Collecte de brouillard - Fog collection

Article détaillé : Puits d'air (condenseur)
"Atrapanieblas" ou collection de brouillard à Alto Patache , Désert d'Atacama , Chili .

Collection brouillard se rapporte à la collecte de l' eau du brouillard en utilisant de grands morceaux de vertical maille filet pour rendre les gouttelettes de brouillard d'écoulement vers le bas vers une cuve ci - dessous, connu en tant que barrière anti - brouillard , collecteur de brouillard ou filet de brouillard . Par condensation , la vapeur d'eau atmosphérique de l'air se condense sur les surfaces froides en gouttelettes d'eau liquide appelées rosée . Le phénomène est plus observable sur des objets minces, plats et exposés, notamment des feuilles de plantes et des brins d'herbe. Au fur et à mesure que la surface exposée se refroidit en rayonnant sa chaleur vers le ciel, l'humidité atmosphérique se condense à un taux supérieur à celui auquel elle peut s'évaporer, ce qui entraîne la formation de gouttelettes d'eau.

L'eau se condense sur le réseau de fils parallèles et s'accumule au fond du filet. Cela ne nécessite aucune énergie externe et est facilité naturellement par les fluctuations de température, ce qui le rend attrayant pour un déploiement dans des zones moins développées. Le terme clôture anti-brouillard vient de sa longue forme rectangulaire qui ressemble à une clôture , mais les collecteurs de brouillard ne se limitent pas à ce style de structure. L'efficacité du collecteur de brouillard est basée sur le matériau du filet, la taille des trous et du filament et le revêtement chimique. Les collecteurs de brouillard efficaces peuvent récupérer jusqu'à 10 % de l'humidité de l'air, et les collecteurs inefficaces produisent 2 % d'humidité. Un emplacement idéal est une zone aride de haute altitude à proximité de courants froids au large, où le brouillard est courant, et par conséquent, le collecteur de brouillard peut produire le rendement le plus élevé.

Origine historique

La collecte organisée de rosée ou de condensation par des procédés naturels ou assistés est une pratique ancienne, de l'abreuvement à petite échelle des mares de condensation recueillies dans les tiges des plantes (encore pratiquée aujourd'hui par les survivalistes ), à l'irrigation naturelle à grande échelle sans pluie, telle comme dans le désert d'Atacama et du Namib. Les premiers collecteurs de brouillard artificiels ont des origines remontant jusqu'à l' Empire Inca , où des seaux étaient placés sous ces arbres pour profiter de ce phénomène naturel.

Plusieurs dispositifs artificiels tels que des tas de pierres antiques en Ukraine, des étangs de rosée médiévaux dans le sud de l'Angleterre ou des couvertures en pierre volcanique sur les champs de Lanzarote ont tous été considérés comme des dispositifs possibles pour capter la rosée.

L'un des premiers enregistrements de collecte de brouillard a eu lieu en 1969 en Afrique du Sud en tant que source d'eau pour une base de l'armée de l'air. Le projet consistait en deux clôtures de 100 m 2 chacune . Entre les deux, 11 L d'eau ont été produits en moyenne par jour au cours de l'étude du 14e mois, soit 0,05 L d'eau pour chaque mètre carré. La prochaine grande étude à se produire a été réalisée par l'Université nationale catholique du Chili et le Centre de recherches pour le développement international au Canada en 1987. Cent barrières antibrouillard de 48 m 2 ont été assemblées dans le nord de l'Italie. Le projet a permis de produire en moyenne 0,5 L d'eau pour chaque mètre carré ou 33 L pour chacun des 300 villageois de la ville chaque jour.

Collecte de brouillard dans la nature

Les collecteurs de brouillard ont d'abord été vus dans la nature comme une technique de collecte d'eau par certains insectes et feuillages. Les coléoptères du désert du Namib vivent de l'eau qui se condense sur leurs ailes en raison d'une alternance de régions hydrophiles (qui attirent l'eau) et hydrophobes (qui repoussent l'eau). Les forêts de séquoias sont capables de survivre avec des précipitations limitées en raison de l'ajout de condensation sur les aiguilles qui s'égouttent dans les systèmes racinaires des arbres.

