Атмосферный родник прошел испытания в Крыму

Лабораторная установка для сбора воды из атмосферного воздуха уже прошла испытания на полуострове. Теперь речь идет о том, чтобы получать воду в промышленных масштабах — по крайней мере, одной такой машины должно хватать для нужд личного подсобного хозяйства или небольшой фермы. Ученые рассчитывают начать серийное производство уже в будущем году.

4 фото via

Разработкой ноу-хау, которое так ждут в Крыму, занимается Всероссийский институт механизации (ВИМ) сельского хозяйства. Собственно, с мая прошлого года она уже работает на полуострове в тестовом режиме. А летом ученые провели испытания в разных точках республики.

Принцип работы установки основан на конденсации влажного горячего воздуха в холодной среде. Например, именно так на вентиляционных трубах холодных погребов летом оседают капли влаги. По этой же причине у входов в холодные пещеры летом всегда высокая влажность и капли воды на каменном своде.

— В верхней части воздушного родника стоит так называемый «завихритель», в который при температуре свыше 25 градусов попадает ветер, закручивается и двигается в охладительный блок, — рассказал ученый. — В этом блоке находятся труба Ранки и охладительные трубы, закопанные на глубину промерзания. На трубе Ранки воздух раскручивается и делится пополам: горячий в одну сторону, холодный — в другую. Горячий воздух, попадая на холодные трубки, выдает воду.

«Воздушный родник» — так называется экспериментальный модуль, способный получать до тысячи литров пресной воды в сутки. Более мощный «Редут» производит уже до 20 тысяч литров. Правда, для всех установок такого типа есть ограничение. Они эффективны при температуре окружающего воздуха не ниже 25 градусов Цельсия и относительной влажности воздуха не менее 30 процентов. В Индии, например, разработка российских ученых показала превосходный результат.

В Крыму проблема дефицита пресной воды хоть и не катастрофическая, но крайне острая, особенно для сельского хозяйства. После перекрытия Украиной Северо-Крымского канала в 2014 году вместо 400 тысяч орошаемых гектаров сельхозугодий на полуострове поливаются лишь 16 тысяч гектаров. В основном это сады и виноградники. Между тем в Первомайском, Джанкойском, Раздольненском, Красноперекопском районах остро стоит проблема засоления подземных водоносных горизонтов и несоответствия воды ГОСТу питьевой. Таких населенных пунктов в степном Крыму сегодня уже больше 100. В 2017 году в селе Каменка Первомайского района в качестве эксперимента установили локальную станцию очистки воды методом обратного осмоса. Однако тиражировать этот опыт на другие населенные пункты не стали.


— Этот метод весьма энергоемкий. Кроме того, есть проблема утилизации соленой рапы, которая остается в результате очистки. В прибрежных поселках, где ее можно сбрасывать в море, такие установки очень удобны. Но для центральных районов полуострова нужно придумать что-то другое.

Разработка ученых ВИМ лишена таких недостатков. Ограничения температурного режима и влажности соответствуют климатическим условиям большей части полуострова с апреля по сентябрь. А это как раз период активной вегетации растений. В Индии, где испытывались модули российских исследователей, по условиям конкурса, объявленного правительством этой страны, установки работали полностью в автономном режиме, без каких-либо дополнительных источников энергии.

В адаптированном для Крыма варианте модуль производительностью 1 000 литров воды в сутки будет потреблять электроэнергию до 100 рублей в сегодняшних ценах. И хотя у него есть свои ограничения, при комбинировании с другими источниками «Воздушный родник» и «Редут» могут стать реальной альтернативой для засушливых регионов полуострова.

Ученые обещают сделать установку не только энергосберегающей, но и недорогой. По предварительным оценкам, ее стоимость будет сопоставима с расходами на оборудование скважины на своем участке. Начать серийное производство модулей авторы разработки рассчитывают в 2020-м или 2021 году.

Завершающая


Мнение одного из ответсвенных за сельское хозяйство Крыма чиновника:

— Мы с интересом следим за дальнейшей судьбой разработки ученых ВИМ. Пока рано делать какие-то выводы, как известно практика — лучший критерий истины. С нетерпением ждем, когда промышленные образцы этих установок можно будет испытать в условиях полуострова. Надеюсь, они оправдают наши ожидания, потому что дефицит пресной воды для полива даже в объемах небольшого фермерского хозяйства или крестьянского подворья в Крыму действительно колоссальный.


Между тем


С проблемой нехватки пресной воды сегодня, так или иначе, уже столкнулись 80 стран. В государствах Ближнего Востока и Северной Африки, как минимум последние 30 — 40 лет ведут поиск альтернативных источников влаги, пригодных для населения и сельского хозяйства.

В Израиле и Объединенных Арабских Эмиратах до 80 процентов воды сегодня получают путем опреснения. В апреле 2014 года в Саудовской Аравии открылся крупнейший в мире завод, производящий 1 миллион кубометров воды и 2,6 тысяч мегаватт электроэнергии в сутки. При этом на опреснение страна ежедневно тратит до 1,5 миллионов баррелей нефти.

В настоящее время изготовлено нескольких опытных маломасштабных образцов «Воздушного родника. Один из них установлен и работает в Крыму, в Ялтинском Ботаническом саду (на фотографии). Его параметры: — высота 1,2 м, диаметр 1,2 м, материал — пластмасса. В течение суток он выдает чуть более (0,5 -0,7) м³ чистой холодной воды.

Предлагаемое устройство, абсолютно безопасно и ничем не может навредить окружающей среде.Процесс может идти бесконечно, работа аппаратов ограничена лишь сроком их службы, а как показывают экономические оценки, вода, сконденсированная из атмосферы, намного дешевле и чище воды, полученной любыми другими способами.

Использование большого количества родников позволит замедлить или остановить процесс опустынивания, а также включить в процесс природного водоворота пресную воду атмосферы. Технология защищена 6-ю Патентами на изобретение.