ขวดน้ำ Fontus และป้ายโฆษณาที่สามารถสร้างน้ำดื่มจากอากาศบาง ๆได้ อาจดูเหมือนสิ่งประดิษฐ์ที่ก้าวหน้า แต่หลักการเบื้องหลังนั้นอาจเป็นเทคโนโลยีในอดีตที่มีพื้นฐานที่เก่ามาก ซึ่งเชื่อกันว่ามาจากการค้นพบโครงสร้างของชาวกรีกโบราณในปี 1900 โดยวิศวกรชาวรัสเซีย Friedrich Zibold เมื่อไม่นานมานี้
โดยโครงสร้างที่ Zibold พบ ซึ่งเขาคิดว่าเป็นสิ่งที่ใช้ดักจับน้ำในชั้นบรรยากาศ ที่สามารถได้น้ำในปริมาณที่มากพอที่จะแจกจ่ายให้กับ Theodosia
เมืองเก่าที่ปัจจุบันรู้จักกันในชื่อ Feodosia ที่ตั้งอยู่ในคาบสมุทรไครเมียในยูเครน
ในการค้นพบนี้ ขณะที่ Zibold กำลังเคลียร์ป่าในแหลมไครเมีย (ยูเครน) และได้พบกองหินรูปกรวยขนาดใหญ่ 13 กอง โดยแต่ละกองมีความสูง 10 เมตรและ ครอบคลุมพื้นที่กว่า 900 ตารางเมตร บนยอดเขาใกล้กับที่ตั้งของเมือง Theodosia ในกรีกโบราณ
นอกจากนี้ เขายังพบเศษท่อดินเผาขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 3 นิ้วจำนวนมากรอบๆกองหิน ที่นำไปสู่บ่อน้ำและน้ำพุในเมือง ดังนั้น Zibold จึงสรุปว่า
กองหินเหล่านี้ เป็นเครื่องควบแน่นน้ำค้าง (condenser) ที่ให้น้ำแก่เมือง ซึ่งจากการคำนวณของเขา " บ่ออากาศ " (air well) แต่ละแห่งสามารถผลิตน้ำได้มากกว่า 55,400 ลิตรในแต่ละวันภายใต้สภาวะที่เหมาะสม
กองหิน condenser ของ Zibold
และเพื่อตรวจสอบสมมติฐานของเขา Zibold ได้สร้างกองหิน condenser สำหรับการควบแน่นขึ้นมา โดยใช้หินทะเลขนาดใหญ่บนยอดเขา Tepe-Oba ใกล้กับเมือง Theodosia โดยกองหินของเขาสูง 6 เมตรและมีเส้นผ่านศูนย์กลางด้านบน 8 เมตร จากนั้น ก็สร้างกำแพงรูปชามพร้อมทางระบายน้ำที่สูง 1 เมตร กว้าง 20 เมตรล้อมรอบ
ซึ่งจากการผสมผสานของสภาพแวดล้อมที่เหมาะสม กองหินของ Zibold ทำงานได้จริง ด้วยการกลั่นตัวเป็นหยดน้ำอยู่ภายใน และสามารถผลิตน้ำได้มากถึง 360 ลิตรทุกวัน โดยการทดลองของ Zibold กับโครงสร้างนี้ยังคงดำเนินต่อไปเป็นเวลาสามปีจนถึงปี 1915 เมื่อส่วนฐานเกิดการรั่วไหล ทำให้เขาต้องยุติการทดลองไป
แต่ในความเป็นจริงแล้ว โครงสร้างที่ Zibold พบนั้นไม่ใช่ air wells แต่เป็นสุสานโบราณ และท่อที่เขาพบนั้นมีต้นกำเนิดในยุคกลางที่ไม่เกี่ยวข้องอะไรกับกองหินเลย จากความเข้าใจผิดนี้ Zibold จึงสร้าง condenser ของเขาขึ้นมา ซึ่งไม่น่าเชื่อที่มันทำงานได้ค่อนข้างดี เนื่องจากความบังเอิญที่กองหินมีรูปร่างที่สัมผัสกับความร้อนน้อยมาก
และกองหินที่ก่อขึ้นมีช่องว่างเล็ก ๆ หลายพันช่องที่อากาศสามารถผ่านได้ ทำให้หินลดความร้อนอย่างรวดเร็วในเวลากลางคืน ซึ่งความโชคดีของรูปร่างนี้ condenser ของ Zibold ยังสามารถดักจับหมอกเพื่อช่วยเพิ่มผลผลิตด้วย ซึ่งสอดคล้องกับที่มีการศึกษาเมื่อเร็ว ๆ นี้ที่พบว่า ผลผลิตจากน้ำค้างของ condenser จะลดลงอย่างมาก ถ้ามวลของโครงสร้างมีเพิ่มขึ้น เนื่องจากไม่สามารถแผ่ความร้อนออกไปได้อย่างรวดเร็ว