Parties d'un collecteur de brouillard

Le collecteur de brouillard est composé de trois parties principales : le cadre, le grillage et la goulotte ou bassin.

Le cadre supporte le filet en maille et peut être fabriqué à partir d'un large éventail de matériaux, des poteaux en acier inoxydable au bambou. Le cadre peut varier en forme. Les géométries proposées sont linéaires, similaires à une clôture et cylindriques. Les cadres linéaires sont des rectangles dont les extrémités verticales sont encastrées dans le sol. Ils ont des supports de corde connectés au sommet et plantés dans le sol pour assurer la stabilité.

Le filet est l'endroit où la condensation des gouttelettes d'eau apparaît. Il se compose de filaments tricotés ensemble avec de petites ouvertures, enduits d'un produit chimique pour augmenter la condensation. Shade Cloth est utilisé pour la structure du maillage car il peut être acheté localement dans les pays sous-développés. Les filaments sont enduits pour être hydrophiles et hydrophobes, ce qui attire et repousse l'eau pour augmenter la condensation. Cela peut récupérer 2% d'humidité dans l'air. L'efficacité augmente à mesure que la taille des filaments et des trous diminue. Le filet le plus optimal est composé de filaments en acier inoxydable de la taille de trois à quatre cheveux humains et avec des trous deux fois plus gros que le filament. Le filet est enduit d'un produit chimique qui diminue l'hystérésis de l'angle de contact des gouttelettes d'eau, ce qui permet la formation de plus petites gouttelettes. Ce type de filet peut capter 10 % de l'humidité de l'air.

Sous le grillage d'une clôture antibrouillard, il y a un petit bac pour recueillir l'eau. L'eau s'écoule du bac vers un certain type de conteneur de stockage ou de système d'irrigation pour utilisation. Si le collecteur de brouillard est circulaire l'eau sera déposée dans un bassin placé au fond du filet.

Principe

Le brouillard contient généralement de 0,05 à 0,5 gramme d'eau par mètre cube, avec des gouttelettes de 1 à 40 micromètres de diamètre. Il s'installe lentement et est emporté par le vent. Par conséquent, une barrière anti-brouillard efficace doit être placée face aux vents dominants et doit être à mailles fines , car le vent circulerait autour d'un mur solide et emporterait le brouillard avec lui.

Les gouttelettes d'eau dans le brouillard se déposent sur la maille. Un deuxième maillage frottant contre le premier provoque la fusion des gouttelettes et leur ruissellement vers le bas des maillages, où l'eau peut être collectée et évacuée.

Avantages et inconvénients

Avantages

L'eau peut être collectée dans n'importe quel environnement, y compris des environnements extrêmement arides tels que le désert d'Atacama, l'un des endroits les plus secs de la planète. L'eau récoltée peut être plus sûre à boire que l'eau souterraine. La collecte du brouillard est considérée comme nécessitant peu d'entretien car elle ne nécessite aucune énergie extérieure et seulement un brossage occasionnel des filets pour les garder propres. Les pièces peuvent parfois être achetées localement dans des pays sous-développés, ce qui permet au collecteur d'être réparé s'il est cassé et de ne pas rester en mauvais état. Aucune formation approfondie n'est nécessaire pour réparer le collecteur. Les collecteurs de brouillard sont peu coûteux à mettre en œuvre par rapport à d'autres alternatives à l'eau.

Désavantages

Les barrières antibrouillard sont limitées en quantité par le climat et la topographie de la région et ne peuvent pas produire plus d'eau à la demande. Leurs rendements ne sont pas constants toute l'année et sont affectés par les fluctuations météorologiques locales et mondiales (comme El Niño ). Leur approvisionnement en eau peut encore être contaminé par la poussière transportée par le vent, les oiseaux et les insectes. L'humidité recueillie peut favoriser la croissance de moisissures et d'autres micro-organismes éventuellement toxiques sur le treillis.

