לייצר מים מהאוויר

הדפסה

ביום שני האחרון (30.5.11) התפרסמה כתבת שער אחורי בידיעות אחרונות (לפחות בעיתון של נוסעי הרכבת) בשם "מים מהסלע”. בכתבה סופר על ארקדי לוין, שהוכיח (שוב) שגם באנרגיה אנושית, רוב האנרגיה אמנם מגיעה ליעדה, אך לא בהכרח נקלטת – סיפור מוכר בהקשר של עולי ברית המועצות ומזרח אירופה.

דר' ארקדי לווין עלה ב-1996 מאוקראינה, שם עבד במכון הטכנולוגי של סנט פטרסבורג, ולפני שנה הגיע לחברת האבטחה "דב אחזקות" במטרה, איך לא, למצוא עבודת לילה. כשנשאל מה הוא עושה בשעות היום, וענה שהוא "מפתח כל מיני דברים”, ביקש בעל החברה לראות את אותם פיתוחים ולאחר מכן אף החליט להשקיע בממציא. ייתכן שללא סקרנותו של בעל חברת האבטחה, עבודתו של לווין הייתה נשארת ללא חשיפה.

מתוך הכתבה:

“דר' ארקדי לווין עומד מחוץ לצריף הרעוע… סמוך לעמוד השקוע בעומק של 12 מטר בקרקע, שלוש ארובות וברז קטן, ומכריז בגאווה: “תראו איך אני מוציא מים מהאדמה". כשארקדי פותח את הברז – הדמיון הופך למציאות, ומים מתחילים לטפטף בזרם בינוני. “זה פשוט", מסביר המהנדס בן ה-64, מומחה למערכות קירור. “יש הפרש בין הטמפרטורה בעומק האדמה לבין הטמפרטורה כאן על פני הקרקע, ואנחנו גורמים למפגש בתוך הצינור בין אוויר חם ובין אוויר קר. ההפרש בין הטמפרטורות, ביחד עם הלחות באוויר, גורם לתהליך של עיבוי והופך את האוויר למים".”

משום מה החליטו לקרוא לכתבה "מים מהסלע". “מים מהאוויר" הוא שם מתאים בהרבה.

בארות אוויר – Air wells

ייצור מים מן הלחות שבאוויר הוא אינו רעיון חדש. הרבה מאיתנו מכירים את הדוגמא המקומית שלנו לבארות אוויר, ונזכרים במדריך הטיולים מצביע על תל אבנים סתמי, ומספר בהתלהבות שכך החקלאים הנבטים היו מגדלים גפנים ללא השקייה אקטיבית, אלא אך ורק על המים שהתעבו על חלוקי הנחל בבקרים הקרים של המדבר.

יש לי צורך לעשות הפרדה שרירותית כלשהי בין לוכדי טל (מכשירים ללכידת טל) לבין בארות אוויר (מכשירים לעיבוי הלחות מן האוויר), שלא נתעמק בה כאן מעבר לזה. בקישור הזה תוכלו לראות דוגמאות לפטנטים שונים (רובים אינם מובנים וסביר גם שאינם עובדים לפי ציפיותיהם של המתכננים, אך בכל זאת מעניין להתרשם). ישנם שלושה סוגי תכנונים עקרוניים מוכרים לבארות אוויר. אתם מוזמנים להרחיב את הקריאה בוויקיפדיה, ובכל זאת אסקור כאן בפסקה כל אחד מהתכנונים:

מסה רבה – חומר בעל מסה רבה בטמפרטורה נמוכה פוגש אוויר חם ולח, ומכייון שהאוויר מאבד את היכולת להחזיק מים ככל שהטמפרטורה יורדת, מים מתעבים בתהליך על דפנות המסה.

על אף קיומן של מספר עדויות לבארות אוויר בטכניקת המסה הרבה בהן עשו שימוש בתרבויות עתיקות, מן הזווית האמפירית גישת המסה הרבה נחשבת לגישה מוטעת, ולפי הידוע אין בנמצא אף באר אוויר של מסה רבה שתועדה כמוצלחת בקנה מידה שמצדיק את קיומה.

הקרנת חום – חומר בעל מסה נמוכה, בשילוב תכונה של הולכת חום גבוהה המבודד מהרצפה, מקרין את החום הפנימי שלו אל שמי הלילה, ומתקרר. הגישה הזאת נחשבת למוצלחת בהרבה מגישת המסה הרבה, ובעונות מעבר כל מי שיש לו סככה פתוחה מפח יכול לשים לב לטיפות שנקוות בצד התחתון של הגג(!) כתוצאה מתופעה זו.

