Вода из воздуха – Огонек № 32 (5478) от 14.08.2017
10K 12 мин. …
Заметки о том, как израильский технологический стартап может вернуть мир всему Ближнему Востоку
Озеро Раджсаманд (Индия, штат Раджастхан) высохло. Теперь по его дну, которого никто прежде не видел, могут гулять даже дети
Фото: Reuters
Владимир Бейдер, Иерусалим
Говорят, что евреи научились делать деньги из всего, даже из воздуха.
Однако производители утверждают, что цель их не только в деньгах. Она, по словам главы компании Water-Gen Максима Пасика, менее коммерческая, более гуманитарная. Если по-простому — спасти мир.
Конечно, большой вопрос: по чину ли этот стартап компании в 40 человек из маленькой ближневосточной страны? Но сначала вопрос более простой: от чего этот мир надо спасать?
Меньше процента
Хотя водные пространства занимают 71 процент территории Земли, пресной воды в этом море-океане буквально капля — около 2 процентов. И больше половины ее — вообще не для людей: ледники на горных вершинах и льды Арктики и Антарктиды.
Остается менее 1 процента. Но и с этим одним не все в порядке. Две трети населения планеты испытывают дефицит пресной воды: где ее мало, а где она не пригодна или опасна для употребления, причем это часто одни и те же места.
В некоторых регионах ситуация близка к катастрофе уже сейчас, а к 2035 году явление станет массовым.
По данным ВОЗ, в странах, которые сама она деликатно называет «развивающимися», 80 процентов болезней вызвано качеством питьевой воды и «нарушением санитарно-гигиенических норм водопотребления». По-простому — из-за того что пьют нечистую и моются в грязной воде, если вообще моются.
В Африке это уносит по 3 млн жизней в год, каждый день здесь умирает от антисанитарии 5 тысяч детей. Там положение вообще страшное: на большей части континента люди получают пресной воды в объеме 5 процентов от минимальной нормы, полмиллиарда человек живет без очистных сооружений. В Индии — второй по численности стране — водопроводные и канализационные коммуникации зачастую работают, как сообщающиеся сосуды (воды великого Ганга, например, опасны, как бактериологическое оружие). А вода в наших унитазах чище той, что пьют во многих странах «третьего мира».
Но дело не только в гигиене и здоровье.
Нет воды — нет и еды. Всего на 5 процентов сельхозугодий в мире хватает стоков рек и озер, в регионах с жарким климатом без полива не вырастить урожай. А страны с наибольшим приростом населения и наименьшими водными запасами расположились почему-то как раз на жаре. Хотя и в умеренном климате без больших расходов воды никуда — ни силос заквасить, ни свинарник очистить, ни рыбу в пруду развести.
По общемировой статистике, на бытовые нужды уходит всего 10 процентов пресной воды, 20 процентов забирает промышленность. А больше всего — 70 процентов потребляемой пресной воды — расходуется на сельское хозяйство. Причем вода ему нужна хорошая — чистая. Не будет ее в необходимых количествах — не будет и продуктов. За дефицитом воды — дефицит продовольствия, разорение крестьянства. За этим не только экономические, но и демографические, социальные и даже политические проблемы.
«Вода в XXI веке будет играть такую же роль, как в ХХ — нефть»,— утверждает один из ведущих специалистов в США по проблеме водных ресурсов, глава организации Global Water Policy Project Сандра Постель.
Ее мнение отнюдь не экстравагантно, его разделяют многие ученые и общественные деятели.
Аналогия довольно точна: вода — такой же крайне необходимый всем и имеющийся не у всех ресурс, потребность в котором все возрастает, а запасы иссякают. И за доступ к нему будет вестись борьба и вспыхивать войны. А страны, располагающие этим ресурсом, смогут навязывать свою волю, капризы и цену, в том числе и политическую, тем, кто этим природным богатством обделен. Лишнее здесь только будущее время: все это уже есть сегодня, хотя масштабы еще не столь глобальны, чтобы общественное сознание прониклось произошедшей переменой.
