مبارزه با کمبود آب با فناوری جنگ ستارگان

هنگامی که در سال 2016 یک خشکسالی شدید در شهر کوژیکود هند، که به نام کالیکات نیز شناخته می شود، رخ داد، ساکنان از جمله دانش آموز سواپنیل شریواستاو، روزانه به مقدار محدودی آب دسترسی داشتند.

او می گوید: «روزی دو سطل آب به ما می دادند که از آب انبارها جمع آوری می کردیم.

اگرچه او می‌گوید که غیرعادی نیست که بخش‌هایی از هند تحت تأثیر مشکلات آب قرار بگیرند، اما این ماه برای آقای سریواستاوا و دیگران در منطقه، ماه سختی بوده است. منطقه بسیار مرطوبی بود. خارج از کنترل بود.”

آقای سریواستاوا قبلاً به مشکل کمبود آب علاقه مند بود و در سال 2012 در یک مسابقه دانشجویی برای تصور آینده آب در شهرها برنده شد، اما این تجربه او را به یافتن راه حل سوق داد.

یکی از الهام‌بخش‌ها جنگ ستارگان بود، جایی که یک دستگاه هوا-آب وجود دارد. فکر کردم چرا امتحانش نکنیم؟ این پروژه کنجکاو تری بود.”

چند سال بعد، در سال 2019، این ایده او، گوویندا بالاجی و ونکاتش راجا را به تشکیل Uravu Labs، یک استارت آپ مستقر در بنگلور سوق داد.

سیستم آنها با استفاده از ژنراتورهای آب جوی که حاوی یک ماده خشک کن مایع است که رطوبت هوا را جذب می کند، هوا را به آب تبدیل می کند.

آنها با استفاده از نور خورشید یا برق تجدید پذیر، ماده خشک کن را تا دمای 65 درجه سانتیگراد گرم می کنند که رطوبت را آزاد می کند و سپس می تواند به آب آشامیدنی متراکم شود.

آقای شریواستاو می گوید که کل این فرآیند حدود 12 ساعت طول می کشد. امروزه هر تاسیسات حدود 2000 لیتر آب آشامیدنی تولید می کند.

با این حال، در حالی که چشم انداز او تأمین آب آشامیدنی برای جوامعی بود که با کمبود آب مواجه بودند، او می گوید که از نظر مالی مقرون به صرفه نیست.

آقای شریواستاو می‌گوید: «ما متوجه شدیم که فناوری‌ها هنوز به زمان بیشتری برای مقیاس‌بندی و کاهش هزینه نیاز دارند. یا کسی باید آن را تأمین مالی کند، اما ما در هند حمایتی پیدا نکرده‌ایم».

در عوض، آنها در حال حاضر آب را به 40 مشتری مهمان نواز می فروشند که به نوبه خود از آن برای تامین آب آشامیدنی مشتریان خود استفاده می کنند.

ما بخش‌های غیرانتفاعی و CSR را امتحان کردیم [corporate social responsibility]… اما بسیاری از شرکت ها از فناوری دوری می کنند. آنها فکر می کردند که کار نمی کند. ما مجبور شدیم به سمت برنامه های کاربردی برای مصرف تجاری برویم زیرا آنها مایل بودند به ما پول بدهند و این یک عامل توسعه پایدار برای آنها است.”

کمبود آب چیز جدیدی نیست، اما بسیاری از کشورها، به ویژه در جنوب جهانی، خشکسالی های شدید مرتبط با تغییرات آب و هوایی و سیلاب هایی را تجربه می کنند که منابع آب را آلوده می کند.

بیش از 50 درصد از جمعیت جهان – چهار میلیارد نفر – حداقل یک بار در ماه با کمبود آب مواجه می شوند و انتظار می رود تا سال 2025، 1.8 میلیارد نفر در کشورها یا مناطقی با کمبود “مطلق” آب زندگی کنند. طبق گزارش سازمان خواربار و کشاورزی ملل متحد.

آیا فناوری تولید آب اتمسفر می تواند پاسخگو باشد؟ صرفه جویی در مصرف انرژی – می تواند توسط منابع تجدید پذیر تامین شود – یکی از راه های ارائه یک منبع آب تازه بدون نیاز به زیرساخت های سنتی آب است که آن را به گزینه ای جذاب در مکان های دورافتاده تبدیل می کند.

به نظر می رسد بازاری برای این فناوری وجود دارد. انتظار می رود ارزش بازار تولید آب جوی در سال 2022 به 13.5 میلیارد دلار برسد که ارزش آن 3.4 میلیارد دلار (2.7 میلیارد پوند) است. طبق گزارش Global Market Insights.

دو روش اصلی برای به دست آوردن آب جوی وجود دارد. اول، فرآیند تبرید و تراکم وجود دارد که هوای مرطوب را تا نقطه شبنم خنک می کند و باعث می شود بخار آب به آب مایع متراکم شود.

او می‌گوید سیستم دیگر یک سیستم مبتنی بر خشک‌کننده است که از مواد جاذب رطوبت برای جذب رطوبت از هوا و سپس آزادسازی آن از طریق فرآیند گرمایش استفاده می‌کند.

