Coleta de nevoeiro - Fog collection

Artigo principal: Poço de ar (condensador)
"Atrapanieblas" ou coleção de névoa em Alto Patache , Deserto de Atacama , Chile .

A coleta de névoa refere-se à coleta de água da névoa usando grandes pedaços de rede de malha vertical para fazer as gotas de névoa fluírem em direção a uma calha abaixo, conhecida como barreira de névoa , coletor de névoa ou rede de névoa . Por meio da condensação , o vapor d'água atmosférico do ar condensa-se nas superfícies frias em gotas de água líquida conhecidas como orvalho . O fenômeno é mais observável em objetos finos, planos e expostos, incluindo folhas de plantas e folhas de grama. À medida que a superfície exposta resfria irradiando seu calor para o céu, a umidade atmosférica se condensa a uma taxa maior do que pode evaporar, resultando na formação de gotículas de água.

A água se condensa na série de fios paralelos e se acumula na parte inferior da rede. Isso não requer energia externa e é facilitado naturalmente pela flutuação da temperatura, tornando-o atraente para implantação em áreas menos desenvolvidas. O termo cerca de névoa vem de sua forma retangular longa que se assemelha a uma cerca , mas os coletores de névoa não se limitam apenas a este estilo de estrutura. A eficiência do coletor de névoa é baseada no material da rede, no tamanho dos orifícios e filamentos e no revestimento químico. Coletores de névoa eficientes podem coletar até 10% da umidade do ar, e coletores ineficientes rendem 2% de umidade. Um local ideal é uma área árida de alta altitude próxima a correntes frias offshore, onde a névoa é comum e, portanto, o coletor de névoa pode produzir o maior rendimento.

Origem histórica

A coleta organizada de orvalho ou condensação por meio de processos naturais ou assistidos é uma prática milenar, desde a ingestão em pequena escala de poças de condensação coletadas em caules de plantas (ainda hoje praticada por sobreviventes ), até a irrigação natural em grande escala sem chuva, como como no deserto do Atacama e do Namibe. Os primeiros coletores de névoa feitos pelo homem têm origens que remontam ao Império Inca , onde baldes foram colocados sob essas árvores para aproveitar este fenômeno natural.

Vários dispositivos feitos pelo homem, como pilhas de pedra antigas na Ucrânia, lagos de orvalho medievais no sul da Inglaterra ou coberturas de pedra vulcânica nos campos de Lanzarote, foram considerados possíveis dispositivos de captura de orvalho.

Uma das primeiras gravações da coleta de névoa ocorreu em 1969 na África do Sul como fonte de água para uma base da Força Aérea. O projeto consistiu em duas cercas cada 100m 2 . Entre os dois, 11 litros de água foram produzidos em média por dia durante o estudo de 14 meses, o que é 0,05 litros de água para cada metro quadrado. O próximo grande estudo a ocorrer foi realizado pela Universidade Católica Nacional do Chile e pelo Centro de Pesquisa de Desenvolvimento Internacional no Canadá em 1987. Cem cercas de névoa de 48 m 2 foram montadas no norte da Itália. O projeto foi capaz de render em média 0,5L de água para cada metro quadrado ou 33L para cada um dos 300 moradores da cidade a cada dia.

Coleta de nevoeiro na natureza

Os coletores de névoa foram vistos pela primeira vez na natureza como uma técnica para coletar água por alguns insetos e folhagens. Os besouros do deserto do Namibe vivem da água que se condensa em suas asas devido a um padrão de alternância de regiões hidrofílicas (que atraem água) e hidrofóbicas (que repelem a água). As florestas de sequoias são capazes de sobreviver com chuvas limitadas devido à adição de condensação nas agulhas que pingam nas raízes das árvores.

Partes de um coletor de nevoeiro

O coletor de névoa é composto de três partes principais: a estrutura, a rede de malha e a calha ou bacia.

