「雲海汲取技術」:零能耗技術助幼樹存活
該專案起源於加那利群島(Canary Islands),模仿樹葉從霧中捕捉水滴的方式來產生水源。
革新森林復育的「雲海汲取技術」
這項技術被稱為「雲海汲取技術(Cloud-milking)」,是一種零能耗的霧水萃取技術,正在革新因火災與乾旱受損的森林復育工作。
這項構想最初作為試點計畫在加那利群島啟動,目標是利用當地上空富含水分的「雲海」來促進森林復育。隨後,該技術被推廣至多個國家,不僅可用於生產飲用水,還能灌溉農作物。
「近年來,加那利群島經歷了嚴重的沙漠化過程,農業活動導致大量森林消失。此外,2007年和2009年,由於氣候變遷影響,本應濕潤的森林區域發生了大規模火災。」該專案的技術總監Gustavo Viera表示,該計畫由公共資金支持,在加那利群島推動實施。
克服環境挑戰,創新技術應運而生
Viera 表示,在大火過後,團隊開始尋找不依賴基礎設施或化石燃料抽取地下水的替代方案,以便將水送往偏遠山區。
該專案名為Life Nieblas(「Niebla」在西班牙語中意為「霧」),由歐盟資助,旨在模仿當地月桂樹葉片從霧中捕捉水滴的方式。研究團隊在風的通道上設置塑膠網片,當霧氣被風吹過網片時,水滴會凝結並落入下方容器,這些收集的水用於灌溉新栽的樹苗,直到它們長出足夠的葉片,能夠自行捕捉水分。
然而,儘管風對這項技術至關重要,卻也帶來挑戰—強風往往會摧毀較大型的裝置。
「我們需要解決網狀結構的脆弱性問題,同時將環境影響降到最低,」Viera表示。「因此,我們開發了一種模仿松針的系統,松針能有效捕捉水滴,同時允許空氣穿過。這套系統不僅易於複製,也能方便運輸至需要的地方。」
在新型裝置中,水分會在細金屬枝狀結構上凝結,模擬針葉樹從大氣中收集水分的方式。
該系統能夠自動排水,無需能源供應或二氧化碳排放,也不依賴機械設備輸送水源。整個灌溉過程不需使用電力,且由於不開採含水層或河流水源,水資源足跡大幅降低。唯一需要能源的部分僅限於收集器的建造及安裝過程。
技術拓展至更多地區
在巴塞隆納南部崎嶇的加拉夫地區(Garraf),一座廢棄採石場正在使用略有不同的技術進行森林復育。
「在這裡,我們使用單獨的集水裝置,這類裝置通常用於防止草食動物啃食幼苗,」該專案的首席科學家Vicenç Carabassa表示。他隸屬於巴塞隆納自治大學的公共研究機構—生態研究與林業應用中心(CREAF)。
「這些裝置不僅能收集雨水和夏日清晨落下的濃露,還能提供遮蔭,」Carabassa補充道。
Carabassa也指出,並非所有類型的霧都適用,因為有些霧的水分含量不足。理想的霧類型為地形霧或山嶽霧,這類霧在許多地中海地區以及葡萄牙北部均有出現。
「加那利群島是開發這些技術的理想實驗場,」Carabassa表示。「此外,還有其他地區具備最佳條件,並擁有從霧中取水的傳統,例如智利和摩洛哥。」
目前,該技術已應用於智利科金博大區(Coquimbo)沿海村莊Chungungo,為當地提供飲用水及灌溉用水。同時,在維德角群島(Cape Verde),Life Nieblas集水裝置與當地製造的木製結構結合,每天可收集1,000公升的水,供農作物灌溉及牲畜飲用。
所有製作霧水收集器所需的資訊均已在專案官網上公開,供大眾自由取用。Viera表示,他們已收到許多相關諮詢。
卓越成效:存活率高達傳統造林兩倍
這項技術的效益顯而易見。在大加那利島(Gran Canaria)的Barranco del Andén峽谷,已成功復育35.8公頃(96 英畝)的森林,並種植15,000棵不同品種的月桂樹,存活率達 86%,是傳統造林方式的兩倍。
「我們已恢復森林捕捉大氣碳的能力,並估計每年可吸收約175公噸的二氧化碳,」Viera表示。
Life Nieblas專案不僅減少了化石能源消耗和二氧化碳排放,還比傳統造林系統成本更低,且耗水量更少。
「目前,整個地中海地區以及加那利群島都面臨乾旱危機,如今,每一滴水都至關重要,」Carabassa強調。「我們必須學會在極少的水資源下生存。」
「這項技術無法取代海水淡化廠,但在偏遠地區,當供水變得困難且成本高昂時,它確實能成為一種可行的替代方案。」
原文連結:https://www.theguardian.com/environment/2024/oct/31/cloud-milking-fog-wind-water-keep-young-trees-alive-life-nieblas