Причинно-следственные связи
Ближнему Востоку, где в течение «века нефти» некоторые страны достигли невиданного процветания и влияния, несоразмерного собственной величине и силе, за счет богатства недр, наступление «века воды» грозит особыми потрясениями, которые уже начались. Смена веков означает для них смену вех.
С нефтью и газом в регионе сильно лучше, чем с водными ресурсами.
Здесь проживает около 5 процентов населения планеты, но на них приходится всего 0,09 процента запасов пресной воды. На высушенных палящим солнцем пространствах Ближнего Востока люди издревле селились, образовывали государства. Но только там, где находили источники, колодцы и водоемы. Когда вода иссякала, покидали эти места и люди. Так что войны за воду здесь явление традиционное. Катаклизмы из-за воды — тоже.
Видный американский востоковед, президент исследовательского центра «Ближневосточный форум» Даниэль Пайпс, анализируя последствия и перспективы «водного стресса» на Ближнем Востоке, приводит прогноз высокопоставленного иранского политика Иссы Калантари, согласно которому до 70 процентов иранцев (а это 55 млн человек) придется покинуть страну из-за нехватки воды. Основания для прогноза убедительны: крупнейшее в регионе озеро Урмия обмелело на 95 процентов; река Заянде, на которой стоит третий по величине город страны Исфахан, в 2010 году пересохла окончательно; в более двух третей городов Ирана вода поступает дозировано, с перебоями; в тысячи деревень завозится автоцистернами.
В Ираке морская вода из Персидского залива вытеснила пресную в реке Шатт-эль-Араб на слиянии Тигра и Евфрата с площадью водного бассейна в миллион квадратных километров. Это уничтожило здесь рыболовство, животноводство, посевное земледелие. Уровень воды в Евфрате к 2011 году снизился вдвое. Урожайность ячменя и пшеницы упала на 95 процентов, число финиковых пальм — основной иракской культуры — сократилось с 33 до 9 млн деревьев. Песком заносит целые деревни, покинутые жителями из-за нехватки воды.
В Сирии правительство Асада (еще отца) в 1988-2000 годах потратило 15 млрд долларов на ирригационные проекты, пишет Пайпс. Но они оказались неудачными: к 2008 году почти все из 420 тысяч пробуренных скважин пришли в негодность, общий объем водных ресурсов в стране уменьшился вдвое, и на столько же упал урожай зерна.
В результате к 2008 году 250 тысяч сирийских фермеров покинули свои земли, а в 2009-м проблемы с водой лишили рабочих мест более 800 тысяч человек. К 2010-му древние оросительные системы в окрестностях города Ракка, позже прославившегося как столица «Исламского государства» (запрещенного в РФ), окончательно вышли из строя, подземные источники воды иссякли — и сотни деревень оказались заброшенными, так как сельскохозяйственные угодья превратились в пустыню с растрескавшейся землей, а скот вымер.
..
Обратите внимание на хронологию и географию. Экологический коллапс, приведший к демографическому и социальному кризису, разразился не просто до, а непосредственно перед возникновением «Исламского государства», которое теперь принято считать основным фактором нестабильности Ближнего Востока и главной угрозой миру. А возникло ИГ именно там, где масштабы водного кризиса поразили огромные территории, вызвав повальное разорение крестьян и миграцию их в города,— в Ираке и Сирии.
Трудно не увидеть связь между этими двумя явлениями, так неслучайно совпавшими по времени и месту. Скопления обнищавших, лишенных средств к существованию, привычной среды и занятий, корней и перспектив, обозленных крестьян, оказавшихся в негостеприимных, чужих им городах, стали благодатным материалом для вербовщиков ИГ, обеспечив внезапно возникшему халифату взрывную массовость, вирусную популярность, фанатичную одержимость и невиданную жестокость. Тебя всего лишили, у тебя ничего нет? Так приди и возьми, во имя Аллаха!
Возникло ИГ именно там, где масштабы водного кризиса поразили огромные территории, вызвав повальное разорение крестьян и миграцию их в города,— в Ираке и Сирии
Мне бы хватило и собственноручно выстроенной логической цепочки, но оказалось, что ее можно подтвердить мнением авторитетных ученых.