A estrutura suporta a rede de malha e pode ser feita de uma ampla variedade de materiais, desde postes de aço inoxidável a bambu. O formato da moldura pode variar. As geometrias propostas incluem linear, semelhante a uma cerca e cilíndrica. Os quadros lineares são retângulos com as extremidades verticais embutidas no solo. Eles têm suportes de corda conectados na parte superior e fixados no solo para fornecer estabilidade.

A rede de malha é onde a condensação de gotículas de água aparece. É composto por filamentos tricotados com pequenas aberturas, revestidos com um produto químico para aumentar a condensação. O pano de sombra é usado para estrutura de malha porque pode ser adquirido localmente em países subdesenvolvidos. Os filamentos são revestidos para serem hidrofílicos e hidrofóbicos, o que atrai e repele a água para aumentar a condensação. Isso pode recuperar 2% da umidade do ar. A eficiência aumenta à medida que o tamanho dos filamentos e dos orifícios diminui. A rede de malha mais ideal é feita de filamentos de aço inoxidável do tamanho de três a quatro fios de cabelo humano e com orifícios que têm o dobro do tamanho do filamento. A rede é revestida com um produto químico que diminui a histerese do ângulo de contato das gotas de água, o que permite que mais gotas pequenas se formem. Este tipo de rede pode capturar 10% da umidade do ar.

Abaixo da rede de malha de uma cerca de neblina, há uma pequena calha para a água ser coletada. A água corre da calha para algum tipo de recipiente de armazenamento ou sistema de irrigação para uso. Se o coletor de névoa for circular, a água será depositada em uma bacia colocada no fundo da rede.

Princípio

O nevoeiro contém tipicamente de 0,05 a 0,5 gramas de água por metro cúbico, com gotículas de 1 a 40 micrômetros de diâmetro. Ele se acomoda lentamente e é levado pelo vento. Portanto, uma cerca de nevoeiro eficiente deve ser colocada de frente para os ventos predominantes e deve ser uma malha fina , pois o vento fluiria ao redor de uma parede sólida e levaria a névoa com ele.

As gotas de água no nevoeiro depositam-se na malha. Uma segunda malha esfregando contra a primeira faz com que as gotículas se aglutinem e corram para a parte inferior das malhas, onde a água pode ser coletada e levada embora.

Vantagens e desvantagens

Vantagens

A água pode ser coletada em qualquer ambiente, inclusive em ambientes extremamente áridos como o Deserto de Atacama, um dos lugares mais secos do planeta. A água coletada pode ser mais segura para beber do que a água subterrânea. A coleta de nevoeiro é considerada de baixa manutenção porque não requer energia externa e apenas uma escovada ocasional nas redes para mantê-las limpas. Às vezes, as peças podem ser adquiridas localmente em países subdesenvolvidos, o que permite que o coletor seja consertado se estiver quebrado e não fique em mau estado. Nenhum treinamento aprofundado é necessário para reparar o coletor. Os coletores de névoa são de baixo custo de implementação em comparação com outras alternativas de água.

Desvantagens

As cercas de neblina são limitadas em quantidade pelo clima regional e topografia e não podem produzir mais água sob demanda. Seus rendimentos não são consistentes durante todo o ano e são afetados pelo clima local e flutuações do clima global (como El Niño ). Seu abastecimento de água ainda pode ser contaminado por poeira transportada pelo vento, pássaros e insetos. A umidade coletada pode promover o crescimento de fungos e outros microorganismos possivelmente tóxicos na tela.

Métodos modernos

Em meados da década de 1980, o Serviço Meteorológico do Canadá (MSC) começou a construir e implantar grandes dispositivos de coleta de névoa no Monte Sutton, em Quebec . Essas ferramentas simples consistiam em um grande pedaço de lona (geralmente 12 m de comprimento e 4 m de altura) esticado entre dois postes de madeira de 6 m sustentados por cabos de sustentação, com uma longa calha embaixo. A água condensava-se da névoa na tela, se aglutinava em gotículas e então escorregava para pingar da parte inferior da tela e cair na calha de coleta abaixo.

