Воздушный колодец Ахилла Кнапена

До недавнего времени считалось (на основании открытия, сделанного в 1900 году русским инженером Фридрихом Зибольдом) что древние греки успешно извлекали воду из атмосферного водяного пара в масштабе, достаточном для снабжения водой города Феодосия, расположенного на Крымском полуострове. На эту мысль Зибольда натолкнули найденные при расчистке леса груды камней высотой около 10 метров. И там же терракотовые трубы диаметром около 10 см, которые вели от камней к городским хранилищам воды.
Для проверки своей гипотезы Зибольд соорудил каменно-кучный конденсатор из крупных морских камней на вершине горы Тепе-Оба близ Феодосии. Его конденсатор был 6 метров в высоту с диаметром вершины 8 метров. Он был окружен стеной высотой один метр и шириной 20 метров, образующей чашеобразную зону сбора с дренажем. По счастливому стечению обстоятельств конденсатор Зибольда действительно заработал. Конденсируя росу внутри, конденсатор ежедневно производил до 360 литров воды. Эксперименты Зибольда с конденсатором продолжались в течение трех лет до 1915 года, когда в основании конструкции появились утечки, вынудившие его прекратить эксперимент.

То, что Зибольд идентифицировал как воздушные колодцы возле Феодосии, было не кондерсерами, а на древними курганами, а обнаруженные им трубы имели средневековое происхождение и не были связаны с кучами камней. Недавние исследования показали, что производительность конденсаторов росы резко снижается по мере увеличения массы конструкций, поскольку они не могут быстро отводить свое тепло. Конденсатор Зибольда работал относительно хорошо, потому что по счастливой случайности форма камней допускала минимальный тепловой контакт, создавая тысячи маленьких щелей, через которые мог проходить воздух. Это позволяло камням быстро терять тепло ночью. Также возможно, что коллектор перехватывал туман, что значительно увеличивало количество получаемой воды.
Тем не менее, успех Зибольда с конденсатором стал источником вдохновения для многих, кто начал экспериментировать с различными механизмами сбора воды из воздуха. Среди них был бельгийский изобретатель Акилле Кнапен, который построил большой «воздушный колодец» на вершине холма высотой 200 метров в коммуне Транс-ан-Прованс на юго-востоке Франции между 1930 и 1931 годами (на снимках).

Воздушный колодец Кнапена или «Puit Aerien» имеет высоту 14 метров и состоит из массивных каменных стен толщиной около 3 метров, чтобы поддерживать внутреннюю температуру прохладной. Стены имеют множество отверстий, которые пропускают теплый влажный воздух в течение дня. Ночью, когда температура падает, водяной пар в воздухе конденсируется на огромной бетонной колонне, построенной внутри конструкции, и стекает в сборный резервуар на дне конструкции. Хотя воздушный колодец Кнапена вызывал некоторый общественный интерес, когда он строился, он имел разочаровывающе низкую производительность, производя не более нескольких литров воды в день, в отличие от 30 000 и 40 000 литров воды, на которые надеялся изобретатель. В итоге проект был заброшен.
Только в конце 20-го века механизм конденсации росы был лучше понят. Теперь известно, что конденсаторы с небольшой массой работают лучше всего, потому что они быстрее охлаждаются за счет теплового излучения, поэтому массивный воздушный колодец Кнапена потерпел неудачу.

За последние несколько лет несколько независимых разработчиков и организаций в разных странах разработали местные способы сбора питьевой воды из воздуха. В деревне Чунгунго в Чили, где годовое количество осадков составляет менее 6 сантиметров, «сборщики тумана» в течение последних нескольких лет производят 15 000 литров воды в год. Другой проект по сбору тумана в Лиме, Перу, собирает туман в огромные сети, производящие более 2200 литров воды в день. Многие деревни в Индии годами используют конденсаторы росы, установленные на крышах домов. В ближайшие годы сбор росы и тумана станет еще более важным, поскольку глобальные изменения климата и длительные периоды засухи становятся все более частыми.


Смотрите также: