Waterfall Image Gallery Att leva med en avtagande dryckesförsörjning har länge varit ett faktum för många länder. I västvärlden, det är en ny, men ändå ett allvarligt problem. Se fler vattenfallsbilder. Ethan Miller/Getty Images Vatten blir en allt viktigare fråga i den utvecklade världen. Men denna fråga är inget nytt för andra, mindre utvecklade nationer. I århundraden, rent dricksvatten har varit svårt att få tag på för många befolkningar, särskilt de fattiga. På vissa områden, vatten kan finnas tillgängligt, men det är ofta sjukdomsberoende, och att dricka det kan vara dödligt. På andra områden, en livskraftig vattenförsörjning är helt enkelt inte tillgänglig alls.
En FN -rapport från 2006 uppskattade att så mycket som 20 procent av världens befolkning inte har tillgång till rent dricksvatten [källa:BBC]. Detta får oss att undra:Om vi behöver det så hårt, varför kan vi inte bara klara det?
Vatten består av två väteatomer fästa vid en syreatom. Det här verkar vara ganska grundläggande kemi, så varför slår vi inte ihop dem och löser världens vattensjukdomar? Teoretiskt sett det här är möjligt, men det skulle vara en extremt farlig process, för.
För att skapa vatten, syre och väteatomer måste finnas. Att blanda dem hjälper inte; du sitter fortfarande kvar med separata väte- och syreatomer. Banorna i varje atoms elektroner måste kopplas samman, och för att kunna göra det måste vi ha en plötslig utbrott av energi för att få dessa blyga saker att koppla ihop.
Eftersom väte är extremt brandfarligt och syre stöder förbränning, det skulle inte krävas mycket för att skapa denna kraft. Nästan allt vi behöver är en gnista - inte ens en låga - och bom! Vi har vatten. Väte- och syreatatomernas elektroner har sammankopplats.
Men vi har också en explosion och - om vårt experiment var tillräckligt stort, en dödlig sådan. Den ödesdigra blimp, Hindenburg, fylldes med väte för att hålla det flytande. När det närmade sig New Jersey den 6 maj, 1937, att landa efter en transatlantisk resa, statisk elektricitet (eller sabotage, enligt vissa) fick vätet att gnista. När det blandas med det omgivande syret i luften, vätet exploderade, omsluter Hindenburg i en eldboll som helt förstörde skeppet inom en halv minut.
Det var, dock, också mycket vatten som skapats av denna explosion.
För att skapa tillräckligt med dricksvatten för att upprätthålla den globala befolkningen, en mycket farlig och otroligt storskalig process skulle krävas. Fortfarande, för över ett sekel sedan verkade tanken på en förbränningsmotor - med dess kontrollerade upprepade explosioner - vara farligt galen. Och när vatten blir knappare, processen att förena väteatomer med syreatomer kan bli mer attraktiv än den är för närvarande. Nödvändighet, trots allt, är uppfinningens moder.
Men det finns säkrare sätt att skapa vatten ur luften, och projekt för att göra just det pågår redan. Läs nästa sida för att lära dig om några galna forskare som kan lösa världens förestående vattenkris.
AquaMagic vid en katastrofhjälpplats efter orkanen Katrina. Foto med tillstånd av AquaMagic Det finns vatten runt oss hela tiden, vi kan bara inte se det. Luften i vår atmosfär innehåller en varierande mängd vattenånga, beroende på vädret. När det är varmt och fuktigt, förångat vatten kan utgöra så mycket som 6 procent av luften vi andas in. Vid kyla, torra dagar kan det vara så lågt som .07 procent av luftens smink [källa:U.S. Department of Energy].
Denna luft är en del av vattnets kretslopp , en jordprocess. Grymt uttryckt, vatten förångas ur floder, sjöar och havet. Det bärs upp i atmosfären, där den kan samlas i moln (som faktiskt bara är ansamlingar av vattenånga). När molnen når mättnadspunkten, vattendroppar bildas, som vi känner till som regn. Det här regnet rinner av landet och samlas i vattendrag, där hela processen börjar igen.
Problemet är, vattencykeln går igenom torra perioder. På grund av detta, vissa uppfinnare har börjat undra, varför vänta? Varför inte dra vattenånga direkt ur luften?
En australisk uppfinnare har gjort just det. Max Whisson är skaparen av Whisson väderkvarn , en maskin som använder vindkraft för att samla vatten ur atmosfären. Whisson påpekar för Australian Broadcasting Corporation att vattenånga uppgår till cirka "10, 000 miljarder liter [cirka 2, 600 miljarder gallon] i den nedre kilometern [cirka .62 mil] luft runt om i världen "[källa:ABC]. Vad mer, detta vatten byts ut med några timmars mellanrum i vattencykeln.
Whissons väderkvarn använder kylmedel för att kyla knivarna i sin kvarn, som han heter Max Water. Dessa blad är placerade vertikalt snarare än diagonalt, så att även den minsta bris vänder dem. De svala bladen kyler luften, orsakar vattenånga kondensera - bli flytande vatten igen. Denna kondens uppsamlas och lagras sedan. Whissons väderkvarn kan samla upp till 2, 600 liter vatten från luften per dag.
