Rückgewinnung von Wasser, das beim Atmen verloren geht

Was können wir tun, um den Wasserverlust durch die Atmung auf das absolut mögliche Minimum zu reduzieren?

Techniken oder Geräte, die für Abenteurer ohne häufigen Zugang zu Wasser nützlich sind, sind das, wonach ich suche, wie z.

Wasser muss nicht unbedingt durch Trinken zurückgewonnen werden. Jede Antwort darauf, welches Wasser, das sonst durch die Atmung verloren gehen würde, aber in Ihrem Körper ist und Sie stattdessen gesund hält, ist eine gute Antwort.

Siehe auch : "Ist das Trinken von Urin sicher?" (Kurze Antwort: Nein) Urin ist eine weitere der größten Quellen für den Wasserverlust des Körpers, und Sie können ihn mit geringen Ressourcen und einer ausreichenden Wärmequelle wieder zu reinem Wasser destillieren.

Stoff zum Nachdenken : Ich erinnere mich, dass die Menschen auf diesem Wüstenplaneten in der Geschichte „Dune“ Zugang zu tragbaren Wasserrückgewinnungsgeräten hatten, die fast ihr gesamtes Wasser zurückgewonnen haben, nicht nur aus der Atmung, sondern auch aus anderen Quellen. Dune ist Science-Fiction, aber ich frage mich, ob eine solche Technologie tatsächlich in der Realität verfügbar ist; Gibt es ein leicht tragbares Gerät, das auf die gleiche Weise einen erheblichen Teil des Atemwassers zurückgewinnen kann?

Diese Frage ist inspiriert vom Lesen dieser Antwort auf eine Frage zur Wasserrationierung und zum Tod durch Dehydration. Aus dieser Frage und dem Lesen des Themas an anderer Stelle geht hervor, dass ein angemessener Teil des Wasserverlusts pro Tag auf Wasserdampf zurückzuführen ist, der in Ihrem Atem verloren geht. Dies kann in manchen Umgebungen, wie z. B. kalter, trockener Luft, sogar einen erheblichen Teil des Wasserverlusts ausmachen.

Ich könnte mir eine solarbetriebene Peltier-gekühlte Maske oder sogar einen Helm vorstellen, der das ausgeatmete Wasser kondensiert, um die einströmende Luft zu befeuchten oder zu trinken. Aber ich habe noch nie von so etwas im wirklichen Leben gehört und es wäre schwer und sperrig
@paparazzo Nein, ich erinnere mich nur, dass ich es irgendwo gelesen habe (möglicherweise auf outdoors.SE, ich erinnere mich nicht). Ich bin mir nicht sicher, wie gut es funktioniert, aber ich habe es nur als einziges Beispiel aus der realen Welt herausgeworfen, das mir einfiel. Ich denke, die Idee hinter dem Schal ist, dass er in kalten Umgebungen nicht nur eine Wärmeschicht, sondern auch eine „Feuchtigkeitsschicht“ bildet, die die Luft neben Ihrem Mund feuchter hält als die trockene Luft, die Sie umgibt. Ich kann aus Erfahrung sagen, dass das Anziehen eines Schals die Kondensation darin und auf meiner Brille erhöht, aber ich habe keine Behauptungen über die tatsächliche Wasserretentionswirksamkeit aufgestellt.
@ShemSeger Ich hatte diese Antwort schon einmal gelesen, aber den relevanten Abschnitt darin vergessen. Danke dir. Wenn wir hier eine vollständige und gut geschriebene Antwort auf meine Frage erhalten, werden diese Informationen in Ihrer anderen Antwort hoffentlich berücksichtigt.
Trage einen Stillanzug .
@PeteBecker Das hatte ich eigentlich im Sinn, als ich diese Frage schrieb. :) Leider kann ich nicht zu meinem örtlichen Sportgeschäft gehen und eines kaufen, da es sich um Science-Fiction handelt; Ich müsste zum Sportgeschäft auf diesem Planeten fliegen, aber ich habe kein Raumschiff. :( Ich hatte auf Antworten in dieser Richtung gehofft, z. B.: "Ja, es gibt [dieses Gerät], das den größten Teil Ihres Atemwasserdampfs zurückgewinnt", aber ich weiß, dass das weit hergeholt ist und mit allem, was funktioniert, zufrieden sein werde.

