Карибское море вернется после урагана с этим изобретением

После того, как ураганы Мария и Ирма обрушились в сентябре прошлого года, Пуэрто-Рико понадобилось до июня, чтобы восстановить воду для большинства жителей. Те, кто жил в сельских и труднодоступных горных районах, ждали дольше всех.

В Доминике, где ураган «Мария» сильно ударил по 80 процентам населения, водоснабжение не было восстановлено в самых отдаленных районах до апреля 2018 года, через несколько месяцев после шторма.

Теперь еще один сезон ураганов уже идет в Карибском бассейне.

Наше исследование по сбору дождевой воды - недорогой, недорогой способ сбора и хранения дождевой воды - предполагает, что этот метод можно было бы использовать на всей территории Карибского бассейна для улучшения доступа этих сообществ к воде как после штормов, так и в повседневной жизни.

Ограниченный доступ к воде в Карибском бассейне

Еще до того, как ураганы Мария и Ирма обрушились в сентябре прошлого года, некоторые карибские острова не смогли обеспечить всех жителей чистой питьевой водой для мытья и питья.

На многих островах государственная водопроводная система коммунального обслуживания либо не достигает отдаленных сельских районов и других изолированных районов, либо слишком дорого обходится домохозяйствам с низким уровнем дохода.

Традиционно жители в таких местах получают воду из подземных источников, таких как источники, колодцы или в верхнем течении - и, следовательно, предположительно чистом - участке ручьев.

Сегодня загрязнение воды из-за сочетания бытовых сточных вод, сельского хозяйства, переработки продуктов питания и напитков делает большинство подземных вод небезопасными для питья. По данным межправительственного агентства Карибского бассейна по управлению сточными водами, до 85 процентов сточных вод в Карибском бассейне в настоящее время сбрасывается, не очищается, в местные реки, ручьи, озера или прямо в океан.

Сбор, очистка и хранение дождевой воды

Сбор дождевой воды является альтернативным способом получения и хранения пресной воды.

Собирая осадки, которые естественным образом выпадают на крыши и тротуары в резервуаре, этот процесс превращает воду, которая обычно вымывается, в ресурс для приготовления пищи, стирки, орошения и даже производства, требующего больших затрат воды.

Труба, прикрепленная из водосточного желоба здания к резервуару, собирает дождевую воду, которая в противном случае пошла бы в отходы. Альянс по устойчивой санитарии / flickr, CC BY

Дождевая вода, особенно в сезон ураганов, свободна и обильна в Карибском бассейне. Доминика может получать до 15 дюймов дождя в месяц осенью. Пуэрто-Рико в среднем с 8 до 9 дюймов осадков в месяц с мая по ноябрь.

Как только дождевая вода хранится в резервуаре - который может варьироваться от 200 галлонов для домашнего использования до 600 000 галлонов в промышленных условиях - из резервуара соединяются трубы в дома, сады людей или там, где они им нужны.

Резервуары должны быть оснащены встроенным фильтром для очистки собранной дождевой воды, которая может собирать различные виды плесени, бактерий и простейших, когда она соприкасается с крышей.

В резервуаре, который мы разрабатываем для островов Карибского моря, для очистки дождевой воды используется фильтр с биозандом - контейнер с слоем гравия и песка размером с небольшой холодильник.

Когда вода проходит через песчано-гравийный слой, патогены и частицы отфильтровываются.

Этот процесс происходит либо механически - твердые частицы попадают в гравий и песок - либо из-за хищничества: хорошие микроорганизмы, которые естественным образом живут в песке, потребляют плохие.

Фильтры Biosand удаляют до 96,5% бактерий и до 99% вирусов из дождевой воды. К тому времени, когда кухонный кран включен, вода становится чистой и безопасной для питья.

Дождевая вода служит миру

Сбор дождевой воды, долгое время использовавшийся для обслуживания скота и фермеров в сельских районах по всему миру, становится все более распространенным ответом на нехватку воды в развивающихся странах.

