بررسي تكنولوژي استخراج آب از هوا
چرخي كه براي آب مي‌چرخد
محمد‌حسين بهشتي
اطراف ما پر از آب است، فقط قادر به ديدن آن نيستيم. اتمسفر مقدار زيادي بخار آب در خود نگه مي‌دارد كه بر اساس اقليم‌هاي متفاوت، مقدار آن متغير است. در مواقعي كه هوا گرم و مرطوب است، مقدار بخار آب تا 6 درصد از تركيبات هوايي را كه ما تنفس مي‌كنيم، تشكيل مي‌دهد. زماني كه هوا سرد و خشك است، مقدار بخار آب به 0.07 نيز كاهش مي‌يابد.
هوا بخشي از چرخه آب است كه در بين چرخه‌هاي متفاوتي كه روي كره زمين موجود است، از شناخته‌شده‌ترين‌هاست. به صورت ساده‌شده، بخار آب از سطوح منابع آبي مانند رودخانه‌ها، درياچه‌ها، دريا‌ها، اقيانوس‌ها و حتي برگ گياهان تبخير مي‌شود. اين آب تبخيرشده در اتمسفر بالا مي‌رود و ابرها را تشكيل مي‌دهد (در واقع ابرها همان بخارهاي آب انباشته‌شده هستند). زماني كه ابرها به نقطه اشباع مي‌رسند، قطرات آب تشكيل مي‌شوند كه بسته به دماي هوا، به صورت باران يا برف مي‌بارند. نزولات آسماني در نهايت در جاهاي متفاوت جمع و ذخيره مي‌شوند و دوباره از اول مراحل اين چرخه را طي مي‌كنند.
مشكل از آنجا شروع مي‌شود كه اين چرخه در فصول خشك سال يا دوره‌هاي خشكسالي با سرعت معمول دوره‌هاي عادي عمل نمي‌كند. از همين‌رو، برخي پژوهشگران به اين فكر افتاده‌اند كه چرا بايد اينقدر صبر كرد و به جاي آن چرا رطوبت هوا را مستقيما از هوا دريافت نكنيم؟
يك مخترع استراليايي دقيقا همين كار را كرده است. مكس ويسون (Max Whisson) سازنده توربين بادي ويسون (whisson windmill) است. اين دستگاه با استفاده از انرژي بادي، آب موجود در هواي اتمسفر را جذب مي‌كند. ويسون در شبكه اي‌بي‌سي استراليا به اين مساله اشاره مي‌كند كه ميزان بخار آب در يك كيلومتري نزديك به سطح زمين، حدود 10هزار ميليارد ليتر است. نكته جالب اين است كه اين مقدار آب طي چند ساعت بر اثر چرخه آب جايگزين مي‌شود.
توربين بادي ويسون از سيستم يخچالي براي خنك كردن پره‌هاي اين توربين استفاده مي‌كند. اين پره‌ها برعكس بيشتر توربين‌ها كه به صورت مورب قرار دارند، به صورت قائم نصب شده‌اند كه همين امر باعث مي‌شود كه حتي كمترين ميزان باد آنها را به چرخش در بياورد. پره‌هاي خنك‌شده باعث تعرق بخار آب بر روي آنها مي‌شوند و آب را از حالت گازي به مايع تبديل مي‌كنند كه درنهايت، آبي كه از اين طريق به دست آمده در مخازن جمع مي‌شود. هر دستگاه توربين ويسون مي‌تواند تا روزي 9.8 ليتر آب جمع‌آوري كند. ويسون مي‌گويد، بزرگ‌ترين مشكل اين پروژه مسائل فني آن نيست، بلكه پيدا كردن حمايت مالي براي انجام آن است. او معتقد است مردم فكر مي‌كنند كه اين راه‌حل رويايي، بسيار ساده‌تر از آن مي‌نمايد كه بتواند حل‌كننده مشكل كمبود آب باشد. اين بسيار شبيه مشكلي است كه چند تن از مخترعين امريكايي كه خود داراي دستگاه توليد آب هستند با آن مواجهند.