Автор опубликованного в 2015 году доклада ООН о состоянии водных ресурсов в мире Ричард Коннор считает, что ключевую роль в сирийской войне сыграла беспрецедентная засуха, которая в 2006-2009 годах охватила территорию бывшей Месопотамии (а это прежде всего Ирак и Северо-Восточная Сирия) и привела к драматическому повышению цен на пшеницу, соответственно — на муку и хлеб. Именно засуха вынудила 1,5 млн человек переселиться из сельской местности в города, где уже разгорался протест против режима Башара Асада. И эти люди стали той «соломой», без которой не занялся бы сирийский конфликт.
Более того, Коннор считает, что засуха и сопровождающие ее крупные пожары, но на этот раз уже в России в 2010 году, разожгли «арабскую весну». Россия является крупным поставщиком пшеницы в арабские страны, поясняет ученый, а из-за неурожая там цена на муку у них выросла вдвое, что и породило возмущение в обществе властной верхушкой. Именно потому протестные акции стали массовыми.
В общем, то, что Обама радостно принял за стремление египетского народа к демократии (и сдал толпе проамериканского президента Мубарака, вызвав эффект домино), было на самом деле требованием вернуть привычные две питы в день, на что у египетской казны просто стало не хватать денег.
И это яркое свидетельство глобальности современного мира: колодцы иссякли в Месопотамии, леса горели в России, отдышку за оргазм демократии принимали в Вашингтоне, а взорвался весь Ближний Восток: невесть откуда взявшиеся беженцы затопили Западную Европу…
Выстраданный опыт
Раздача воды на Востоке даже важнее, чем раздача еды
Фото: Reuters
Единственная страна региона, где вода из кранов течет бесперебойно, а последствия страшной засухи не привели к драматическим потрясениям,— Израиль. Но не потому, что водная проблема его чудесным образом обошла, а потому что евреи со свойственным им умением выживать в любых условиях сумели к ней приспособиться и в масштабах одной отдельно взятой страны — своей — разрешить. Это особый сюжет (см. «Контекст»), однако не меняющий общей тенденции — удручающей и глобальной.
Так что, нет решения? Уже упомянутый мною в самом начале этих заметок Максим Пасик считает, что есть.
И это решение у него в руках: самый обильный, неиссякаемый, чистый и доступный в любом месте источник воды — воздух.
…В промзоне приморского Ришон-ле-Циона стояла жара хорошо за 30. Я взопрел, пока прошел метров сто от машины до заводской лаборатории под прохладу кондиционера. Меня подвели к аппарату, похожему на кулер (в Израиле гостю первым делом предлагают попить), налили воды. Она была холодная и вкусная. А Максим стал объяснять, откуда она там взялась.
Объяснения не сложные. И «кулер», из которого мне дали напиться, и кондиционер, под которым я переводил дух после уличного пекла,— родственники. Оба они всасывают окружающий воздух. Оба охлаждают его до заданной температуры. Дальше начинаются различия.
Кондиционер выпускает в помещение холодный воздух — и на этом он свою функцию выполнил. В процессе охлаждения в нем образуется вода. Это происходит потому, что по мере понижения температуры часть перерабатываемого воздуха доходит до «точки росы», при которой пары влаги конденсируются до жидкого состояния), но для кондиционера она побочный продукт, отходы производства (по дренажной трубке сливается прочь).
А вот в кулере именно вода — цель процесса. По самой простой схеме, на которой и строились все предыдущие попытки получения воды из воздуха (а их была масса), можно гонять его по системе охлаждения до тех пор, пока вся содержащаяся в нем влага не конденсируется. Загвоздка одна: если использовать обычную схему кондиционирования, это потребует таких затрат, прежде всего энергии, что стакан придется продавать по цене коньяка.
В установках, которые представляет Максим Пасик, используется тот же принцип, но путь оптимизирован, а к выходу конечного продукта воздух готовят с самого начала цикла. Поступая в аппарат, он проходит через систему специальных фильтров для очистки от вредных элементов. Выигрыш начинается уже здесь — воздух чистить легче, чем воду, а ряд опасных примесей (например, тяжелые металлы) удалить из нее зачастую вообще невозможно.