Projeto chileno

A intenção do projeto canadense era simplesmente usar dispositivos de coleta de névoa para estudar os constituintes da névoa que eles coletaram. No entanto, seu sucesso despertou o interesse de cientistas da Corporação Florestal Nacional do Chile ( CONAF ) e da Universidade Católica do Chile em explorar as nuvens camanchaca ou garúa que cobrem a costa norte do Chile no inverno do hemisfério sul. Com financiamento do Centro Internacional de Pesquisa para o Desenvolvimento (IDRC), o MSC colaborou com os chilenos para começar a testar diferentes projetos de instalações de coleta na montanha El Tofo, no norte do Chile . Depois de aperfeiçoados, cerca de 50 dos sistemas foram erguidos e usados ​​para irrigar mudas na encosta na tentativa de reflorestamento. Uma vez que a vegetação se estabeleceu, ela deveria ter começado a coletar névoa para si mesma, como as muitas florestas nebulosas na América do Sul, a fim de florescer como um sistema autossustentável.

O sucesso do projeto de reflorestamento não é claro, mas aproximadamente cinco anos após o início do projeto, a aldeia vizinha de Chungungo começou a empurrar para que um gasoduto fosse enviado montanha abaixo até a cidade. Embora isso não estivesse no escopo da CONAF, que desistiu neste momento, concordou-se em expandir a instalação de coleta para 94 coletores de tela de náilon com um tanque de reserva e tubulação para abastecer os 300 habitantes de Chungungo com água.

O IDRC relata que dez anos depois, em 2002, apenas nove dos dispositivos permaneceram e o sistema em geral estava em péssimo estado. Por outro lado, o MSC declara em seu artigo que a instalação ainda estava totalmente funcional em 2003, mas não fornece detalhes por trás dessa declaração. Em junho de 2003, o IDRC relatou que existiam planos para reviver o local em El Tofo.

Dar Si Hmad

Lafram da equipe Dar Si Hmad falando sobre a coleta de nevoeiro

Em março de 2015, Dar Si Hmad (DSH), uma ONG marroquina, construiu um grande sistema de coleta e distribuição de névoa nas montanhas Anti-Atlas. A região onde o DSH trabalhou é pobre em água, mas a neblina abundante cobre a área 6 meses por ano. O sistema do DSH também incluiu tecnologia que permitiu relatar e monitorar o sistema de água via mensagem SMS . Essas capacidades foram cruciais para lidar com os efeitos que a Fog Collection teve no tecido social dessas áreas rurais. De acordo com pesquisadores do MIT, os métodos de coleta de névoa implementados pelo DSH "melhoraram a eficiência de coleta de névoa em cerca de quinhentos por cento".

Uso internacional

Apesar do aparente fracasso do projeto de coleta de névoa em Chungungo, o método já se popularizou em várias localidades ao redor do mundo. Atualmente, a Organização Internacional para a Utilização de Dew está trabalhando em condensadores eficazes à base de folha de alumínio para regiões onde chuva ou neblina não podem cobrir as necessidades de água durante todo o ano. Logo após o sucesso inicial do projeto, pesquisadores de várias organizações participantes formaram a organização sem fins lucrativos FogQuest, que montou instalações operacionais no Iêmen e no Chile central , enquanto outras ainda estão em avaliação na Guatemala , Haiti e Nepal , desta vez com muito mais ênfase no envolvimento contínuo das comunidades na esperança de que os projetos durem bem no futuro. Aldeias em um total de 25 países em todo o mundo agora operam instalações de coleta de névoa. Também há potencial para os sistemas serem usados ​​para estabelecer vegetação densa em terrenos anteriormente áridos. No geral, parece que os colecionadores baratos continuarão a florescer.

Veja também

Referências

Fontes

Leitura adicional

links externos