התכנון הפשוט ביותר של בארות אוויר בגישת תכנון זו בד"כ מורכב בצורת פאנל דק שמוחזק בזווית של 30 מעלות מעל הקרקע, והזווית מאפשרת למים שמתעבים על החומר להחליק לנקודה הנמוכה ולהאסף, אך נחקרים תכנונים נוספים מורכבים יותר.

אקטיבי – הכוונה בבאר אוויר אקטיבית היא שלצורך ייצור המים יש להשקיע אנרגיה באופן מכוון, בניגוד לבאר אוויר פאסיבית בה, לפחות בעקרון, אחרי הקמה אין צורך לבצע שום עבודה נוספת. באר אוויר אקטיבית לדוגמא ניתן לראות במערכות מיזוג אוויר, שתוצר הלוואי שלהם הוא מים, או אם תרצו אפשר לדמיין מה קורה אם נוציא את המקרר לחצר ביום חם ונשאיר את הדלת מעט פתוחה.

המכשול העיקרי בבארות אוויר אקטיביות הוא, כאמור, כמות האנרגיה הגדולה שעלינו להשקיע על מנת לקצור את המים, אך גם לבאר אקטיבית יש את המקום שלה בתכנון הנכון. למשל, לאחרונה אני חושב על דרכים שונות להשתמש באנרגיה העודפת מהמערכת הסולארית לאחר שהמצברים מתמלאים. אחד מהשימושים האפשריים בהחלט יכול להיות ייצור מים באמצעות באר אוויר אקטיבית.

אפשר לשער, מהמעט שהכתבה שלעיל מנדבת לנו, שהטכניקה של ארקדי דווקא עושה שימוש בטכניקה הנכשלת של מסה גבוהה, אך ניגשת ליישם את העקרון במרחב שונה לגמרי מהמקובל בבארות אוויר במסה רבה – המסה הרבה היא האדמה, אשר בעומק מסויים שומרת על טמפרטורה נמוכה מהטמפרטורת האוויר ברוב חודשי השנה (לפחות בישראל). החלק שנעלם מעייננו הוא כיצד ארקדי "מושך" את האוויר מעומק של 12 מטרים באדמה, וכיצד בדיוק קורה המפגש בין האוויר הקר לאוויר החם והלח.

מהר למעלה

מים פתוחים

במסגרת הפצת המודעות שאני מקיים בזמן האחרון לרעיונות הקוד הפתוח והחומרה הפתוחה בתחום האקולוגיה המעשית, אתייחס לנושא גם כאן, בהקשר לפיתוח של ארקדי, שכל עוד יוכח אחרת, סיכוי סביר שהוא אכן פורץ דרך בתחום, על אף חורניותו.

לווין וחבריו אמנם מחפשים היכן ואיך למכור את הרעיון, עבור עשיית רווח, אך אין זה פוסל את האפשרות להציע להם לשחרר את התוכניות עבור קהילת החומרה הפתוחה בארץ ובעולם. אם כי אני בספק אם הם יקבלו את ההצעה.

אז מה כן? ככל הנראה, ועד כמה שאני מבין, אין כאן עילה לרישום פטנט, כך שאין סיבה שלא יקום צוות עבודה, יעשה הנדסה הפוכה של המכשיר, וישחרר את הקוד לטובת הכלל. אם יש מישהו בעניין, אשמח לחשוב על זה יחד, ולנסות להקים כזאת קבוצה.

מהר למעלה

קצת על חומרה פתוחה

על חומרה פתוחה אני עוד מתכנן לכתוב ולספר הרבה, ככל שאוכל ואלמד, ובכל זאת אסכם את דעתי בנקודה חשובה לעניינו כאן בפסקה אחת – בעוד שהמצאות והתכנונים פורצי הדרך בתרבות שלנו עדיין בד"כ נעשים על ידי יחידים במטרה לרווח (אם כי יש אפשרות שאנחנו כבר בקצה הדרך של התרבות הזו), מה שהקוד הפתוח (ועל כן גם החומרה הפתוחה) יודע לעשות זה לקחת את המוצר ולעשות אותו יעיל יותר – מבחינת השקעת אנרגיה בייצור ושימוש במשאבים (דוגמת לינוקס כמערכת הפעלה). וכך אולי החברים מOSE לא המציאו את הטרקטור מלכתחילה, אך הם תכננו אותו מחדש כך שישתמש בשמינית מהאנרגיה בתהליך הייצור, עמיד יותר, וכל החלקים ברי החלפה ואף ניתנם לייצור בכלים נפוצים.

