Welche Methoden könnte eine alte Zivilisation anwenden, um Meerwasser zu entsalzen?

In Anlehnung an meine vorherige Frage hier bezüglich der alten Zivilisation habe ich die Androy und ihren Kampf um das Überleben schrecklicher Dürrebedingungen auf ihrem Planeten genannt.

Nachdem sie jahrelang damit gekämpft haben, tiefer in einen Grundwasserleiter zu graben, um Wasser aus dem Untergrund zu extrahieren, stoßen die Androy auf ein noch größeres Problem. Beim routinemäßigen Vertiefen der Brunnen stoßen sie auf Granit. Sie befinden sich am Grund des Grundwasserleiters und müssen in einigen Jahren Wasser aus einer anderen Quelle finden.

Sie sind relativ nah am Meer. Welche Techniken können sie mit uralter Technologie anwenden, um ausreichend Süßwasser aus dem Ozean zu gewinnen, um ihren Bedarf zu decken? Können sie dem Meer so viel entnehmen wie dem Grundwasserleiter? Ist es überhaupt praktisch?

Die Geografie / Geologie der Küstenlinie kann nach Belieben konfiguriert werden.

Nur zur Info, Hitze ist nicht dasselbe wie Dürre, an vielen Orten wird es mehr Niederschlag geben, nicht weniger, weil Hitze auch die Verdunstung erhöht. Kurz gesagt, wenn ein Ort bereits sehr nass ist, wird er feuchter, während trockene Orte trockener werden.
Ergänzung zu @Johns Kommentar: Dürre ist auch ein Problem an Orten, an denen Hitze kein großes Problem darstellt. Dänemark hat oft kleinere Dürren – nicht so groß, dass wir damit nicht fertig werden könnten, aber groß genug, dass wir etwas dagegen tun sollten oder größere Ernteausfälle riskieren.
Einfache Antwort, nein. Erst in jüngster Zeit wurde entsalztes Meerwasser billig genug, um es für die Bewässerung zu verwenden, und selbst jetzt funktioniert es nur für die Bewässerung besonders teurer Kulturen. Dann denken Sie daran, dass entsalztes Meerwasser von Natur aus auf Meereshöhe verfügbar ist und wenn Sie irgendwo höher Wasser benötigen, müssen Sie es bergauf pumpen; Die Energie, die benötigt wird, um Wasser bergauf zu pumpen, macht entsalztes Meerwasser an jedem Ort in einer Höhe von mehr als ein paar hundert Metern völlig unwirtschaftlich, und das ist heute , wo wir Atomkraftwerke haben ...
@AlexP Ich fürchte, du könntest Recht haben. Ich war erstaunt, als ich entdeckte, wie viel Wasser benötigt wurde, um Nahrungspflanzen anzubauen. Ich denke, 1 Person würde jeden Tag etwa 1 Tonne Wasser benötigen, um ihre Nahrung anzubauen (ohne Verdunstung und Versickerung). Aus den bisherigen Antworten geht hervor, dass ihre einzige Hoffnung darin besteht, auf Meereshöhe zu ziehen und Solardestillierapparate für Trinkwasser zu bauen. Sie müssten ihre Tiere und Nahrungspflanzen aufgeben und vom Meer leben – von Fischen, Krebstieren und anderen Meeresfrüchten.
Was ist das Problem mit Basalt? „Basaltgesteine ​​sind die produktivsten Grundwasserleiter in Vulkangestein“, so die USGS.
@thrig gut entdeckt danke. Als ich Basalt sagte, meinte ich wirklich Granit ;o) Ich habe es jetzt bearbeitet
Sie können Steine ​​nicht für Granit halten
Was wirtschaftlich ist oder nicht, hängt ganz von der Situation ab. Ich bin mir absolut sicher, dass die Zivilisation, die vor dem Hungertod steht, es plötzlich sehr wirtschaftlich finden wird, ALLES Nötige zu tun, um Nahrung anzubauen :)))
Solardestillation ist wahrscheinlich die einfachste Technologie, aber es wäre schwierig, auf diese Weise genug Wasser zu bekommen, um die Landwirtschaft zu unterstützen. Das Überleben würde wahrscheinlich davon abhängen, den Großteil ihrer Ernährung auf Meeresfrüchte umzustellen.
@Empischon Stimmt, das würden sie und die Wirtschaft tritt in den Hintergrund. Aber was würden sie tun?
@Slarty Mein Punkt ist, dass die Wirtschaft nicht in den Hintergrund tritt. Es verändert sich, passt sich der Situation an. Was für uns teuer wäre, würde für diese Zivilisation billig werden, einfach weil die Menschen es sich nicht leisten können, keine Nahrungsmittel zu produzieren. Kommentare sind für Kommentare, nicht für Antworten, und ich versuche hier nicht, eine Antwort zu geben - es gibt bereits einige hervorragende Antworten.
Sie könnten das Meerwasser einfach auf den Boden kippen. Das Wasser verdunstet und trennt sich so vom Salz!
@DeepDeadpool, also wie hilft ihnen das?
Ich habe das unten nicht gesehen, und ich habe keine Zeit, die ganze Mathematik durchzuführen, um zu sehen, wie machbar es wirklich wäre (mein Bauchgefühl sagt mir „nicht sehr“), also sende ich dies nicht als Antwort (jemand sonst bitte tun), aber wenn sie Zugang zu einem stabilen, aber sehr heißen geothermischen System haben, könnten sie diese Wärme nutzen, um Meerwasser zu destillieren.

