فناوری تولید آب از هوا، راهکاری برای مقابله با خشکسالی

این روش برای تولید آب در مکان هایی که میزان رطوبت هوا بالاست کاربرد بسیار بالایی دارد. در این روش رطوبت هوای شرجی را با استفاده از فناوری های مختلف به آب تبدیل می کنند. از مهم ترین عواملی که باعث شد تا از این فناوری برای تولید آب استفاده شود، کمبود آب شرب و شیرین می باشد. برای تامین آب شرب در مکان هایی که منابع آب شیرین رو به اتمام هستند، معمولا از روش های متفاوتی برای از بین بردن آلاینده ها و تصفیه آب در مکان های مختلف مثل شیرین کردن آب دریا و یا تصفیه پساب های فاضلابی استفاده می شود، اما روش های تصفیه آب هزینه های بسیار زیادی را به دنبال دارند. با توجه به میزان رطوبت تنها در برخی مناطق می توان از فناوری های مختلف برای تبدیل رطوبت هوا به آب استفاده کرد. 
آیا می دانستید که در گذشته و برای اولین بار در آمریکای جنوبی با استفاده از نرده های مه جمع کن رطوبت را در هوا جمع کرده و این موضوع در نهایت باعث تولید آب شد. در ادامه با رشد فناوری، دانشمندان موفق به ابداع روش های نوین برای تولید آب از هوا شدند. در ادامه به بررسی برخی از روش های کاربردی برای تولید آب از هوا می پردازیم. 
با توجه به این که منابع آب شرب در بسیاری از مناطق رو به اتمام است، نیاز به استفاده از روش هایی برای تامین آب شرب می باشد. در برخی موارد آب شور دریا تصفیه می شود، ولی این روش هزینه های بسیار زیادی را برای راه اندازی و نگهداری از دستگاه آب شیرین کن در پی دارد. به همین دلیل در مکان هایی که منابع آب شرب رو به اتمام هستند، نیاز به جایگزین کردن روش هایی برای تامین آب می باشد. در این مورد می توان از دستگاه های تولید آب از هوا در مکان هایی با میزان بالای رطوبت در هوا استفاده کرد. روش های مختلفی برای تولید آب از هوا وجود دارد که در ادامه به بررسی آن ها می پردازیم. اما بسیاری از این روش ها نیاز به شرایط ویژه ای دارند. به همین دلیل اگر به دنبال انجام پروژه هایی با تولید آب از هوا هستید، به شرایط آب و هوایی و مواردی مثل این توجه کنید. 

دستگاه تولید آب از رطوبت هوا 

چندین سال است که کشور دچار بحران کم آبی می باشد و ورودی آب سدها تا 60 درصد کاهش پیدا کرده است. همچنین آب مورد نیاز بسیاری از روستاها با تانک تامین می شود. اخیرا در ایران دستگاه تولید آب از هوا با یک سوم هزینه بومی سازی شده است. این دستگاه در رطوبت بالای 30 درصد کار می کند. ظرفیت این دستگاه حدود 1200 لیتر در روز می باشد و آب آشامیدنی مورد نیاز 500 نفر را تولید می کند. از این دستگاه در مناطق شمالی، جنوبی و غربی کشور می توان استفاده کرد. آب شرب تولید توسط این دستگاه برای مصارف کشاورزی مناسب می باشد، ولی برای آشامیدن حتما باید تصفیه شود. 
روش کار این دستگاه به این صورت که در ابتدا رطوبت هوا از طریق فیلترها جذب شده و وارد کندانسور می شود. در کندانتور رطوبت هوا به بلور های یخ تبدیل شده و سپس بلور های یخ تبخیر و در مخزن ذخیره می شوند. در مرحله دوم این دستگاه، آب در 7 مرحله به خوبی تصفیه می شود. آب تصفیه شده درون بطری ریخته می شود. نمونه های خانگی از این دستگاه نیز وجود دارد و نسبت به رطوبت هوا از سه الی سی لیتر آب تولید می کند. قیمت آب تولیدی توسط این دستگاه کمتر از بطری آب معدنی می باشد. در صورت تولید انبوه این دستگاه، قیمت آن کاهش نیز پیدا می کند. 

فناوری تراکم سرمایشی هوا 

یکی از رایج ترین روش ها برای تولید آب از هوا جذب رطوبت و بعد تبدیل کردن آن به قطرات آب با استفاده از تراکم سرمایشی است. به این صورت که از مراحل زیر برای انجام این فرایند استفاده می کنند:

