrogen.
gerelateerde inhoud
- De westerse VS zouden binnenkort de ergste megadrought in een millennium kunnen doorstaan
- Zeven onverwachte manieren waarop we energie uit water kunnen halen
Innovatieve manieren om vocht te vinden zijn hard nodig. Sommige wetenschappers kijken naar de natuurlijke wereld voor inspiratie en halen trucs uit planten en dieren die zich hebben aangepast aan het leven in dorre landen. Anderen verzinnen hun eigen unieke methoden voor het verzamelen van water uit minder voor de hand liggende bronnen. Hier zijn vijf van de nieuwste ideeën voor het verzamelen van de verborgen vloeistof van de woestijn:
Een roodhals falarope voedert in IJsland. (Rob Reijnen / Minden Pictures / Corbis) Reusachtige vogel snavel
Sommige kustvogels, zoals de roodhals falarope, voeden zich met kleine organismen die in water worden gevonden. Wanneer de vogel op zee is, vertrouwt hij erop zijn lange, dunne snavel in het water te steken en vervolgens zijn kaak snel te openen en te sluiten. Deze actie drijft druppels met voedsel gevulde vloeistof naar de slokdarm van de vogel. Geïnspireerd door de falarope, Xin Heng en Cheng Luo, creëerden werktuigbouwkundigen aan de Universiteit van Texas in Arlington een 'kunstmatige snavel' die op een vergelijkbare manier werkt om vocht uit mist te verzamelen. Twee siliciumdioxide-platen zijn aan elkaar scharnierend, één plat en één boven geplaatst in een hoek van 90 graden. Wanneer de platen open zijn, condenseert vocht uit de mist erop. De platen gaan dan een beetje open en dicht om kleine druppeltjes in een opvangkanaal te drijven. De grootste van de twee verzamelaars van Heng en Luo heeft platen van 10 inch bij 4 inch. Het was in staat om in 36 minuten ongeveer een eetlepel water te verzamelen. Dat klinkt misschien niet als veel, maar het is honderden keren efficiënter dan elke andere natuurlijke of kunstmatige mistcollector, melden de onderzoekers op 25 augustus in Applied Materials and Interfaces.
Een close-up van een Colombiaanse cactus. (Met dank aan Flickr-gebruiker Luis Parravicini) Miniatuur Cactus Stekels
De scherpe stekels en microbarbels op cactussen zijn voor meer dan bescherming. De uitsteeksels zijn ook nuttig voor het verzamelen van water uit mist. Stekels hebben eigenlijk de vorm van langwerpige kegels, die geleidelijk in diameter toenemen van punt tot basis. Vanwege deze vorm druppelt water dat op de stekels condenseert naar beneden op de cactuswortels. Heng, Luo en twee andere UT Austin-collega's ontwikkelden onlangs een andere watercollector gemaakt van kleine zinkoxidedraden in de vorm van een stekelige cactus. De structuren konden niet alleen water uit de lucht verzamelen, ze deden dit tot vijf keer efficiënter dan echte stekels, meldden de onderzoekers in februari in Applied Materials and Interfaces .
Mistvangende vazen
Winden in Chili en Peru brengen vocht uit de zee naar droge heuvels, en mensen daar oogsten dat water al tientallen jaren met behulp van netten. Wanneer voldoende druppels zich ophopen op het gaas, wordt het water door goten afgevoerd naar een opslagtank. Maar de methode heeft alleen voldoende water kunnen oogsten voor kleine belangen. Nu werken onderzoekers van MIT en elders aan het verbeteren van het net en het vinden van de meest efficiënte plaatsen om de netten te plaatsen, zodat de methode meer water aan meer mensen kan bieden. Wetenschappers uit Nederland en Hong Kong hebben voorgesteld om het gaas te maken van katoen bedekt met een polymeer dat het vermogen ervan om water te absorberen verhoogt en vervolgens efficiënt afgeeft. Ondertussen hebben industrieel ontwerper Arturo Vittori en collega Andreas Vogler voorgesteld om 30 meter hoge, vaasvormige torens te bouwen die dauw verzamelen. Elke toren heeft een interne maas gemaakt van nylon of polypropyleen dat is omgeven door een bamboe kooi. De torens konden volgens tests maar liefst 25 liter water per dag verzamelen en kosten $ 500 om te monteren. Vittori en collega's hopen ze volgend jaar in Ethiopië te installeren.
Zelfvullende waterfles
Kevers in de Namib-woestijn van Zuid-Afrika hebben kleine bultjes over hun rug. De uiteinden van de hobbels trekken water aan, maar de zijkanten stoten het af. 'S Ochtends houdt een kever zichzelf in een hoek, zodat dauw die op zijn rug condenseert naar de mond van het insect glijdt, meldden onderzoekers in 2001 in de natuur . Namib Beetle Design ”). Een van de voorstellen van het bedrijf is om het interieur van een waterfles te coaten met een combinatie van materialen vergelijkbaar met die op de rug van een kever. Bij plaatsing voor een ventilator zou water in de lucht condenseren in de fles. Het systeem zou in de loop van een dag verschillende gallons kunnen verzamelen.
Water en kracht
Een speciale windturbine geïnstalleerd in de Verenigde Arabische Emiraten verzamelt gemiddeld meer dan 16 liter schoon water per uur door vocht uit de lucht te oogsten. De gespecialiseerde windmolen, van Eole Water, gebruikt een deel van de elektriciteit die wordt opgewekt door de windturbine om koeleenheden te laten werken, die water uit de atmosfeer condenseren. De vloeistof wordt vervolgens omgeleid naar opslag in roestvrijstalen tanks. Het bedrijf heeft ook een zonnecollector ontwikkeld die dagelijks ongeveer 40 liter atmosferische vloeistof kan verzamelen.
