مطالعه امكان‌سنجي استحصال آب از رطوبت هوا در جنوب استان سيستان و بلوچستان

Examining the feasibility of water harvesting from air humidity in the Southern province of Sistan and Baluchestan

سابقه و هدف: تامين آب مورد نياز مردم در مناطق خشك و نيمه‌خشك جهان از اهميت ويژه‌اي برخوردار است. يكي از اين روش‌ها كه مي‌تواند در تامين بخش اندكي از آب مورد نياز ساكنين اين نواحي به‌خصوص نواحي خشك كمك‌رسان باشد فناوري استحصال آب از رطوبت هوا است. استحصال آب از رطوبت هوا، به هر گونه فعاليتي گفته مي‌شود كه بخار آب موجود در جو را متراكم و آن را جمع‌آوري كند. مواد و روش‌ها: به‌منظور امكان‌سنجي استحصال آب از رطوبت هوا به‌عنوان يك فناوري جديد جهت تامين بخشي از آب مورد نياز ساكنان جنوب‌شرق ايران، ابتدا داده هاي فشار بخار آب، رطوبت نسبي و بارش ايستگاه چابهار براي يك دوره آماري 20 ساله (1389-1370) از مركز تحقيقات هواشناسي كاربردي استان سيستان و بلوچستان اخذ گرديد. اين سه پارامتر جهت محاسبات تيوري مقدار آب استحصالي از رطوبت هوا در منطقه جنوب‌شرق ايران مورد استفاده قرار گرفتند. نتايج حاصل از محاسبات تيوري نشان مي دهد كه منطقه به‌علت ميانگين رطوبت نسبي بالا مستعد اجراي هر گونه طرح استحصال آب از رطوبت هوا مي‌باشد. اما جهت محاسبات عملي مقدار آب استحصالي از رطوبت هوا، يك جمع‌كننده پرده‌اي به ابعاد 1*1 مترمربع طراحي و به مرحله اجرا گذاشته شد. مقدار آب استحصالي از اين جمع‌كننده به‌صورت روزانه و به‌مدت 365 روز (از اول مهر 1390 تا پايان شهريور 1391) ديده‌باني شد. يافته‌ها: نتايج حاصل از اين مطالعه نشان داد كه سواحل جنوب‌شرقي ايران به‌علت ميانگين رطوبت نسبي بالا، مستعد اجراي طرح هاي استحصالي براي برداشت آب مي باشد. ميانگين آب موجود دريك مترمكعب هواي منطقه مورد مطالعه در مرطوب‌ترين حالت 29 گرم و در خشك‌ترين حالت 1/8 گرم برآورد گرديده است. اما با توجه به اين‌كه استحصال آب به شرايط مختلفي وابسته بوده و در بهترين شرايط نيز نمي‌توان همه رطوبت موجود در جو را جمع‌آوري نمود، طي آزمايش ميداني و بررسي آمارهاي موجود مشخص گرديد كه مي توان حدود 20 درصد از آب موجود در هوا را در اين منطقه استحصال نمود. بنابراين براساس اين آستانه بيش‌ترين مقدار آب استحصالي مربوط به ماه خرداد با 6/8 ليتر بر مترمربع در روز و كم‌ترين مقدار آن 1/1 ليتر بر مترمربع در روز مربوط به ماه بهمن بوده است. نتيجه‌گيري: نتيجه حاصل از اين مطالعه نشان داد كه جنوب‌شرق ايران با توجه به داشتن رطوبت نسبي بالاي 70 درصد در بيش‌تر ايام سال و وزش مداوم باد شرايط مناسبي جهت استحصال آب از رطوبت هوا دارد.

Background and Objectives: Providing water for people in arid and semi-arid areas of the world is of great significance. Among the methods that can help provide a small part of the water required by residents of these areas, arid ones in particular, is the technology of water extraction from air humidity. This technology refers to any type of process whereby atmospheric water vapor is condensed and collected. Materials and Methods: Providing safe drinking water and sanitation to the million people in arid and semiarid regions of the world is a challenging issue. In order to examine the feasibility of water harvesting from air humidity (as a new technology) to provide water for the residents of South-East of Iran, at first the data of Chabahar station about vapor pressure, relative humidity and precipitation was received for a period of 20 years (1991-2010) from the centre of applied meteorological researches of Sistan and Baluchestan. These three parameters were used for the theoretical calculation of the amount of water harvesting from air humidity in the South East of Iran. The results of the theoretical calculation show that this region due to high relative humidity is susceptible of any water harvesting plan from air humidity. But for the practical calculations of the amount of water harvesting from air humidity, a screen collector with dimensions of 1×1 m was designed and implemented. The amount of water harvesting from this collector was daily monitored for a period of 365 days (from 23 September 2011 to 22 September 2012). Results: The results of this study indicated that due to relatively high average humidity, the southeastern coasts of Iran are suitable for conducting extraction projects in order to harvest water. The average amount of water available in one cubic meter of air in the studied area was 29 grams in the most humid time and 1.8 grams in the driest time. However, given that water extraction depends on different conditions and even at best, all the humidity cannot be collected, field experiments and data analysis were done to determine that approximately 20% of the water available in the air can be extracted in this area. Based on this threshold, therefore, the most amount of extracted water, that is, 8.6 l/m3 a day belongs to Khordad and the least, namely, 1.1 l/m3 a day belongs to Bahman. Conclusions: The results of this research suggested that taking into account the height and the ongoing wind in southeastern part of Iran, conditions are suitable for water extraction from air humidity.