Whisson säger att hans största utmaning inte är tekniken bakom hans uppfinning utan att hitta riskkapitalet för att stödja det - han säger att folk tycker att det är för bra för att vara sant. Detta problem skulle låta bekant för ett par amerikanska uppfinnare som har en egen vattenframställning.
Jonathan Wright och David Richards har skapat en maskin som liknar Whissons, förutom att den påminner mer om en hopfällbar bakhållare mer än den gynnar en väderkvarn. Denna uppfinning - som dess skapare kallar AquaMagic - drar luft direkt från området som omger den. Inuti maskinen, luften kyls via en kylspole. Luften kondenserar, och vattnet samlas upp, renat, och släpptes genom en tapp.
AquaMagic -maskinen - som för närvarande kostar cirka $ 28, 000 per enhet - kan producera upp till 120 liter renat vatten på 24 timmar, och eftersom den är liten kan den överföras till katastrofplatser och Afrika söder om Sahara. Men det har också en nackdel:Att producera så mycket vatten, AquaMagic kräver cirka 12 liter dieselbränsle. Det är här som Whisson Windmill (som kostar cirka $ 43, 000 per enhet) har en klar fördel jämfört med AquaMagic:Den är helt grön. Den körs uteslutande på vindkraft, kräver inget fossilt bränsle. Till och med kondensorn drar bort den kraft som genereras av väderkvarnens turbiner.
På tal om miljön, varför besväras med att samla vatten ur luften? Varför inte helt enkelt få mer regn att falla? Det kan låta långsökt, men detta är faktiskt gjort - ibland, med katastrofala konsekvenser. Ta reda på varför det kanske inte är en bra idé att manipulera vattencykeln på nästa sida.
Det brittiska flygvapnet genomförde hemliga molntest efter andra världskriget. Resultaten var katastrofala. Courtesy Hulton Archive/Getty Images HowStuffWorks har diskuterat Kinas plan för att förhindra regn under öppningsceremonierna vid OS 2008 i Peking. Processen, kallas molnsådning, fungerar genom att skjuta silverjodid i stormmoln under dagarna fram till evenemanget. Den kinesiska regeringen hoppades att den i huvudsak skulle kunna "använda" de befintliga molnen och säkerställa klar himmel för ceremonin.
Landet har gjort det i årtionden - med positiva resultat. Men ännu ett experiment i molnsådning, på andra sidan den eurasiska landmassan, gick inte så smidigt.
Efter andra världskriget, den brittiska regeringen tittade fortfarande på sätt att få upp ett ben över fiendens militärer. Nazisterna hade kommit nära att förstöra Storbritannien, och Storbritannien hade utvecklat en smak för beredning. Den brittiska regeringen såg till skyn för en fördel. Royal Air Force (RAF) började experimentera med molnsådning. Genom att impregnera molnen med de partiklar som behövs för att skapa ett kraftigt åskväder, britterna kunde effektivt hindra rörelsen av trupper och till och med bokstavligen regna ut fiendens framsteg. Men molnsåddsprojektet gick fruktansvärt snett.
Det är inte så att experimenten med molnsådning inte fungerade. Det fungerade för bra.
År 2001, British Broadcasting Corporation (BBC) undersökte rykten om att RAF hade utsatt molnen över England. De visade upp första personskonton för några av piloterna som var inblandade i ett högst hemligt uppdrag som heter Operation Cumulus. Under denna operation i augusti 1952, RAF -piloter flög över molnlinjen, tappa nyttolaster torris, salt och - som kineserna för närvarande använder - silverjodid.
Efter bara 30 minuter, regn började falla från de infekterade molnen. I början, RAF -piloter - som pressen kallade regnmakare - firade enligt uppgift sin framgång. Men inom veckan började en syndflod. I slutet av månaden, North Devon, ett område i England nära platsen för molnsådningsförsöket, upplevt 250 gånger den normala mängden nederbörd [källa:BBC].
Den 15 augusti, 1952, den dagen regnet började, uppskattningsvis 90 miljoner ton vatten rann genom staden Lynmouth på bara en dag [källa:The Guardian]. Hela träd röstades upp, bildar dammar och låter tidvattnet för de två floderna som rinner genom Lynmouth växa ännu starkare i kraft. Stenblock bar av strömmen, förstöra byggnader och bära invånare i havet. I alla, 35 britter förlorade livet den dagen till följd av det kraftiga regnet. Storbritanniens försvarsministerium hävdar att det inte hade experimenterat med molnsådd före Lynmouth -incidenten.
Kina och Storbritannien målar två versioner av samma bild. Å ena sidan, den asiatiska nationen har framgångsrikt skapat ett molnsådningsprogram. De har lyckats generera bevattning för torra odlingar från den ultimata källan. Men den brittiska katastrofen visar de potentiella resultaten av att leka med naturkrafterna.
Och fortfarande, vi behöver vatten mer än någonsin. Att använda explosioner är inte lönsamt att producera vatten för närvarande, och AquaMagic och Whissons väderkvarn produceras inte i tillräckligt stor skala för att hjälpa till med det omedelbara behovet av vatten. Vatten är en begränsad resurs, och ett liv på jorden kan inte vara utan.
Ursprungligen publicerat:2 nov. 2007