Antworten (4)

Bei kaltem Wetter ist ein einfacher dicker Schal über Gesicht und Nase wirksam und reduziert das ausgeatmete Wasser um ein Viertel bis zur Hälfte. Beim Einatmen wird der Schal gekühlt. Beim Ausatmen kondensiert ein Teil Ihrer Atemfeuchtigkeit. Beim nächsten Einatmen befeuchtet und wärmt ein Teil des nassen Schals die einströmende Luft.

Im Allgemeinen endet der Schal als gefrorene Masse, die vom Wasserdampf gefroren wird. Acrylschals lassen sich leichter aus dem Eis schlagen und trocknen.

Im Vorbeigehen wird bei kaltem Wetter etwa 1/4 Ihrer Energie für die Verdunstung von Wasser verwendet, damit Ihre Lungen nicht zu Staub werden. (ok, Übertreibung ...) Diese Berechnung basiert auf effektiv 0 absoluter Feuchtigkeit in einer Luft von -10 ° C und 100% Feuchtigkeit in Ihren Lungen.

Der Energieverbrauch wird in einer heißen Wüste ähnlich sein, aber in diesem Fall wirkt er sich zu Ihren Gunsten aus. Überschüssige Wärme muss abgeführt werden. Wenn Sie es nicht aus Ihrer Lunge verlieren, müssen Sie stattdessen schwitzen. Wasser, das verloren geht, indem es von deinem Gesicht auf den Boden tropft, wird dich nicht kühlen.

Fragen Sie stattdessen, wie Sie die Wärme, die Sie aus der Umgebung aufnehmen, reduzieren können.

Interessant. Sie schlagen also vor, dass ich zumindest in einigen Szenarien den Wasserverlust nicht reduzieren möchte? Ich denke, dass Ihre Einschätzung des Schwitzens eher übertrieben ist; Zumindest ist die allgemeine Lehre, dass Sie schwitzen, dann senkt die Verdunstung von Schweiß Ihre Temperatur (da Verdunstung, wie Sie selbst in Bezug auf die Lunge festgestellt haben, eine gültige Kühltechnologie ist) ... dennoch ist Ihr Punkt, dass der Verlust aus der Lunge sein könnte sein effizienter ist eine, die ich nicht in Betracht gezogen hatte. Trotzdem frage ich mich, ob es noch eine gute Möglichkeit gibt, diese Feuchtigkeit zurückzugewinnen. Gute Infos und gute Denkanstöße. +1
Was den letzten Satz betrifft, Hitze reduzieren, darüber habe ich viel nachgedacht. Wenn ich einen großen Wasserüberschuss habe, löse ich dieses Problem, indem ich häufig Wasser über mich schütte, was großartig funktioniert, aber das ist die entgegengesetzte Situation, die besprochen wurde. Hmm ... Ich glaube, ich verstehe Ihren Punkt damit, Sie meinen, die Temperatur zu reduzieren, um die Notwendigkeit zu verringern, Wasser zu verwenden, um die Temperatur zu senken? Das ist ein weiterer ausgezeichneter Punkt.
Heißes Wüstenklima: Halten Sie sich von der Sonne fern. Tragen Sie mehrere Schichten heller, sehr lockerer, leichter Kleidung. Einen Hut tragen. Reisen Sie nachts.
Ja, ich stimme zu und würde es ähnlich machen. Wenn ich in der Hitze bin, habe ich normalerweise auch Zugang zu viel Wasser und kann mich gut mit Flüssigkeit versorgen und meine Kleidung nass halten, da ich noch nie einen ausgedehnten Campingausflug ohne Auto in einer sehr heißen Umgebung gemacht habe / dry location ... aber ich möchte die Frage daher stellen. Aber ja, ich denke über eine Frage in der Art nach, was Sie vorschlagen, aber ich möchte nicht, dass es einfach "wie man cool bleibt, wenn es sehr heiß ist", also habe ich es noch nicht gestellt. Wenn ich das tue, werde ich die beiden Fragen verknüpfen.
Schweiß, der von dir verdunstet, nimmt Wärme auf. Schweiß, der von Ihnen abtropft, ist verschwendet. In Situationen mit hoher Temperatur und hoher Luftfeuchtigkeit verlieren Sie sowohl durch Tropfen als auch durch Verdunstung.

Ich habe mir das 2021 mal kurz aus einem anderen Blickwinkel angeschaut. Ich habe ein vorhandenes Breiten-Kondensat-Sammelgerät gefunden . Nicht die ideale Antwort an und für sich, aber sicherlich einen Blick wert.

Sie legen eine Obergrenze für die Entnahme eines Erwachsenen von 250 Mikrolitern pro Minute fest, sofern Sie das Entnahmeröhrchen aktiv kühlen können. Das Gerät sammelt bis zu 10 Minuten, aber ich dachte, Sie könnten das Design ändern, zwei nehmen, von einem sammeln, während Sie das andere verwenden.

Aber ich denke, es klappt mit 15 ml pro Stunde, also nur 150 ml über 10 Stunden. Vielleicht könnte man das Design etwas verbessern, aber ich denke, man braucht mehr oder weniger eine andere Größenordnung.

Also mit dem Haftungsausschluss, dass diese Antwort nicht auf Erfahrungen mit tatsächlich praxiserprobten Praktiken oder Technologien basiert und in der Hoffnung gepostet wird, zur Ideenfindung von Menschen beizutragen, die gerne neue Ausrüstung erfinden und testen:

Der Atem ist gesättigt (100 % Luftfeuchtigkeit) und der Feuchtigkeitsgehalt der Luft bei verschiedenen Temperaturen variiert (siehe https://www.engineeringtoolbox.com/maximum-moisture-content-air-d_1403.html ), sodass es Grund zu der Annahme gibt, dass dies der Fall sein könnte den Feuchtigkeitsverlust des Körpers zu reduzieren (und somit den notwendigen Wasserverbrauch zu reduzieren), indem entweder die eingeatmete Luft befeuchtet oder die ausgeatmete Luft wieder eingefangen wird.

Eine Methode könnte darin bestehen, einen Weg zu finden, wie die Feuchtigkeit, die Sie ausatmen, in die Luft übergeht, die Sie einatmen. Ich denke, das passiert, wenn man bei kaltem Wetter durch einen Schal atmet: Die ausgeatmete Feuchtigkeit kondensiert auf den kalten Fasern des Schals und Dieses Kondensat befeuchtet die einströmende Luft. Man könnte dies möglicherweise über eine Membran optimieren, die Feuchtigkeit aus Ihrem ausgeatmeten Atem in den Weg der eingeatmeten Luft leitet, während Sie daran gehindert werden, den Großteil des ausgeatmeten Kohlendioxids wieder einzuatmen.

Eine andere könnte sein, diese Feuchtigkeit zu verwenden, um die Haut zu befeuchten – was den Schweiß reduziert, wenn nicht sogar eine Resorption ermöglicht, obwohl dies bei kaltem Wetter wahrscheinlich unerwünscht wäre.

Eine dritte wäre, es einzufangen (zu kondensieren oder in ein hydrophiles Material zu absorbieren) und es später freizusetzen. Wenn Sie von einer verfügbaren Science-Fiction-Energiequelle ausgehen, könnte diese letzte Methode funktionieren – Sie könnten den gesamten Dampf mit einer winzigen Kühlschrankspule auffangen, Bakterien mit Ultraviolett abtöten oder mit Umkehrosmose entfernen und flüchtige Verbindungen (Gestank) mit einem Kohlefilter entfernen. Die Frage ist, unter welchen Umständen es praktisch ist: Kühle Wüstenmorgenluft, die an einem Wärmetauscher an einem Fahrradrahmen vorbeiströmt, könnte eine sein.

Dieser Artikel auf nih.gov pubmed gibt an, dass der Wasserverlust aufgrund von Anstrengung und Wetter weit reicht und von 7 bis 70 ml/h reicht. Dein Setup muss also ziemlich leicht und/oder deine Reise ziemlich lang sein, bevor es besser ist, als nur zusätzliches Wasser mitzunehmen. Aber der „Wärmetauscher“ könnte buchstäblich eine zerknitterte Bierdose oder ein Stück dünnwandiges Aluminiumrohr sein, also halte ich es nicht für ausgeschlossen.

Beachten Sie auch, dass die Berechnung des Wasserverlusts auf Feuchtigkeit abzüglich Feuchtigkeit basiert, also würde es wirklich helfen, die Luft, die Sie einatmen, zu befeuchten.

Ich denke, Atembefeuchtung für Aktivitäten bei kaltem Wetter ist die Killer-App dafür. Stolperte hier über diesen Bericht von 1957 über arktische Gesichtsmasken für das US-Militär . Dies legt andere Konstruktionskriterien für dieses Gerät nahe.

Spekulative Antworten ohne Recherche oder Erfahrung werden abgelehnt
@mmcc Vielen Dank für Ihren Beitrag, und versuchen Sie bitte, sich nicht von den Downvotes erreichen zu lassen, da sie nur darauf hinweisen, was für eine outdoors.SE-Antwort erwartet wird, und nicht so verstanden werden sollten, dass Ihre Antwort nicht nützlich ist. Ich stimme Charlie zu, dass diese Antwort technisch gesehen nicht gut dazu passt, wie Outdoor.SE Antworten erwartet; aber nur weil es nicht gut zur Website passt, bedeutet das nicht, dass es keine gute Richtung und Denkanstöße bietet. Beachten Sie, dass ich die Antwort nicht abgelehnt habe, da ich sie nützlich und inspirierend fand.
Danke Aaron – (und auch Charlie für das Feedback) – das Downvote-System ist insofern elegant, als die Antworten nach unten verschoben werden, aber nicht verschwinden, mit anderen Worten aus dem Weg der Mehrheitsnutzer, während es für potenzielle Nischeninteressen verfügbar bleibt. In ähnlicher Weise scheint das SE-Reputationssystem insofern gut durchdacht zu sein, als der 5-fache Unterschied zwischen positiver und negativer Bewertung Antworten zu belohnen scheint, die für eine wesentliche Minderheit von Nutzen sind.
Ich habe es positiv bewertet, da es das Verständnis für die Situation verbessert.
@mmcc Ihre Kommentare wurden in Ihrer Antwort bearbeitet. Vielleicht möchten Sie den ersten Absatz als Antwort darauf überdenken, besonders wenn Sie noch etwas hinzuzufügen haben. Und hoffentlich tust du es; Diese Vorschläge entsprechen dem, wonach ich gesucht habe, auch wenn sie in Bezug auf die Erholung im Freien theoretisch sind.
@Aaron – fertig. Möchte mir jetzt eins bauen.

Vorbeugung ist besser als Heilung!

Es gibt eine einfache Strategie, die die anderen Antworten anscheinend übersehen haben.

Untersuchungen zeigen, dass Sie den Wasserverlust durch Ausatmen reduzieren können, indem Sie einfach durch die Nase statt durch den Mund atmen.

Laut diesem Papier liegen die Einsparungen im Bereich von 40 %.

Die Nasenatmung hilft auch, Überanstrengung zu vermeiden, was den Wasserverlust durch Schwitzen reduziert.

Es ist rundum ein Gewinn.

Der erste Ausweg ist also die Ausrüstung, die uns die Natur geschenkt hat - unsere Nase ist frei, tragbar und relativ ausfallsicher!

Rückgewinnung von Wasser, das beim Atmen verloren geht
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