מהר למעלה הדפסה

אודותי

פורסם ב מאמרים ומתוייג תחת , , , , , , , . שמור את הקישור הישיר.

30 תגובות ללייצר מים מהאוויר

  1. יניר דודזאדה:

    אני לא יודע אם יצא לכם בסוף לנסות להקים מערכת כזו, אם לא נתקלתי באינטרנט במערכת שמעבה מים בצורה דומה לזו שמתוארת בכתבה (ואני לא חושב שיש עליה פטנט). הסתכלו ב:
    http://www.instructables.com/topics/Technology-Makes-Drinking-Water-from-Air/
    נראה לכם שמערכת כזו תוכל לעבוד? אני מחפש פתרון להשקיית עצים, נראה לי שזה אמור להיות יותר פשוט כי אין צורך לשאוב את המים החוצה.

  2. יהל:

    היי!
    אני מתכנן לייצר מים מהאויר למיצג קיימות במידברן 2015
    אשמח לרעיונות שניתן לבצע ועובדים
    האתגר הוא העדר לחות, הפסטיבל יערך בנחל צין.
    אשמח לעזרה ! 0505523846

  3. שלום לאסף, מיקי, יוסי ושאר החבר'ה
    אשמח לעזור (במיוחד בתחום התיאורטי, בגלל שאני בארה"ב כרגע)
    כעקרון אני מתעסק במחקר שקשור לעננים ולכן יש לי ידע בפיזיקה של עיבוי טיפות, ומהנקודה הזאת אני יכול לעזור.
    אני רוצה לציין שלפני מספר שנים נכתב פטנט על הגברת גשמים באמצעות מטען חשמלי, אולם הפרוייקט שאתם מדברים עליו הוא לא הגברת גשמים ולכן זה לא נקרא שאנחנו גונבים את הפטנט.
    הרעיון היה שמטען חשמלי מושרה יכול להגביר את קצב ההתנגשויות של טיפונות וכך ליצור טיפות גדולות יותר שמורידות גשם. וזה גם מה שאתם רוצים.
    בנוסף, לתעשייה יש גם בעיה של לחות שפוגעת ברכיבים אלקטרונים, ויש להם אני מניח שיטות להתמודד עם זה.

  4. מיקי גורדון:

    כמה מחשבות:
    1. ככול שנחפור בור בקוטר גדול יותר, כך נוכל להכניס מוליך-קור גדול יותר ובסופו של דבר, לעבות יותר מים מהאוויר. הבעיות: 1. כלי חפירה זמין לעומק של כ-10 מטרים. 2. מוליך חום זול יחסית. צינור ברזל יכול לעבוד אך עדיף בהרבה פרופיל רב-צלעות מאלומיניום, למשל מפסולת דלתות וחלונות אלומיניום.
    כדי לשפר את הולכת הקור של האדמה אל העמוד, ניתן למלא סביב ובתוך הצינור באדמה דקת גרגר ולהרטיב במעט מים..
    2. אל הקצה הבולט מעל פני האדמה, מרתכים דגל פח שצד אחד שלו מופנה לכיוון הרוח ואספקת הלחות (מערב אצלנו) והצד השני מצופה בחומר מבודד מהשמש (עץ אוורירי יחסית כמו למשל של גזע הצמח ציפור גן עדן.
    חיתוך החלק התחתון של הלוח בשיפוע קטן כלפי העמוד, יגרום לזרימת הטיפות המתאספות, לכיוון העמוד. העמוד עצמו יכול להיות קרוב לעץ פרי המקבל את המים ומספק מזון וצל לשמירה על יעילות דגל המים…

  5. תומר מנצל:

    מזכיר לי שבאור יהודה עשו מגרש של כדור עף חופים. במסגרת של הרשת שלו יש יריעת פלסטיק מקופלת שמחזיקה את הרשת וכל לילה החלק התחתון שלה מתמלא במים. אם כי ייתכן והמים הגיעו ממטרות ולא מטל…

    אגב, מישהו חשב על להשתמש בחום של הקומפוסט בשביל לחמם מים?

  6. ליר:

    נשמח לדעת על אנשי קשר נוספים שיכולים לענות על שאלות וידע בנושא הפיתוח החדש כל זאת במסגרת הכנתת פרוייקט בנושא

  7. יואב:

    אסף ואגוזי, וגם שי , אני מאד אשמח להיות חלק מצוות קטן שינסה ליצור מתקן עיבוי ביתי ניסיוני . אם אתם בעניין, דברו איתי. אני מתחיל לעבוד 🙂 >#קוד פתוח, כמובן>

  8. שי:

    אסף שלום, שמי שי ואני סטודנט לעיצוב תעשיית שנה רביעית במכללת "הדסה" שבירושלים.