С 2005 по 2015 год программа Организации Объединенных Наций «Вода для жизни» активно пропагандировала сбор дождевой воды в качестве потенциального решения проблемы нехватки воды в мире. Например, согласно одному отчету США за 2006 год, количество осадков на африканском континенте «более чем достаточно для удовлетворения потребностей нынешнего населения в несколько раз».

Правительства Камбоджи, Гаити, Китая, Таиланда, Индии и Бразилии развернули системы сбора дождевой воды для домашних хозяйств и промышленности, чтобы уменьшить засуху в сельских районах и нехватку воды в городах в последние десятилетия.

Бразилия также добилась замечательных успехов в использовании дождевой воды, чтобы облегчить жизнь граждан.

В 2003 году государственно-частное партнерство под названием Articulação do Semi-Árido Brasileiro запустило инициативу «1 миллион цистерн», цель которой - обеспечить 1 миллион домашних хозяйств, расположенных в подверженных засухе частях южноамериканской страны, легкодоступной собранной дождевой водой.

Полузасушливые регионы, такие как Пернамбуку, штат на северо-востоке страны, могут без осадков пройти семь-девять месяцев. Резервуар емкостью 4500 галлонов - примерно такого же размера и веса, как автобус-борзая, - собирает достаточно воды в сезон дождей, чтобы семья из четырех человек могла прожить в нем три-четыре месяца в сухую погоду.

К 2014 году программа достигла своей цели - обслуживать 1 миллион бразильских домохозяйств.

Проблемы в Карибском бассейне

Несмотря на эти глобальные успехи, очень немногие страны Карибского бассейна приняли меры для осуществления сбора дождевой воды в любых значительных масштабах.

В долине Артибонита на Гаити биосандные фильтры используются для очистки воды, получаемой из неглубоких грунтовых скважин. И Организация Объединенных Наций помогла развить инфраструктуру сбора дождевой воды на юге Ямайки, чтобы способствовать устойчивости некоторых сообществ к изменению климата.

Мы считаем, что сбор дождевой воды может помочь большей части Карибского бассейна. Модель финансирования и оборудование просто должны быть разработаны для удовлетворения особых потребностей островов.

Большинство резервуаров для хранения дождевой воды в крупных международных программах изготавливаются из стеклопластика, другой пластмассы или сварной стали. Эти материалы могут быть дорогими для семей, работающих с ограниченным бюджетом, как это делают многие сельские семьи в Карибском бассейне.

Емкости из цемента и мелкоячеистой сетки

Наш дизайн сделан из ферроцемента - разновидности тонкого железобетона, широко используемого для сбора дождевой воды в Индии.

Этот стиль строительства является доступным - особенно если субсидируется небольшими государственными займами - потому что он использует материалы, легко доступные в Карибском бассейне: цемент, песок и вода, смешанные вместе, армированные проволочной сеткой и стальными стержнями.

Цемент действует как супер клей, связывая частицы песка, арматуры и проволочной сетки в одну прочную, компактную массу.

Этот дешевый, долговечный метод идеально подходит и для Карибского бассейна. Островной регион подвержен не только ураганам, но и землетрясениям. Стальные стержни могут выдерживать тряску от землетрясения, в то время как цемент устойчив к сильным ветрам.

Во время особенно сильных ураганов на Карибских островах может быть даже так много осадков, что они переполняют их стареющую водную инфраструктуру, которая просто не может справиться с объемом и скоростью ливневых стоков. Когда у людей есть цистерны, избыток дождя идет на пользу.

Сейчас мы протестировали модель системы сбора дождевой воды с ферроцемента на острове Гренада. Мы полагаем, что с некоторыми изменениями для облегчения строительства, которые сейчас находятся в процессе строительства, он может хорошо служить жителям острова.

Там правительство выразило заинтересованность во внедрении сбора дождевой воды для повышения надежности и доступности муниципальных систем водоснабжения.

Наша следующая остановка для тестирования системы ферроцемента и биозанда - Доминика. И после этого, мы надеемся, остальная часть Карибского бассейна завоевывает популярность.

Эта статья была первоначально опубликована в «Разговоре» Сесилии А. Грин и Фары Ниббс. Прочитайте оригинальную статью здесь.