ماجیک واتر، بنیانگذار و مدیر عامل شرکت بث کویگی، از طریق شرکت اجتماعی خود، حدود 40 ژنراتور آب جوی را در مناطق خشک و نیمه خشک کنیا، با استفاده از تکنیک های تبرید و تراکم برای جذب رطوبت از هوا، راه اندازی می کند.

خانم کویگی که در سال 2017 تأسیس شد، پس از اولین تجربه کمبود آب در طول خشکسالی زمانی که در نایروبی در سال 2016 تحصیل می کرد، الهام گرفت تا Majik Water را راه اندازی کند.

در حالی که بسیاری از رودخانه مجاور برای آوردن آب برای پخت و پز، نوشیدن و شستن بازدید کردند، کویگی می گوید که نمی توانست خود را به نوشیدن آب آلوده برساند.

“این باعث شد بفهمم که شما آب را بدیهی می‌گیرید، زیرا همیشه وجود دارد.”

او شروع به جستجوی سایر ایده‌های منبع آب کرد و قبل از توسعه سیستم هوا به آب، یک شرکت فیلتر آب راه‌اندازی کرد.

آب ماجیک با سازمان های غیردولتی و سازمان های بشردوستانه همکاری می کند و در فروشگاه ها نیز به فروش می رسد.

بزرگترین تاسیسات ماجیک در 24 ساعت 500 لیتر آب تولید می کند و در مدارس و جوامع کوچک نصب می شود.

در حالی که تقاضا برای سیستم شرکتش وجود دارد، خانم کویگی آن را به عنوان یک راه حل دائمی نمی بیند.

خانم کویگی می گوید: «راستش، من احساس می کنم که این راه حلی برای مشکل کم آبی نیست. “این یک راه حل موقت است … عمدتاً به این دلیل که ارزان نیست.”

آویناش سینگ، معاون مدیر تحقیقات و مشاوره در Global Market Insights می‌گوید، تولیدکنندگان بر روی کارآمدتر کردن سیستم‌های تولید هوا به آب متمرکز شده‌اند.

به عنوان مثال، نوآوری ها در کمپرسورها، مبدل های حرارتی و رطوبت گیرها باعث افزایش بهره وری انرژی در چنین سیستم هایی شده است.

او می افزاید که حمایت دولت، یارانه ها یا مقررات زیست محیطی می تواند به پذیرش بیشتر این فناوری کمک کند.

یکی از تحولاتی که به اجرای چنین سیستم های آبرسانی کمک کرده است، گذار به پرداخت دیجیتال است.

Veragon که مقر آن در ایتالیا است، دارای بخش های تولید آب در خاورمیانه، آسیا، آفریقا و آمریکای جنوبی است.

استفان وایت، مدیر تجارت جهانی Veragon، می‌گوید: «زمانی که ما ابتدا با جوامع آفلاین شروع به کار کردیم، این یک جامعه مبتنی بر پول نقد بود که قابل دوام نبود… اکنون دیجیتالی شده است.

به عنوان مثال، بیشتر کامبوج تحت پوشش 4G است و کووید شاهد انفجار کیف پول های الکترونیکی بوده است. زیرساخت ها و مشارکت خصوصی بسیار بهتری وجود دارد – دولت نیازی به دخالت ندارد و ما آب را با قیمت بسیار پایین تر می فروشیم.

وی می گوید تا چند ماه آینده تمامی واحدها به حالت دیجیتال تبدیل می شوند.

با این حال، قیمت واحدها ارزان نیست. Veragon می گوید واحدهای آن که از سیستم خنک کننده و متراکم استفاده می کنند، بین 60000 تا 70000 دلار قیمت دارند.

اما آقای شریواستاو اشاره می کند که تولید آب در محل مقرون به صرفه است زیرا آب بسیار سنگین است و حمل و نقل آن آسان نیست.

با نگاهی به آینده، آزمایشگاه‌های Uravu در حال بررسی این موضوع هستند که چگونه پیشرفت‌ها در علم مواد می‌تواند کارایی رطوبت‌گیرها را بهبود بخشد، یا اینکه چگونه استفاده از یک ماده متفاوت برای جذب رطوبت بیشتر از هوا می‌تواند این فرآیند را کارآمدتر کند. آقای شریواستاو می گوید این پیشرفت ها همچنین باعث کاهش گرمای مورد نیاز از 60 درجه سانتیگراد به 40 درجه سانتیگراد می شود.

آنها همچنین امیدوارند که پروژه های آزمایشی شامل نصب واحدهای خود در مراکز داده در هند و سنگاپور را راه اندازی کنند.

مراکز داده گرمای زیادی تولید می کنند که معمولاً هدر می رود، اما Uravu قصد دارد از آن برای تولید آب شیرین استفاده کند.

این فرآیند مصرف آب شیرین را تا 95 درصد کاهش می دهد. [by the datacentre] از آنجایی که سیستم Uravu بیشتر گرمای هدر رفته را جذب می‌کند و آب سرد را برمی‌گرداند، آب شیرین بسیار کمی به عنوان آرایش مورد نیاز است.» آقای سریواستاو می‌گوید.