    אני עוסק בפרויקט הגמר שלי בעיבוי מים ובאפשרות לייצר סוג של מה שאתה מכנה באר אקטיבית .

    אם יש בדעתך לשתף פעולה אם במייל ואם במפגש יותר משאשמח להיפגש אתך בהמשך הדרך.

    בברכה

    שי אנוך.

    • יוסי:

      הי שי

      אשמח לבחון את העניין ביסודיות עמך, תרצה להשאיר לי כתובת מייל?

  9. אבי נצר:

    קראתי בענין את הכתבה יש לי כמה מחשבות בנושא אשמח להשתתף בצוות החשיבה והפיתוח.

    • אסף צ'רטקוף אסף צ'רטקוף:

      הי אבי,
      צוות הפיתוח כרגע הוא בגדר רעיון בלבד.
      אם נתקדם עם זה איכשהו, אשתדל לעדכן אותך.
      תודה.

  10. אפרת:

    למה מרגיז אתכם רישום פטנט?
    למה לבוא ולנסות לבצע הנדסה הפוכה על משהו מבריק שמישהו אחר פיתח?
    אתם עד כדי כך עיווריםעם ההתלהבות מקוד פתוח?

    אנשים גם צריכים להתפרנס ממשהו. אנחנומדברים פה על אדם מבריק, שנראה שהיו לו קשיי פרנסה, אם ניסה להתקבל לעבודה בחברת שמירה.

    יש מגוון. מגוון שהוא חופשי. ומגוון שהוא בתשלום. אחד לא צריך לבוא על חשבון השני, בטח לא בצורה חורנית שכזו, ולא מרצונם החופשי והטוב של היזמים.

    • אסף צ'רטקוף אסף צ'רטקוף:

      שלום אפרת,
      קודם כל, אציין שאין לי כוונה "לגנוב" משהו שהוא לא שייך לי, ובטח שלא לפגוע באדם שמנסה להתפרנס.

      השאלה כאן היא שאלה ערכית, וכדי לשאול אותה ולענות עליה, יש צורך להטיל ספק במערכת הכלכלית שלנו ומערכת הערכים שהתפתחה על מנת להצדיק אותה.
      אני מטיל ספק בזכות שיש לישות כשלהי על ידע מסויים כלשהו (בין אם היא חברה גדולה ודורסנית, ובין אם היא אדם מן השורה שמנסה להתפרנס).
      זה אולי נשמע מרחיק לכת, אך מליוני ועשרות מליוני בני אדם ברחבי העולם מטילים ספק בזכות זו.
      עולם הקוד הפתוח כבר אינו אפיזודה חולפת, והוא כאן להשאר. לעניות דעתי, הוא מסמן שינוי רדיקלי במערכת, וככל מערכת שחווה שינוי רדיקלי, בטח שבשלב שכבר אי אפשר להתעלם ממנו כמו זה, המערכת מנסה להוקיע אותו ולסמן אותו כמוקצה. עם זאת הקוד הפתוח מתחיל לזלוג גם אל מעבר לעולם הווירטואלי, אל העולם החומרי.

      "חומרה פתוחה", זה השם, באה להטיל ספק בכל הצורה שבה צורכים את המזון והמוצרים אותם אנחנו צורכים, ושוב, על מנת לקבל אותה, יש צורך לחשוב מחדש על המערכת הכלכלית, וקצרה היריעה מלהכיל.

      בהקשר הזה, אין לי כוונה "לגנוב" את הידע, אלא לפתח אותו מחדש. צורת חשיבה זו תלויה בקבלת הביקורת שהפנתי לעיל על המערכת שבה אנו חיים. לא מרגיז אותי רישום הפטנט. יותר נכון לומר – רישום הפטנט יעכב אותי במטרה לשחרר את הידע הרלוונטי לעולם, שבמקרה הזה – לצורך הדוגמא – יאפשר למאות מליוני אנשים בעולם ללכוד מים מהאוויר, ללא להיות כבולים למכשיר מסוים עליו ישות כלשהי רשמה פטנט, ובכך לשבור את המעגל.