1.    در ابتدا با استفاده از کمپرسور هوای سرد را به لوله های کویل (مارپیچی) وارد می کنند، در این مرحله از فن با توان بالا برای کاهش دمای سیستم استفاده می شود.
2.    هوا با میزان بالای رطوبت به دستگاه وارد شده و در ادامه در لوله های کویل جریان پیدا می کند. بعد از برخورد لوله های سرد با هوای سرد شده تبادل دمایی صورت گرفته و همین موضوع باعث جدا شدن قطرات آب می شود.
3.    قطرات آب را در ادامه به محفظه های مخصوص وارد می کنند، در این زمینه سطح کیفی محفظه های ذخیره آب اهمیت زیادی دارد تا هیچ گونه باکتری و آلاینده ای به آب وارد نشود. 
4.    در نهایت این فرایند مجددا تکرار شده و همین موضوع باعث تولید آب از هوا می شود.
نکته مهم در رابطه با تولید آب از هوا این است که در این زمینه میزان آب تولید شده به رطوبت هوا بستگی دارد و هر چقدر رطوبت هوا بیشتر باشد، میزان تولید آب بالاتر است. اما از دیگر موارد تاثیرگذار برای افزایش راندمان دستگاه های تولید آب از هوا ظریفت دستگاه، ظرفیت کمپرسور، ظرفیت مارپیچی دستگاه، قابلیت خنک کنندگی و میزان دمای هوا می باشد. دستگاه هایی که از این روش استفاده می کنند، در دمای پایین تر از 18.3 سانتی گراد و رطوبت کمتر از 30 درصد عملکرد خوبی ندارند. به همین دلیل تنها از این دستگاه در مناطق مرطوب می توان استفاده کرد. همچنین استفاده از ژنراتورهای خنک کننده می تواند برای افزایش کارکرد سیستم های تراکم سرمایشی هوا موثر باشد. اما استفاده از این ژنراتورها باعث بالا رفتن مصرف انرژی در سیستم های تولید آب از هوا می شود. 
در جدیدترین روش ها از مواد نیمه رسانا نیز استفاده می شود. به این صورت که هوا با عبور از لوله های مارپیچی و خنک شدن به آب تبدیل می شود و پس از آن با عبور از مواد نیمه رسانا دمای آن متعادل می شود. مواد نیمه رسانا به صورت جامد می باشند و مصرف انرژی پایینی دارند.

رطوبت گیر مرطوب برای تولید آب از هوا

این روش برای اولین بار در نیروی دریایی آمریکا ابداع و در ادامه از آن برای تبدیل رطوبت هوا به آب استفاده کردند. تفاوت این سیستم با سایر روش های تولید آب از هوا این است که در ساختار آن از محلول های آب نمک استفاده می شود. به این صورت که محلول های آب نمک قدرت بالایی برای جذب کردن رطوبت در هوا دارند، گفته شده که هر چقدر میزان رطوبت هوا بیشتر باشد، میزان تولید آب بالاتر است. به همین دلیل در سیستم این دستگاه ها از محلول نمک که قدرت جذب رطوبت در آن بالاتر است استفاده می شود. در کنار محلول های آب نمک از دیگر مواردی که می توان از آن برای تولید آب استفاده کرد، داشتن سیستم تهویه مطبوع برای ایجاد رطوبت بیشتر در سیستم است. 

تبدیل هوا به آب با دستگاه خورشیدی

از دیگر مواردی که می توان از آن برای تولید آب از هوا استفاده کرد، دستگاه های خورشیدی هستند. این دستگاه ها برای اولین بار در هند توسط طراحان ابداع و ثابت شدند، که راندمان بسیار بالایی را هم برای تولید آب از هوا دارند. همان طور که مشخص است، در این دستگاه از نیروی خورشیدی برای تامین انرژی استفاده می شود و آب شرب با سطح کیفی بسیار بالایی تولید می شود. نحوه عملکرد دستگاه های تولید آب از هوا شامل موارد زیر است:

1.    در قسمت بالایی مخزن های دستگاه از پوشش های پرزدار استفاده شده است. این پوشش های پرزدار از مواد آلی و یا اسفنج درست شده اند. این ساختار به جذب رطوبت هوا کمک بسیار زیادی می کند. در نهایت مقدار بسیار زیادی از رطوبت توسط سطح پرزدار جذب می شود، به این صورت که در هنگام شب درب مخزن را برای جذب رطوبت باز می گذارند.
2.    درب مخزن در طول روز کاملا بسته و با استفاده از انرژی خورشیدی رطوبت جذب شده به سطح پرزدار را به بخار آب تبدیل می کنند. در نهایت قطرات آب متراکم شده در سطح پایینی مخزن ته نشین می شود.
در ساختار این دستگاه از پنل های خورشیدی 30 تا 50 واتی استفاده می کنند، به همین دلیل در این دستگاه ها راندمان با توجه به مصرف بسیار پایین انرژی در سطح بالایی قرار دارد. 

مزیت های استفاده از روش تولید آب از هوا  

از مهم ترین مزایای استفاده از فناوری تولید آب از هوا موارد زیر است:

•    کاهش تمام هزینه های ناشی از تصفیه آب شور و تبدیل آن به آب شرب
•    استفاده از رطوبت برای تولید آب از هوا در مناطق شرجی 
•    کاربرد بالا در مناطقی که منابع آب رو به اتمام و تنها راه استفاده از رطوبت هواست.
•    هزینه راه اندازی کم نسبت به تصفیه آب شور و دریا
•    هزینه نگهداری پایین برای استفاده در مکان های مختلف 
•    امکان ارتقا با توجه به پیشرفت تکنولوژی های مدرن

کاربردهای استفاده از تولید کننده های آب از هوا

همان طور که گفته شد دستگاه های تولید آب از هوا تنها در مناطقی که رطوبت هوا به اندازه قابل توجهی می باشد قابل استفاده هستند، اما به طور کلی مهم ترین کاربردهای تبدیل هوا به آب شامل موارد زیر است: 

1)    برای تامین آب مصرفی در گلخانه ها و مناطق مرطوب
2)    تامین آب مورد نیاز در خودروهای با سوخت های سلولی 
3)    تامین آب شرب
4)    تامین آب مورد نیاز در بخش های کشاورزی و پرورش دام

وبسایت تصفیه آب آبین در زمینه فروش و توزیع دستگاه های تصفیه آب صنعتی و خانگی سابقه ای طولانی دارد. شما می توانید برای دریافت مشاوره با شماره های موجود در وبسایت تماس گرفته و با متخصصان تیم ما در ارتباط باشید.