Antworten (15)

Sie können eine Solardestille nur aus Tonröhren bauen, die mit Asphalt oder ähnlichem versiegelt sind. Ein einzelnes Gerät (anderes Design) kann bis zu fünf Liter pro Tag produzieren.

Für die kontinuierliche Produktion ist die Haupt-"Einheit" ein großes Rohr mit zwei Rohren im Inneren, wobei das obere halb offen ist. Das obere Rohr ist mit langsam fließendem Salzwasser gefüllt, das verdunstet und feuchte Luft liefert. Das kleinere untere Rohr enthält viel schneller fließendes Salzwasser, und die feuchte Luft kondensiert an seiner Oberfläche (es muss verglast werden) und sammelt sich im unteren Teil des äußeren Rohrs. Dies würde viel besser funktionieren, wenn der obere Teil des Außenrohrs aus Glas wäre, aber mit ausreichender Oberfläche, um sich dem Projekt zu widmen, sollte auch gebrannter Ton funktionieren.

Eine vollwertige Solardestille kann Ihnen etwa fünf Liter pro Quadratmeter und Tag bringen; Angenommen, der Ton ist ein Zehntel so effizient, sollte der Wert eines Daches immer noch (Wortspiel nicht beabsichtigt) Wasser genug für die Bewohner eines zweistöckigen Gebäudes produzieren ... im Sommer. Im Winter läuft es vielleicht nicht so gut.

Die Landwirtschaft würde viel mehr Wasser benötigen, und ich bin mir nicht sicher, ob dies allein mit Solarenergie machbar ist. Sie können ein etwas anderes Schema verwenden, um sowohl das Konzentrieren des Sonnenlichts mit Reflektoren als auch optional (achten Sie darauf, die Rohre nicht zu beschädigen) Feuer zu ermöglichen, um die Verdunstungsrate zu erhöhen. Zur weiteren Verbesserung der Wärmedämmung könnte die Frischwasserleitung unterirdisch verlaufen.

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Umkehrosmose.

von Aristoteles, Meteorilogica .

Es gibt neben dem, was wir angeführt haben, noch mehr Beweise dafür, dass die Salzigkeit auf die Beimischung einer Substanz zurückzuführen ist. Machen Sie ein Gefäß aus Wachs und stellen Sie es ins Meer und befestigen Sie seine Öffnung so, dass kein Wasser eindringen kann. Dann ist das Wasser, das durch die Wachswände des Gefäßes sickert, süß, das erdige Zeug, dessen Beimischung macht das Wasser salzig und wird sozusagen durch einen Filter abgetrennt. Es ist dieses Zeug, das Salzwasser schwer (es wiegt mehr als Süßwasser) und dickflüssig macht. Der Unterschied in der Konsistenz ist so groß, dass Schiffe mit der gleichen Ladung fast in einem Fluss versinken, wenn sie für die Navigation im Meer durchaus geeignet sind. Dieser Umstand hat Verladern, die ihre Schiffe in einem Fluss befrachten, bisher Verluste verursacht.

Es sieht so aus, als würden spätere Autoren darüber streiten, ob dieses Gefäß aus Wachs oder Steingut oder einer Kombination davon sein sollte. Es sieht auch so aus, als ob es bis vor kurzem mit moderner Keramiktechnologie schwierig war, diese Arbeit zu machen. Aber ist das unbedingt so?

Das von Aristoteles dargelegte Prinzip ist solide: Umkehrosmose beinhaltet einen Filter, der klein genug ist, um gelöste Ionen (hier Salz) auszuschließen, und Druck genug, um das Frischwasser hindurchzutreiben. Es gibt keramische Umkehrosmosemembranen . Normalerweise sind Keramikfilter unglasierte Keramik.

Mein Schema für diese fiktiven Personen:

  1. Unglasierte keramische Filterrohre. Sie stellen diese mit Techniken her, die denen ähneln, die die alten Chinesen zur Herstellung von Porzellan erfunden haben, ebenfalls eine sehr feinkörnige Keramik.
  2. Hohle Holzkerne (oder Kerne aus robusterer und durchlässigerer Keramik, wie Terrakotta) werden innen eingefädelt, um die keramischen Filterrohre gegen Druck in der Tiefe abzustützen.
  3. Filterrohre werden auf eine Tiefe abgesenkt, in der der Wasserdruck Meerwasser durch den Filter treibt und durch Umkehrosmose frisches Wasser im Inneren erzeugt. Dies sollte sich in offenem Wasser befinden - einem Bereich mit zirkulierendem Salzwasser, um die Ansammlung von konzentrierter Salzsole zu vermeiden, die einen höheren Entsalzungsdruck erfordern würde. Vielleicht am Ende eines Stegs?
  4. Durch diese Rohre wird Wasser wie aus einem Brunnen hochgepumpt.
  5. Rohre werden regelmäßig angehoben und geschrubbt, um neue Filteroberflächen freizulegen und Verschmutzungen zu reduzieren.

Für alle, die daran interessiert sind, die Geschichte der Entsalzung zurückzulesen, habe ich diese ausgezeichnete und erschöpfende Quelle gefunden: Eine kurze Geschichte der Wasserentsalzung

Beachten Sie, dass die Energie für die Umkehrosmose aus der Druckdifferenz über den Filter stammt. Theoretisch könnten Sie eine Umkehrosmose bis weit über den Meeresspiegel füllen, da Salzwasser dichter ist als das produzierte Süßwasser, aber die Produktion verlangsamt sich, wenn sich die Rohre füllen und der Innendruck zunimmt. Sie erhalten also die beste Produktionsrate, wenn Sie Wasser ständig so schnell abpumpen, wie es produziert wird (und dann kommt die Energie für die Entsalzung letztendlich aus dem Antrieb der Pumpen, um Wasser aus den Filterbrunnen zu heben).
@ Logan R. Kearsley - wir haben vor einigen Jahren die Idee der Tiefwasserentsalzung in der Halbbäckerei diskutiert. halfbakery.com/idea/Supersimple_20reverse_20osmosis#1155321224 . Sollten Sie Interesse haben.
Ich halte dieses Szenario für etwas unwahrscheinlich. Ich vermute, dass Aristoteles bemerkte, dass die Innenwand des Behälters nass wurde, und sie mit Süßwasser nass wurde, und sich vorstellte, es sei möglich, den Behälter mit demselben Mechanismus zu füllen. Aber der osmotische Druck von Salzwasser liegt in der Größenordnung von 20 atm oder dem Druck in einer Tiefe von 200 m. Sie würden eine sehr starke halbdurchlässige Membran benötigen , um eine Umkehrosmose zur Entsalzung durchzuführen (im Gegensatz zu beispielsweise Grundwasser auf Trinkwasserstandards zu bringen: tvaraj.com/2013/03/20/… ), ohne zu platzen.
@LSerni: Sie haben Recht mit dem Druck und der erforderlichen Tiefe. Aus diesem Grund habe ich mir den Porzellanfilter so vorgestellt, dass er keine strukturelle Rolle spielt – diese Rolle übernimmt der poröse Holz- oder Terrakottakern im Inneren. Der Druck in der Tiefe drückt den Filter gegen den Kern, der ihn stützt, aber das Eindringen von Süßwasser zulässt.
Eh. Holz geht leider nicht - einige Tone schon, aber aller Wahrscheinlichkeit nach weder Porzellan noch "normaler" Ton. Unverdichteter Ton lässt alles filtern, verdichteter Ton lässt nichts durch. Um semipermeables Verhalten zu beobachten, sind viel höhere Drücke erforderlich. Siehe zB books.google.it/… . Dennoch könnte in Androy sehr wohl etwas Ton verfügbar sein, der bei niedrigeren Drücken halbdurchlässig ist und nicht mit Salz verstopft wird.
@LSerni- Sie verstehen, dass das Holz nur eine Stützstruktur und kein Filter wäre.
@LoganR.Kearsley Der osmotische Druck von Süßwasser gegenüber Meerwasser liegt im Bereich von 30 bar. Sie müssen einen trockenen, wasserdichten Turm in >300 m tiefem Meerwasser bauen und das Entsalzungswasser von unten heraufholen.
@LSerni - Wenn überhaupt, bemerkte Aristoteles Kondensation.
Unglasierte Keramik funktioniert nicht als semipermeable Membran. Es ist in Ordnung, Bakterien oder sogar Viren herauszufiltern, aber das sind Hunderttausende von Atomen. Salzionen sind ein Atom.
Dies ist vielleicht eine weniger praktische Lösung als die normale Destillation, aber definitiv interessanter. Für einen uninformierten Besucher würde es wie magische Brunnen aussehen, wo frisches Wasser aus einem Grundwasserspiegel gezogen wird, der bekanntermaßen salzig ist.
Du hattest mich bis "Wasser hochpumpen". Es gibt eine 30-Minuten-Grenze, wie hoch Sie Wasser ziehen können. Wenn diese Rohre tief genug sind, damit der Wasserdruck Ihre Umkehrosmose für Sie erledigt, wird es schwierig sein, sie herauszupumpen.
@Harper - Während eine Saugpumpe Wasser nicht mehr als 30 Fuß vertikal ziehen kann, gibt es alte Pumpen, die dies können, wie eine Archimedes-Schraubenpumpe oder eine Kettenpumpe . Oder sogar ein guter alter Eimer am Ende eines Seils (oder eine Reihe von Eimern an einer rotierenden Schnur). Wenn sie es Hunderte von Fuß hochheben müssen, ist das natürlich eine gewaltige technische Herausforderung für alte Technologien, aber nicht unmöglich.
@Johnny natürlich. Aber die Antwort schlägt eine Keramikauskleidung vor, die Sie tief genug in den Ozean eingetaucht haben, damit der Wasserdruck den RO ausführt, was bedeutet, dass Sie ihn ziemlich leer halten. Diese Keramikauskleidung kann groß genug gemacht werden, um eine Kettenpumpe oder Schneckenpumpe darin unterzubringen? Das schlagen Sie hier vor. Es sei denn, Sie beabsichtigen, dass es in eine Unterwassergalerie mündet und ein nichtkeramisches Rohr zur Oberfläche trennt ...
Ein Zitat aus dem von Ihnen zitierten Artikel: „Von Lippman berichtete (20), dass ein Chemiker, Dr. Erdmann, versucht hatte, Meerwasser zu entsalzen, indem er es durch ein irdenes Gefäß filterte, aber ohne Erfolg. Ebenso erfolglos waren alle Versuche, frisches zu erhalten Wasser durch Filtration oder Osmose durch Wachs (24). Für diese faszinierende und viel zitierte Passage kann bisher keine wissenschaftliche Erklärung gegeben werden. Ziehen Sie diese herunter. Es ist falsch.
Sie könnten jedoch Eingeweide für die Membran verwenden – sie wurden in frühen Dialysemaschinen als Membran verwendet, und sie wurden möglicherweise bereits zur Wasserspeicherung verwendet – sie müssten häufig ersetzt werden, aber dies steht für Ihre Vorfahren am Rande der Möglichkeit Personen

Sie erwähnen, dass es einen Ozean gibt. Daher ist die Luft zumindest in Küstennähe feucht. Es spielt keine Rolle, dass es nicht regnet - Sie haben Feuchtigkeit. Und mit einem Tag/Nacht-Zyklus bekommt man Nebel und Tau.

Also gebe ich dir Nebelfänger . Mit nichts anderem als Stoffmaschen, die sogar eine prähistorische Zivilisation beherrschen konnte, fangen sie Wassertropfen aus der Luft auf. Keine Notwendigkeit, Brunnen zu graben, keine ausgefallenen Entsalzungsanlagen, sondern nur feinmaschige Netze zu weben.

Ihre Zivilisation muss sich auch ihre landwirtschaftlichen Praktiken ansehen. Mulchen reduzieren den Wasserbedarf radikal. Wenn sie tief graben können, können sie problemlos tiefe Gräben (mehrere Meter tief) anlegen, um darin Pflanzen anzubauen, wobei der Graben selbst als Tausammler und Temperaturmoderator fungiert, wie bei den Forestiere Underground Gardens .

Dies kann Ihnen möglicherweise eine einzigartige Landschaft geben. Oberirdisch wäre ein Aufruhr aus Stoff, höchstwahrscheinlich mit jedem Dorf, das seine eigenen Farbschemata verwendet - aber natürlich keine oberirdischen Häuser. Die Gräben werden die "Straßen" für die Dörfer bilden, und Häuser werden in den Fels in die Wände der Gräben gegraben. Die Wände der Gräben werden mit allen Arten von kriechenden Pflanzen bedeckt, die Nahrung liefern können, und die Böden enthalten andere Pflanzen, die mehr Platz benötigen. Ein paar kostbare oberirdische Orte mögen mit Getreide bepflanzt sein, aber die Menschen werden hauptsächlich von anderen Grundnahrungsmitteln leben müssen - Kakteen, Obst und Wurzelgemüse werden wahrscheinlich ihre Hauptnahrungsmittel sein. Bäume werden besonders nützlich sein, da tiefe Wurzelstrukturen einen besseren Zugang zu Wasser haben.

Dies ist ein wunderschönes Bild. Gibt es Erdvölker, die so Tau sammeln?
@JamesK Klicke auf den Link in der Antwort! Es wurde in den 1980er Jahren in Südamerika entwickelt. Seitdem ist es in ganz Südamerika weit verbreitet und wird an einer Reihe von Orten in ganz Afrika, wie Marokko, die ein geeignetes Küstenklima haben, aktiv untersucht. Auch das küstennahe Mittelmeer wäre gut geeignet, nur dass dort die meisten Orte leichteren Zugang zu abgefülltem Trinkwasser haben und landwirtschaftlich nicht autark sein müssen.
@JamesK Ich habe dir auch ein Beispiel für die Grabenarchitektur gefunden, über die ich gesprochen habe. Ich wusste, dass ich es schon einmal gesehen hatte, aber ich brauchte ein paar Versuche, um es zu finden. Meine Antwort wurde bearbeitet, um einen Link hinzuzufügen.

Einfache alte Destillation.

Nun ist die Destillation teuer . Es erfordert enorme Mengen an Energie. Wie viel sie produzieren können, hängt also davon ab, wie reich sie sind und insbesondere, wie viel Energie sie zur Verfügung haben. Wenn sie Unmengen an leicht zugänglichen fossilen Brennstoffen haben, könnten sie sehr wohl in der Lage sein, genauso viel zu produzieren, wie sie aus einem Grundwasserleiter gewonnen haben.

Der einfachste Aufbau wäre ein Solardestillierapparat. Ein gut konstruierter Solardestillierapparat in Industriegröße mit Konzentratorspiegeln wird viel mehr trinkbares Wasser produzieren als die passive Verdunstung, aber Sie würden viel brauchenvon ihnen über ein sehr weites Gebiet, um genug Sonnenenergie einzufangen, um genug Wasser für Ihre gesamte Zivilisation zu produzieren. Die Spiegel müssen nicht besonders hochtechnologisch sein; insbesondere müssen sie nicht bildgebend sein. Poliertes Messing wäre gut. Sie müssen nur dafür sorgen, dass es gut gepflegt ist. Alternativ könnten Sie die Spiegel wegwerfen und das Wasser einfach über eine viel größere Oberfläche verteilen - aber das erfordert den Bau einer viel größeren Destille mit einem viel größeren transparenten Dach (im Grunde ein Gewächshaus für Wasser), um Licht hereinzulassen und einzudämmen die Hitze und verhindert das Entweichen des Dampfes. Was am Ende sehr wohl ein schwierigeres Unterfangen sein könnte, nicht weniger, besonders angesichts der Kosten für Glas in der Antike und der technischen Schwierigkeit, große Platten daraus herzustellen. Tut es nicht'

Die andere Option sind feuerbetriebene Stills. Wenn sie Zugang zu fossilen Brennstoffen oder einem großen Vorrat an schnell nachwachsenden vegetativen Brennstoffquellen (wie zum Beispiel einem wirklich großen Bambuswald) haben, können Solarkonzentratoren durch Öfen ersetzt werden, um Wasser für die Destillation zu erhitzen. Theoretisch könnte ein solcher Destillierapparat vollständig aus Keramik hergestellt werden, aber jede Art von Metall- oder Glasbearbeitungstechnologie, die sie haben, wäre hilfreich.

Beachten Sie in jedem Fall, dass eines der Abfallprodukte des Destillationsprozesses hochkonzentrierte Sole sein wird – und das ist nicht unbedingt eine schlechte Sache! Idealerweise möchten Sie einen guten Fluss durch Ihre Destillerie aufrechterhalten, damit sich im Inneren keine Salzablagerungen aufbauen (oder um die Ansammlung zu minimieren – die Reinigung der Werke ist unabhängig davon eine notwendige regelmäßige Wartungsaufgabe) und Sie können die konzentrierte Sole an anderer Stelle leiten. Werfen Sie es aber nicht weg! Legen Sie es in passive Verdunstungsbecken und beginnen Sie mit der Salzherstellung! Salz ist ein unglaublich wertvolles Handelsgut für antike Zivilisationen, und sie könnten damit anfangen, Vorräte für andere Zivilisationen zu kaufen – einschließlich Treibstoff und möglicherweise sogar Aquäduktzugang zum Wasser anderer Menschen, falls erforderlich.

Darüber hinaus gibt es Dinge, die sie tun können, um ihre Abhängigkeit von Süßwasser zu verringern. Sie können zum Beispiel Salzwasser gut für die Verdunstungskühlung verwenden. Darüber hinaus könnten sie versuchen, die Salzwasserlandwirtschaft, wie in Ashs Antwort erwähnt, und die Aquakultur zu entwickeln. Meerespflanzen wachsen offensichtlich bereits gut in Salzwasser, so dass der Anbau und die Verwendung von Meeresalgen als einen großen Teil ihrer eigenen Ernährung, als Tierfutter oder sogar als Brennstoff für die Destillieröfen den Wasserverbrauch, den sie zum Destillieren benötigen, reduzieren würde sowie den Verzehr von Fisch und anderen Meeresfrüchten, um zu vermeiden, dass Wasser für so viele einheimische Landtiere ausgegeben werden muss.

Ich werde die Destillation mit einer anderen Lösung näher erläutern: Sprühentsalzung

Holen Sie zuerst etwas heiße Luft, über 100 ° C, aber nicht zu viel. Sie können dies mit konzentrierter Sonnenenergie mit flachen Spiegeln tun. Eine Parabolrinne wäre jedoch eine viel bessere Option, da eine Person (dh Kinderarbeit) ausreicht, um sie ausgerichtet zu halten. Die Parabel wurde vor sehr langer Zeit entdeckt, Spiegel können polierte Bronze sein und die Struktur kann aus Holz gebaut werden. Die Theorie, es zu bauen, wäre für die damalige Zeit etwas fortgeschritten, aber nicht die Baumaterialien.

Jetzt müssen Sie etwas Luft in das System blasen und es aufheizen: Wenn dies ein Küstengebiet ist, wird es Wind geben, also können Sie ein Segel verwenden, um den Wind in ein Rohr zu leiten, oder Sie können eine von einem Esel angetriebene "Windmühle" verwenden „als Blowfan.

Dann bräuchten Sie Meerwasser mit genügend Druck, also ein weiteres Wasserrad mit Eselantrieb oder eine Archimedesschraube, um das Wasser in einen Tank auf der Spitze eines Wasserturms zu heben. Höhe erzeugt Druck...

Verwenden Sie nun eine Sprühdüse, um das Wasser in den heißen Luftstrom zu sprühen.

Das Tolle an der Sprühverdampfung ist, dass eine große Menge Tröpfchen eine riesige Oberfläche haben, um Wärme mit der Luft auszutauschen, und daher sehr schnell verdampfen. Wenn der Wasser- und Luftstrom genau richtig sind, erhalten Sie Salzkristalle, die Sie sammeln und verwenden können, und sehr feuchte Luft.

Die feuchte Luft kann mit Meerwasser gekühlt werden, wodurch die Feuchtigkeit kondensiert und entsalztes Wasser entsteht.

Dieser Prozess ist effizienter als die einfache Destillation, obwohl komplexer in der Anwendung, aber Sie erhalten auch Salz.

Ich bin mir jedoch nicht sicher, wann Sprühdüsen erfunden wurden ...

Für die Effizienz ist es wichtig, das Kühlwasser als Rohstoff zu verwenden, da es einen Teil der Wärme wiederverwertet (nicht nur für die Sprühentsalzung). Gute Wärmetauscher erfordern eine ziemlich präzise Metallbearbeitung, aber Kupfer wäre gut und lässt sich leicht bearbeiten
@ChrisH Ja! Gegenstromtauscher ist der beste...

Saltgrass wurde noch nicht erwähnt. Er wächst in Salzwasser und scheidet festes Salz aus seinen Blättern aus. Außerdem kann Vieh darauf weiden. Nach vielen Experimenten folgt die Kultur dem folgenden Rezept:

  1. Graben Sie ein großes flaches Becken aus, das nicht zu tief ist und Wasser hält, nachdem eine Flut wieder zurückgegangen ist.
  2. Führen Sie einen flachen Kanal vom Becken landeinwärts in Richtung der Stadt.
  3. Pflanzen Sie Salzgras in der Mündung und im Kanal.
  4. Ernte Salz aus dem Salzgras.
  5. Nehmen Sie Süßwasser von der Stelle, die am weitesten vom Meer entfernt ist.
  6. Ernten und pflanzen Sie das Salzgras gelegentlich neu und füttern Sie das Vieh damit.
  7. Entfernen Sie alle paar Jahre Schlick aus der Mündung, stufen Sie das Becken neu ein und baggern Sie den Kanal aus. Der Boden aus diesen Unternehmungen wird einen hohen Gehalt an organischem Material haben und wahrscheinlich wertvoll sein.

Verdunstung, aber die Erträge werden auf diesem Technologieniveau allesamt Grasnarben sein. Alternativ können sie die Salzwasserlandwirtschaft nutzen (es gibt ein besseres Beispiel in Libyen oder im Sudan, aber ich kann keinen Link finden), in der salzharte Arten wie Mangroven für die Produktion von Biomassebrennstoffen und Futterarten mit wenig verkörpertem Salz wie Salz verwendet werden. Sumpfgrasheu kann anstelle von traditionellem Tierfutter verwendet werden, einige dieser Arten, wie Queller , haben einen hohen Wassergehalt und könnten eine Duellrolle (Futter und Wasser) für einige grasende Arten spielen. Ich würde auch vorschlagen, dass salzharte Tiere wie die Camargue -Rassen, die das ganze Jahr über ohne Zugang zu wirklich frischem Trinkwasser überleben können, in dieser Situation eine Notwendigkeit wären, wenn die Menschen weiterhin Vieh halten würden.