“ Puit Aerien” ของ Achille Knapen ใน Trans-en-Provence ฝรั่งเศส
Cr.ภาพ: Michel Royon / Wikimedia
อย่างไรก็ตาม ความสำเร็จของ condenser ของ Zibold กลายเป็นแรงบันดาลใจให้กับหลาย ๆ คนที่เริ่มทดลองกลไกการดักจับน้ำค้างที่แตกต่างกัน
ในจำนวนนี้ มีนักประดิษฐ์ชาวเบลเยี่ยม Achille Knapen ผู้ซึ่งสร้าง " air well " ขนาดใหญ่บนยอดเขาสูง 600 ฟุตในเขตชุมชน Trans-en-Provence ทางตะวันออกเฉียงใต้ของฝรั่งเศส ในระหว่างปี 1930 และ 1931 ซึ่งยังคงตั้งตระหง่านอยู่แม้ว่าจะในสภาพทรุดโทรมแล้ว
สำหรับ air well ของ Knapen นั้นถูกเรียกว่า “ Puit Aerien” มีความสูง 14 เมตร ทำจากผนังก่ออิฐขนาดใหญ่หนาประมาณ 3 เมตร เพื่อรักษาอุณหภูมิภายในให้เย็นสบาย และผนังจะถูกเจาะด้วยรูหลายรูที่ปล่อยให้อากาศอุ่นและชื้นเข้าไปในระหว่างวัน จากนั้น ในเวลากลางคืนเมื่ออุณหภูมิลดลงไอน้ำในอากาศจะควบแน่นกับเสาคอนกรีตขนาดใหญ่ที่สร้างขึ้นภายในโครงสร้าง และหยดลงไปที่อ่างรวบรวมที่ด้านล่างของโครงสร้าง
ซึ่งแม้ว่า air well ของ Knapen ที่ถูกสร้างขึ้นจะทำให้เกิดความสนใจต่อสาธารณชน แต่ก็มีผลผลิตที่ต่ำอย่างน่าผิดหวัง โดยสามารถผลิตน้ำได้วันละไม่กี่ลิตร เมื่อเทียบกับน้ำ 30,000 และ 40,000 ลิตรที่ Knapen หวังไว้ โดยในที่สุดโครงการก็ต้องล้มเลิกไป
ภายใน “ Puit Aerien” / Cr.ภาพ Michel Royon / Wikimedia
โดยในช่วงหลังของศตวรรษที่ 20 เป็นต้นมา กลไกของการกลั่นตัวของน้ำค้างเริ่มมีความเข้าใจกันมากขึ้น ซึ่งในปัจจุบัน จะทราบกันดีว่า condenser ที่มีมวลน้อยจะทำงานได้ดีที่สุด เนื่องจากพวกมันจะเย็นลงอย่างรวดเร็วด้วยการแผ่รังสีความร้อนออกไป และด้วยกลไกนี้จึงเป็นสาเหตุที่ทำให้ air well ขนาดใหญ่ของ Knapen ล้มเหลว
หลังจากนั้น ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมานี้ นักพัฒนาอิสระและองค์กรต่างๆในหลายประเทศ ได้พัฒนาวิธีการเก็บน้ำดื่มจากน้ำค้างในท้องถิ่น เช่น ในหมู่บ้าน Chungungo ในประเทศชิลี ที่มีปริมาณน้ำฝนต่อปีน้อยกว่า 6 เซนติเมตร แต่เครื่องดักจับหมอกกลับผลิตน้ำได้ถึง 15,000 ลิตรต่อปี
นอกจากนี้ ยังมีโครงการเก็บเกี่ยวหมอกอีกแห่งในกรุงลิมาประเทศเปรู ที่ได้จับหมอกในอวนขนาดใหญ่ที่ผลิตน้ำได้มากกว่า 2,200 ลิตรต่อวัน และอีกหลายๆหมู่บ้านในอินเดียก็ใช้ condenser ดักน้ำค้างที่สร้างขึ้นบนหลังคาบ้านมานานหลายปีแล้ว ทั้งนี้ ในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า การเก็บเกี่ยวน้ำค้างและหมอกจะยิ่งมีความสำคัญมากขึ้น เมื่อสภาพอากาศโลกเปลี่ยนแปลงไป รวมทั้งภัยแล้งที่ยาวนาน