      "אנשים גם צריכים להתפרנס ממשהו" – זה נכון, אך אני לא חושב שראוי להתפרנס מלגרום למאות מליוני עניים לשלם כסף נוסף שאין להם על מים שהיו אצלהם באוויר שלהם ועכשיו יש להם יכולת למצות אותם. לשלם על עבודה – מצויין, לשלם על המכשיר (שהוא ייצר ויימכור) – יופי, אבל לא על הידע עצמו, שפשוט סגור שם ולא מאפשר לאף אחד אחר לעשות שימוש באותו הידע. זה לא.

      תודה על ההקשבה.

  11. גם אני מצאתי ברכבת את הגליון הזה של ידיעות וזה סקרן אותי מאוד.
    גם אותי הרגיז קצת העניין של רישום הפטנט.
    אבל התבוננתי טוב בתמונה וניסיתי לקרוא בין השורות.
    רואים שיש שם וונטה, כנראה שזה לא לגמרי ללא חשמל, אלא ללא צורך במדחס. זה עדיין טוב, וגם עונה קצת על השאלה שלך.
    כתוב גם שיש 3 ארובות וצינור ששקוע 12 מ' בקרקע.,
    מהתמונה קשה לי להבין. אני מניח שיש ארובה אחת כדי להכניס אוויר גבוה וחם ואולי ארובה אחת כדי להוציא אוויר יבש. לא ברור לי איפה/מה משטח העיבויי.
    בכל אופן זה מעניין אותי מאוד. כל העניין של ייבוש אוויר מעניין גם מבחינה טרמית – ייבוש אוויר בקיץ מקטין מעומס החום. בשילוב עם מלכודות טל אגירת מים ומיחזור מים אפורים אנחנו מתחילים להגיע לפתרונות מקומיים מוצלחים.

    מעניין.

    • אסף צ'רטקוף אסף צ'רטקוף:

      לשאלת השקעת האנרגיה, לדעתי וונטה היא השקעה נמוכה ביחס לצריכת האנרגיה של באר אוויר אקטיבית. ממה שראיתי, בבארות אוויר אקטיביות מסחריות (לאזורים בהם אין מים זמינים אך יש חשמל) מדברים על בין חצי קילו לקילו וואט לשעה, וזה בערך פי עשר מוונטה ממוצעת. (אם מישהו מכיר נתונים אחרים שיעמיד אותי על טעותי, בבקשה).
      התמונה בוודעות לא מספיקה על מנת להבין את המערכת, גם אם אנחנו מניחים שיש וונטה בסיפור, ועל אחת כמה וכמה אם אין וונטה.
      המשפט האחרון שלך העביר בי סוג של צמרמורת, כזאת שאומרת שזה באמת אפשרי.
      אני שוקל להקים צוות מחקר שייקח את כל הנושא של מים זמינים בחומרה פתוחה צעד קדימה ויציע פתרונות טובים, הולכים ומשתפרים, ואולי אפילו מוצרים לשוק, כמו שקורה בעולם החומרה הפתוחה בימינו. זה אפשרי, וזה דורש מס' קטן של חברים, בעלי מגוון תחומי ידע טכני (משהו כמו: מעצב תעשייתי, פיזיקאי יישומי, אלקטרונאי, מכונאי, ועוד כמה פריקים של עשה זאת בעצמך) שיתחיל בקטן צעד צעד.
      מישהו מעוניין?

  12. עודד גלעד:

    הסברה שהנבטים הצליחו ליצור תלוליות יעילות לאיסוף טל היא שגויה. בסדנת גיאומורפולוגיה בת שבוע שעשיתי במסגרת לימודי באוניברסיטת בר אילן באתרים האלו למדנו כי החקלאים הנבטים היו מסלקים את האבנים שנחו על פני מורדות הגבעות ועורמים אותן, בעוד שאבנים שהיו שקועות באדמה הם השאירו במקומן. האבנים שנחו על הקרקע יצרו נקודות שבהן מי גשם היו מחלחלים לאדמה. מרגע שהוסרו, כמות הנגר שהגיעה לואדי הוכפלה כמה מונים. ושם בואדי הייתה מערכת טראסות שעיקבה את המים ושם התבצעה החקלאות.

    • אסף צ'רטקוף אסף צ'רטקוף:

      יופי, תודה על המידע.
      הייתה לי תחושה שאין סיכוי שזה עבד כל-כך בקלות.
      תומך עוד יותר בנקודה שבארות אוויר במסה רבה הן מודל שלכל הפחות לא הצליחו לגרום לו מעולם לעבוד, על אף שהוא קוסם וקצת רומנטי אפילו.

כתיבת תגובה

האימייל לא יוצג באתר. שדות החובה מסומנים *

להעלות תמונה (למעלה)