Méthodes modernes

Au milieu des années 1980, le Service météorologique du Canada (SMC) a commencé à construire et à déployer de grands dispositifs de collecte de brouillard sur le mont Sutton au Québec . Ces outils simples consistaient en un grand morceau de toile (généralement 12 m de long et 4 m de haut) tendu entre deux poteaux en bois de 6 m maintenus par des haubans, avec une longue auge en dessous. L'eau se condensait du brouillard sur la toile, se condensait en gouttelettes, puis glissait vers le bas pour s'égoutter du bas de la toile et dans le bac collecteur en dessous.

projet chilien

L'intention du projet canadien était simplement d'utiliser des dispositifs de collecte de brouillard pour étudier les constituants du brouillard qu'ils ont collecté. Cependant, leur succès a suscité l'intérêt des scientifiques du Chili Société nationale des forêts de ( CONAF ) et l' Université catholique du Chili pour exploiter les camanchaca ou Garúa nuages qui tapissent la côte nord du Chili en hiver dans l'hémisphère sud. Grâce au financement du Centre de recherches pour le développement international (CRDI), le MSC a collaboré avec les Chiliens pour commencer à tester différentes conceptions d'installations de collecte sur la montagne El Tofo dans le nord du Chili . Une fois mis au point, environ 50 des systèmes ont été érigés et utilisés pour irriguer les semis à flanc de colline dans une tentative de reboisement. Une fois que la végétation s'est établie, elle aurait dû commencer à collecter du brouillard pour elle-même, comme les nombreuses forêts de nuages en Amérique du Sud, afin de prospérer en tant que système autonome.

Le succès du projet de reboisement n'est pas clair, mais environ cinq ans après le début du projet, le village voisin de Chungungo a commencé à faire pression pour qu'un pipeline soit envoyé en bas de la montagne vers la ville. Bien que cela n'entrait pas dans le cadre de la CONAF, qui s'est retirée à ce stade, il a été convenu d'étendre l'installation de collecte à 94 collecteurs à mailles de nylon avec un réservoir de réserve et des canalisations afin d'alimenter en eau les 300 habitants de Chungungo.

Le CRDI rapporte que dix ans plus tard, en 2002, il ne restait que neuf des appareils et le système dans son ensemble était en très mauvais état. D'autre part, le MSC déclare dans son article que l'installation était encore pleinement fonctionnelle en 2003, mais ne fournit aucun détail derrière cette affirmation. En juin 2003, le CRDI a signalé qu'il existait des plans pour faire revivre le site d'El Tofo.

Dar Si Hmad

Lafram de l'équipe de Dar Si Hmad parle de la récolte du brouillard

En mars 2015, Dar Si Hmad (DSH), une ONG marocaine, a construit un grand système de collecte et de distribution de brouillard dans les montagnes de l'Anti-Atlas. La région dans laquelle DSH a travaillé est pauvre en eau, mais un brouillard abondant drape la zone 6 mois par an. Le système de DSH comprenait également une technologie qui permettait de signaler et de surveiller le système d'eau via un message SMS . Ces capacités étaient cruciales pour faire face aux effets de Fog Collection sur le tissu social de ces zones rurales. Selon les chercheurs du MIT, les méthodes de collecte de brouillard mises en œuvre par DSH ont "amélioré l'efficacité de collecte de brouillard d'environ cinq cents pour cent".

Utilisation internationale

Malgré l'échec apparent du projet de collecte de brouillard à Chungungo, la méthode a déjà fait son chemin dans diverses localités du monde. Actuellement, l'Organisation internationale pour l'utilisation de la rosée travaille sur des condenseurs efficaces à base d'aluminium pour les régions où la pluie ou le brouillard ne peuvent pas couvrir les besoins en eau tout au long de l'année. Peu de temps après le succès initial du projet, des chercheurs des différentes organisations participantes ont formé l'organisation à but non lucratif FogQuest, qui a mis en place des installations opérationnelles au Yémen et au centre du Chili , tandis que d'autres sont encore en cours d'évaluation au Guatemala , en Haïti et au Népal , cette fois avec beaucoup plus d'accent sur la participation continue des communautés dans l'espoir que les projets dureront longtemps. Des villages dans 25 pays au total disposent désormais d'installations de collecte de brouillard. Il existe également un potentiel pour que les systèmes soient utilisés pour établir une végétation dense sur des terrains auparavant arides. Dans l'ensemble, il semble que les collectionneurs bon marché continueront de prospérer.

Voir également

Les références

Sources

Lectures complémentaires

Liens externes