"Atrapanieblas" หรือ เครื่องดักจับหมอก ใน Alto Patache , Atacama Desert , Chile
THE WARKAWATER TOWER หอไม้ไผ่ที่ผลิตน้ำจากอากาศ
นี่คือหอเก็บน้ำ WARKA โครงสร้างที่ไม่น่าเชื่อว่าจะเป็นจริงได้จากภูมิประเทศของเอธิโอเปีย ด้วยความสูง 30 ฟุตและกว้าง 13 ฟุต ซึ่งใหญ่ไม่ได้ครึ่งหนึ่งของต้นไม้ทั่วไป (ซึ่งสูงได้ถึง 75 ฟุต) แต่มันก็โดดเด่น โดยโครงสร้างของหอคอย ซึ่งทำจากไม้ไผ่ขัดแตะที่ล้อมรอบด้วยตาข่ายโพลีเอสเตอร์สีส้ม
ที่ดูเหมือนงานศิลปะนี้ ได้รับการออกแบบมาเพื่อรีดน้ำออกจากอากาศ เพื่อจัดหาแหล่ง H 2 O ที่ยั่งยืนสำหรับประเทศกำลังพัฒนา
สร้างโดย Arturo Vittori และทีมงานของเขา โดยหอคอยนี้เก็บเกี่ยวน้ำจากฝน หมอก และน้ำค้าง และ WarkaWater ทำหน้าที่ในลักษณะเดียวกันกับ
Air Well แต่ใช้ตาข่ายเพื่อดักจับความชื้นและส่งไปยังถังเก็บน้ำที่ถูกสุขอนามัยซึ่งเข้าถึงได้ผ่านพวยกา
ป้ายโฆษณาแห่งแรกในโลกที่ผลิตน้ำดื่มจากอากาศบาง ๆ
ขวดน้ำ Fontus Airo
ที่มา: Wikipedia / inspiringfuture.org / State of the Planet
(ขอขอบคุณที่มาของข้อมูลทั้งหมดและขออนุญาตนำมา)
การเก็บเกี่ยวน้ำค้างของชาวกรีกโบราณ
โดยโครงสร้างที่ Zibold พบ ซึ่งเขาคิดว่าเป็นสิ่งที่ใช้ดักจับน้ำในชั้นบรรยากาศ ที่สามารถได้น้ำในปริมาณที่มากพอที่จะแจกจ่ายให้กับ Theodosia
เมืองเก่าที่ปัจจุบันรู้จักกันในชื่อ Feodosia ที่ตั้งอยู่ในคาบสมุทรไครเมียในยูเครน
ในการค้นพบนี้ ขณะที่ Zibold กำลังเคลียร์ป่าในแหลมไครเมีย (ยูเครน) และได้พบกองหินรูปกรวยขนาดใหญ่ 13 กอง โดยแต่ละกองมีความสูง 10 เมตรและ ครอบคลุมพื้นที่กว่า 900 ตารางเมตร บนยอดเขาใกล้กับที่ตั้งของเมือง Theodosia ในกรีกโบราณ
นอกจากนี้ เขายังพบเศษท่อดินเผาขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 3 นิ้วจำนวนมากรอบๆกองหิน ที่นำไปสู่บ่อน้ำและน้ำพุในเมือง ดังนั้น Zibold จึงสรุปว่า
กองหินเหล่านี้ เป็นเครื่องควบแน่นน้ำค้าง (condenser) ที่ให้น้ำแก่เมือง ซึ่งจากการคำนวณของเขา " บ่ออากาศ " (air well) แต่ละแห่งสามารถผลิตน้ำได้มากกว่า 55,400 ลิตรในแต่ละวันภายใต้สภาวะที่เหมาะสม
ซึ่งจากการผสมผสานของสภาพแวดล้อมที่เหมาะสม กองหินของ Zibold ทำงานได้จริง ด้วยการกลั่นตัวเป็นหยดน้ำอยู่ภายใน และสามารถผลิตน้ำได้มากถึง 360 ลิตรทุกวัน โดยการทดลองของ Zibold กับโครงสร้างนี้ยังคงดำเนินต่อไปเป็นเวลาสามปีจนถึงปี 1915 เมื่อส่วนฐานเกิดการรั่วไหล ทำให้เขาต้องยุติการทดลองไป
แต่ในความเป็นจริงแล้ว โครงสร้างที่ Zibold พบนั้นไม่ใช่ air wells แต่เป็นสุสานโบราณ และท่อที่เขาพบนั้นมีต้นกำเนิดในยุคกลางที่ไม่เกี่ยวข้องอะไรกับกองหินเลย จากความเข้าใจผิดนี้ Zibold จึงสร้าง condenser ของเขาขึ้นมา ซึ่งไม่น่าเชื่อที่มันทำงานได้ค่อนข้างดี เนื่องจากความบังเอิญที่กองหินมีรูปร่างที่สัมผัสกับความร้อนน้อยมาก
และกองหินที่ก่อขึ้นมีช่องว่างเล็ก ๆ หลายพันช่องที่อากาศสามารถผ่านได้ ทำให้หินลดความร้อนอย่างรวดเร็วในเวลากลางคืน ซึ่งความโชคดีของรูปร่างนี้ condenser ของ Zibold ยังสามารถดักจับหมอกเพื่อช่วยเพิ่มผลผลิตด้วย ซึ่งสอดคล้องกับที่มีการศึกษาเมื่อเร็ว ๆ นี้ที่พบว่า ผลผลิตจากน้ำค้างของ condenser จะลดลงอย่างมาก ถ้ามวลของโครงสร้างมีเพิ่มขึ้น เนื่องจากไม่สามารถแผ่ความร้อนออกไปได้อย่างรวดเร็ว
ในจำนวนนี้ มีนักประดิษฐ์ชาวเบลเยี่ยม Achille Knapen ผู้ซึ่งสร้าง " air well " ขนาดใหญ่บนยอดเขาสูง 600 ฟุตในเขตชุมชน Trans-en-Provence ทางตะวันออกเฉียงใต้ของฝรั่งเศส ในระหว่างปี 1930 และ 1931 ซึ่งยังคงตั้งตระหง่านอยู่แม้ว่าจะในสภาพทรุดโทรมแล้ว
สำหรับ air well ของ Knapen นั้นถูกเรียกว่า “ Puit Aerien” มีความสูง 14 เมตร ทำจากผนังก่ออิฐขนาดใหญ่หนาประมาณ 3 เมตร เพื่อรักษาอุณหภูมิภายในให้เย็นสบาย และผนังจะถูกเจาะด้วยรูหลายรูที่ปล่อยให้อากาศอุ่นและชื้นเข้าไปในระหว่างวัน จากนั้น ในเวลากลางคืนเมื่ออุณหภูมิลดลงไอน้ำในอากาศจะควบแน่นกับเสาคอนกรีตขนาดใหญ่ที่สร้างขึ้นภายในโครงสร้าง และหยดลงไปที่อ่างรวบรวมที่ด้านล่างของโครงสร้าง
ซึ่งแม้ว่า air well ของ Knapen ที่ถูกสร้างขึ้นจะทำให้เกิดความสนใจต่อสาธารณชน แต่ก็มีผลผลิตที่ต่ำอย่างน่าผิดหวัง โดยสามารถผลิตน้ำได้วันละไม่กี่ลิตร เมื่อเทียบกับน้ำ 30,000 และ 40,000 ลิตรที่ Knapen หวังไว้ โดยในที่สุดโครงการก็ต้องล้มเลิกไป
หลังจากนั้น ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมานี้ นักพัฒนาอิสระและองค์กรต่างๆในหลายประเทศ ได้พัฒนาวิธีการเก็บน้ำดื่มจากน้ำค้างในท้องถิ่น เช่น ในหมู่บ้าน Chungungo ในประเทศชิลี ที่มีปริมาณน้ำฝนต่อปีน้อยกว่า 6 เซนติเมตร แต่เครื่องดักจับหมอกกลับผลิตน้ำได้ถึง 15,000 ลิตรต่อปี
นอกจากนี้ ยังมีโครงการเก็บเกี่ยวหมอกอีกแห่งในกรุงลิมาประเทศเปรู ที่ได้จับหมอกในอวนขนาดใหญ่ที่ผลิตน้ำได้มากกว่า 2,200 ลิตรต่อวัน และอีกหลายๆหมู่บ้านในอินเดียก็ใช้ condenser ดักน้ำค้างที่สร้างขึ้นบนหลังคาบ้านมานานหลายปีแล้ว ทั้งนี้ ในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า การเก็บเกี่ยวน้ำค้างและหมอกจะยิ่งมีความสำคัญมากขึ้น เมื่อสภาพอากาศโลกเปลี่ยนแปลงไป รวมทั้งภัยแล้งที่ยาวนาน