جاناتان رايت و ديويد ريچارد (Jonathan Wright and David Richard) دستگاهي اختراع كرده‌اند كه مانند اختراع ويسون است، با اين تفاوت كه دستگاه آنها بيشتر شبيه يك ژنراتوري است كه روي چرخ قرار دارد تا يك توربين بادي. اين دستگاه كه مخترعينش آن را آكوا مجيك (aqua magic) ناميده‌اند، آب را مستقيما از هواي اطراف خود جذب مي‌كند. آب در دستگاه و از طريق لوله‌هاي سرد‌كن تعرق مي‌كند و در مخزن جمع‌آوري و سپس از طريق شيرآب خارج مي‌شود.
دستگاه اكوا مجيك كه در حال حاضر قيمتي بالغ بر 28هزار دلار دارد مي‌تواند در 24 ساعت حدود 450 ليتر آب توليد كند و به علت اينكه كوچك است مي‌توان آن را به مناطق محروم و صعب‌العبور نيز انتقال داد. البته در مورد دستگاه اكوا مجيك يك عيب وجود دارد و آن اين است كه اين دستگاه براي توليد اين مقدار آب، نياز به 45 ليتر سوخت ديزل دارد. اينجاست كه توربين بادي وينسون كه قيمتي حدود 43هزار دلار دارد از اكوا مجيك پيشي مي‌گيرد. اين دستگاه كاملا سبز است و هيچ نيازي به سوخت فسيلي ندارد و حتي انرژي مورد نياز يخچال آن از توربين بادي تامين مي‌شود. منبع: (how stuff works)
در نهايت، نكته‌اي جالب توجه توسط وب‌سايت منبع انرژي جايگزين (alternative energy source) در مورد توربين بادي ويسون مطرح شده است كه ذكر كردن آن در اينجا خالي از لطف نيست:
يك پرسش وجود دارد كه بايد نظر عموم به آن متوجه باشد. هر مصرف انرژي عواقبي دارد و اين امر در مورد آب نيز صادق است. به عنوان مثال، گفته شده كه مزارع بزرگ توربين‌هاي بادي در رفتار و الگوي هواشناسي محلي تغييراتي ايجاد مي‌كنند. اگر مزارع و مراكز بزرگي كه تعداد زيادي توربين ويسون در آن قرار دارد آب درون هوا را جذب كنند، آيا باعث تغيير در چرخه طبيعي آب و ميزان نزولات آسماني مي‌شود يا خير؟ آيا ميزان تشكيل ابرها تغيير مي‌كند؟
راه‌حل‌هاي جادويي هميشه جذاب هستند. تكنولوژي قطعا هميشه جايگاه خود را دارد ولي نحوه استفاده از آن و بررسي تاثيرات آن بر محيط‌زيست بستگي به ارزش‌هاي انساني، هوشمندي و بصيرت استفاده‌كنندگان آن دارد؛ بصيرت در مورد نيازها و اينكه براي رفع آنها چه چيزهايي را قرباني چه چيز كنيم و تا چه حدي مي‌توانيم پيش رويم. بايد در نظر داشت كه دراين‌گونه مسائل، مولفه‌هاي بازيابي و استفاده بهينه همچنان اهميت خود را حفظ مي‌كنند.در نهايت به اين نكته بايد توجه داشت كه اين‌گونه پروژه‌ها بايد به صورت علمي و دقيق تحت نظر قرار بگيرند و بومي‌سازي شوند. اشاره به اين نكته از اين منظر مهم است كه در صورت بررسي دقيق مي‌توان از تكرار مشكلاتي كه در ساير پروژه‌هايي كه تاكنون در سطح ملي به اجرا درآمده‌اند و عواقب زيانبار آن اينك پس از سال‌ها گريبانگير محيط‌زيست و مردم شده، جلوگيري كرد. به عنوان مثال، يكي از مسائل مطرح در حال حاضر اين است كه اين گونه پروژه‌ها چه مقدار به واردات متكي است؟ آيا مقدار آب پنهان (ميزان آب مصرف‌شده در فرآيند توليد) آن در نهايت توجيه مي‌شود؟ هزينه نگهداري از اين پروژه‌ها چقدر است و مسووليت آن به دوش چه كسي مي‌افتد؟ اين سوال‌ها نه فقط مختص اين پروژه، بلكه براي تمام پروژه‌هايي است كه ادعاي اين را دارند كه براي دستيابي به توسعه پايدار شكل گرفته‌اند.