Теперь очищенный воздух надо довести до «точки росы»: чем выше влажность и ниже температура, тем она ближе. К заветной точке идут с двух сторон — охлаждая и увлажняя одновременно, уже с момента фильтрации.
Вот, собственно, и все. Дальше — вопрос масштабирования: есть малая установка (производит до 25 литров в день и подходит для квартиры, офиса, школьного класса), есть средняя (вырабатывает до 800 литров в день, питается как от сети, так и от генератора или солнечных батарей, ее можно доставить на внедорожнике в любую точку), есть большая (мощностью 6000 литров в сутки).
Большая — это величиной с хороший платяной шкаф (бак для воды находится отдельно) модульная система. Можно выстроить батарею из таких модулей — сколько угодно, с одной общей емкостью для произведенной воды или несколькими, по потребностям.
Мы в состоянии обеспечить водой всех — от каждой семьи до целой страны — любой. У воды нет национальности, а у нашего метода нет ограничений. Мы изменим мир!
Однако главная экономия от массового распространения такой технологии — кардинальное удешевление строительства и эксплуатации: отпадает нужда в прокладке подземных коммуникаций (по крайне мере, водопроводных), их ремонте и замене.
Никаких труб, коллекторов, водохранилищ, насосных станций и водонапорных башен. Создаются полностью автономные системы. Каждому — по потребностям, как при коммунизме, который нам обещали, но мы до него не дожили.
Впрочем, молодое поколение, к которому принадлежит Максим Пасик (его привезли из Херсона 13-летним), и не знает, что была такая мечта. Он говорит о своей без всякой ссылки на эту:
— Мы в состоянии обеспечить водой всех — от каждой семьи до целой страны — любой. У воды нет национальности, а у нашего метода нет ограничений. Мы изменим мир!
Чистой воды шанс
Это была только цитата. Скепсиса по поводу любых панацей у меня не меньше вашего. Весь вопрос в масштабах, замахе, амбициях и экономической обоснованности. Последняя — достигнута. Стоит отметить: сама идея получения воды из воздуха — не революционная. Фокус заключался в том, чтобы создать технологию и оборудование, позволяющие получать воду с наименьшими энергозатратами.
Разработчик прорывной технологии Арье Кохави бился над этой проблемой еще в армии.
Он командовал ротой в разведке и на собственной шкуре знал, что для солдат в глубоких рейдах на вражеской территории самая тяжелая ноша — и в прямом, и в логистическом смыслах — обеспечение себя водой. Выйдя на гражданку, занимался поиском решения 20 лет — и получилось: в 2009-м он создал стартап компанию (его устройства предназначались для армии и ею вначале ограничивались), а в 2014 году Water-Gen вошла в число 50 инновационных компаний мира — вместе с Google, Apple, Facebook и прочими гигантами.
Кохави стал звездой, как положено ему по фамилии, которая в переводе и означает «Звездный». С известностью пришли инвестиции: год назад контрольный пакет его стартап компании приобрел крупный холдинг. Так появился совсем иной уровень возможностей и амбиций: появление крупных модульных установок выстраивает совершенно новые горизонты.
Уже заключены крупные контракты с Индией, Китаем, Вьетнамом, Бразилией, Мексикой, Аргентиной, Филиппинами, США. Ведутся переговоры с Турцией, есть планы и в отношении России.
Об арабских странах вслух не говорят — это не принято афишировать. Конечно, для израильтян важно, чтобы избавление строптивых соседей от водной беды пришло от них. Но еще важнее другое: чтобы оно пришло вообще. Пусть растят хлеб, пасут овец, улучшают свою землю и свою жизнь, а не воюют друг с другом, косясь на «сионистского врага» и устраивая теракты.
Избавление Ближнего Востока от его главной, реальной, а не выдуманной проблемы дает миру шанс. Еще один. Он исходит не от политиков, а от инженеров и бизнесменов, и это внушает дополнительную надежду. Потому что у политиков не получается никак…
Если в кране есть воды…
Почему Израилю не страшна засуха
Поиски воды, борьба за воду, войны за нее для региона привычны, и Израиль обречен на них от рождения. Всеизраильский водовод, проходящий через всю страну с севера на юг, треть воды получал из единственного пресноводного водоема — озера Кинерет, оно же — Тивериадское, или Галилейское море.
К концу прошлого века озеро стало стремительно мелеть. Из него брали больше, чем приходило. Сведения об уровне воды в Кинерете передавались в новостях, как сводки с фронта. Израиль стоял на пороге водной катастрофы.
Это стало общенациональной тревогой. Развернулась беспрецедентная кампания по экономии воды в быту. Детей в детсадах приучали мыть руки тонкой струйкой, дома они третировали родителей, когда те открывали кран по полной: «Кинерет высыхает!» Автовладельцев отучили мыть самим свои машины навсегда. Хозяев палисадников уговаривали поливать их не чаще раза в неделю. Высчитали, сколько можно сохранить воды, если сократить процедуру утреннего душа на пять минут. Толку от этой борьбы, конечно, не было и быть не могло. На бытовые нужды расходуется всего 10 процентов воды. Зато 70 — на сельское хозяйство. Взялись и за него.
Серьезно обсуждалась идея сворачивания сельского хозяйства как отрасли. Аргументы выдвигались веские: в аграрном секторе занято всего 4 процента населения, он приносит меньше 2 процентов поступлений от экспорта, если не считать продажи технологий, а съедает львиную часть потребляемой воды.
Легче покупать и завозить продукты, чем самим растить в перспективе водного кризиса. Тогда как раз мощно вышли на европейский рынок израильские цветоводы — экспортировали даже тюльпаны в Голландию. И похвастались этим. Их шельмовали: это все равно, что экспортировать воду! Кинерет высыхает, а мы у себя растим цветочки для полноводной Европы?
Логика во всем этом была. Сердца не было. Сельское хозяйство на святой земле — это израильский подвиг. С этого начинался сионистский проект, благодаря этому состоялся. Отказаться от него — как отказаться от символа, от воплощенной мечты. Как зарезать священную корову в Индии, сдать в аренду Кремль в Москве. Но нож уже был занесен.
В 2000-м нынешний министр обороны Авигдор Либерман, тогда занявший свой первый министерский пост — министра инфраструктуры, устроил русскоязычным журналистам поездку на Всеизраильский водовод и по дороге рассказывал о планах возить воду танкерами из Турции. Отношения с турками тогда были идеальными — Эрдоган еще не пришел, но все равно это вызвало шок — настолько плохи дела? Однако до новой османской зависимости не дошло.
Именно в то время и тот же Либерман инициировал решение о масштабном строительстве системы опреснительных заводов и очистки сточных вод. И провел его.
Это была революция, которая стала заметна только через несколько лет. Ближневосточная засуха 2006-2009 годов, результатом которой стало разорение 1,5 млн крестьян только в Сирии, «арабская весна» и обрушение нескольких государств, не могла обойти стороной Израиль. А последствия — обошли. Израильтяне открывали кран, и оттуда в любое время суток текла чистая, пригодная для питья вода.
К тому времени уже работала часть опреснительных заводов. Благодаря им зависимость страны от капризных и скудных естественных ресурсов кончилась. Сегодня Израиль — мировой лидер по масштабам опреснения и очистки. 80 процентов воды для бытового потребления — опресненная, до 90 процентов сточных вод очищается для вторичного использования, и спасенное от закрытия сельское хозяйство использует только ее. На втором месте после Израиля по этому показателю Испания — там очищают в пять раз меньше.
Владимир Бейдер
Дошкольное образование ВОЗДУХ
Материалы к уроку
19. ВОЗДУХ.pdf
6.61 MBСкачать19. ВОЗДУХ.doc
40 KBСкачать
Конспект урока
Размышлялкин. Здравствуйте, ребята. Меня зовут Вася Размышлялкин. Моя голова устроена несколько необычным образом: когда в нее попадает какая-нибудь мысль, она так просто не уходит, а начинает крутиться в ней, со-здавая мыслительные круговороты, а потом мне всё становится ясно и по-нятно. Отгадайте загадку и узнаете, о чем пойдет речь сегодня. Диктор. Через нос проходит в грудь И обратно держит путь. Он невидимый, и все же Без него мы жить не можем….. Молодцы, это воздух. О нем сегодня и пойдет речь. Воздух окружает нашу Землю. Воздухом дышат люди, животные и растения. Но почему мы его не видим? Воздух прозрачный. Сквозь него мы видим окружающие нас предметы, друг друга.
Размышлялкин. Ребята, чтобы узнать о воздухе, давайте отправимся в волшебную лабо-раторию, это место, где ученые проводят опыты и ставят эксперименты…. Проведём опыт. Диктор. Помашем ладошкой в лицо…. На нас как будто подул ветер, мы по-чувствовали, как воздух движется. Вдохнем носом воздух…, а теперь поставим ладошку перед носом и выдохнем…. Мы чувствуем, как воздух струей выходит из носа. Вывод: воздух можно ощущать. Размышлялкин. Проведём опыт. Диктор. Опустим в воду губку… и под водой ее сожмем…. На поверхности появились пузырьки воздуха…. В губке был воздух… В воду бросим кусочек мела….. Мы видим, что в воде из мела выхо-дят пузырьки воздуха…. Значит, в меле тоже был воздух. Попробуем поймать воздух. Возьмем полиэтиленовый пакет и начнем скручивать его с открытого края…. Пакет стал выпуклым, потому что он наполнен воздухом…. Вывод: воздух есть везде: и в пакете, и в меле, и в губке. Размышлялкин. Проведём опыт. Диктор. Вдохните воздух ртом….. Какого он вкуса? Безвкусный…. Давайте понюхаем воздух….
Чем он пахнет? Воздух без запаха…. Но воздух может передавать запах других предметов, например, цветов, ду-хов, фруктов. Вывод: чистый воздух не имеет цвета, вкуса и запаха.
Размышлялкин. Проведём опыт. Диктор. Возьмем два воздушных шара. Кладем их на весы…Что наблюдаем? Ничего не изменилось. Надуем один шарик…. Чаша весов перевесила. Вывод: чаша весов перевесила, потому что шарик наполнен воздухом, т.е. воздух имеет вес. Размышлялкин. Проведём опыт. Диктор. Надуем шар…. Он имеет форму круга… Теперь надуем другой шар… Он имеет овальную форму. Вывод: воздух не имеет формы. Он приобретает лишь форму пред-мета. Размышлялкин. Проведём опыт. Диктор. Возьмем воронку…. Закроем трубочку воронки пальцем.. и опустим ее в воду…. Видим, что вода в воронку не поступает…. Откроем трубоч-ку…. Вода налилась в воронку.., а воздух вышел в виде пузырьков…. Вывод: воздух занимает место. Размышлялкин. Проведём опыт. Диктор. Возьмем надутый шарик… Снимем с него ниточку.. и выпустим воз-дух… Что мы слышим? Воздух из шарика выходит с шумом, шипит.
Вывод: воздух может издавать звук. Размышлялкин. Проведём опыт. Диктор. Положим на стол салфетку…, подуем на нее…. Она улетела…, пере-местилась на другое место…. Вывод: воздух способен перемещаться. В зависимости от погоды ветер бывает теплым или холодным, сухим или влажным. Значит, воздух может быть теплым и холодным. Воздух – это неживая природа, но он тесно связан с живой природой. Воздух – наш помощник. Если бы не было воздуха, всё живое погиб-ло в палящих лучах Солнца днём, а ночью от холода. Ветер разгоняет об-лака, собирает их в дождевые тучи. Ветер помогает растениям: сдувает пыль с листьев, разносит семена рас-тений по всей Земле Всему живому нужен воздух. Мы вдыхаем чистый воздух – кисло-род, а выдыхаем – углекислый газ. Растения, наоборот, поглощают гряз-ный воздух, а выделяют уже переработанный – чистый. Они очищают воздух.
Загрязненный воздух вредит здоровью, он имеет неприятный запах. Загрязняют воздух в городе заводы, фабрики, машины. Размышлялкин. Что же надо делать, чтобы воздух был в городе чище? Ведь остано-вить заводы и фабрики нельзя, для передвижения необходим транспорт.