Oder Sie könnten groß werden, wirklich, wirklich groß, Landschaftsbau, die grundlegende Technologie ist nicht so komplex, aber die Anwendung im großen Maßstab wurde meines Wissens noch nie versucht. Es verwendet die Prinzipien des Sonnenschornsteins , aber im großen Stil, platziert eine große Reihe solcher Schornsteine ​​entlang eines Küstenkamms, um feuchte Luft aus dem Meer einzusaugen, und verwendet ebenso große Winderntemaschinenum das Wasser aus diesem künstlichen Luftstrom abzulassen, entweder unter Verwendung eines netzbasierten Kondensators ähnlich einem Nebelkollektor oder durch Wärmeausdehnung, um das Niederschlagen in einer Art Kühlturm zu bewirken. Die Chilenen erzielten aus 94 Fangmaschen durchschnittliche Erträge aus natürlichem Nebel von 15.000 Litern pro Tag. Die Schaffung künstlicher Winde in diesem Ausmaß wird keine vorhersehbaren Ergebnisse haben, daher wage ich keine Schätzung, aber es könnte ausreichen, um eine Bevölkerung zu erhalten, die groß genug ist, um das System zu nutzen und zu erhalten, insbesondere wenn integrierte Gewächshausflächen genutzt werden.

Ich möchte wirklich, wirklich für die Erwähnung der Salzwasserlandwirtschaft stimmen, kann mich aber nicht dazu bringen, dies für einen Satz zu tun, der mit "alternativ" beginnt.
@VilleNiemi Das besser?
Ja, ich werde für den Aufwand stimmen, auch wenn er sich nicht auf die Salzwasser-Landwirtschaft ausdehnt. Du verdienst es. Ich habe mit der Idee gespielt, kleine Gärten in „Türme“ zu legen, die feuchte und kühle Luft aus dem Untergrund direkt über den Boden ziehen. Das heißt, Sie hätten 3 Schichten: Boden, auf dem Pflanzen wachsen. Eine Gesteinsschicht, durch die die Luft strömen kann und die zum Untergrund hin offen ist. Und eine feste Schicht, durch die keine Luft dringen kann, außer ein paar Öffnungen für die Pflanzen, die auch den Boden vor Sonne und Wind schützt. Dies würde Feuchtigkeit aus den unterirdisch abgekühlten Seewinden ziehen, aber vor allem den nutzlosen Wasserverlust aus dem Boden minimieren.
@VilleNiemi Sorry, habe das auch etwas erweitert, schau dir die Entwürfe für Solar-Aufwindtürme an, sie integrieren oft eine große Menge an Anbaufläche.
Danke für den Link. Ich hatte schon einmal davon (und die meisten Anwendungen) gehört, aber ich hatte den Artikel nicht gesehen, der viele gute Sachen behandelt.

Fällt die Nachttemperatur mindestens einen Teil des Jahres unter den Gefrierpunkt? Sie können ihr Wasser einfrieren.

Holen Sie sich ein Bündel Salzwasser. Lassen Sie es bei eisigen Temperaturen draußen sitzen. Sie haben dann weniger salziges Eis, das in sehr salziger Sole schwimmt. Ziehen Sie das Eis heraus, lassen Sie die Sole woanders ab, schmelzen Sie das Eis, wiederholen Sie. Jedes Mal wird der gefrorene Teil weniger salzig sein.

Beachten Sie, dass sich bei nächtlicher Himmelskühlung Eis über 0 ° C bilden kann. Ich bezweifle jedoch, dass dies oder Ihr Vorschlag genügend Ertrag bringen kann.
@Yakk Ich vermute, wenn es überhaupt praktikabel ist, müssen sie mehrere Methoden kombinieren ... wahrscheinlich jede aufgelistete Methode. Aber ehrlich gesagt, ich bin mir auch nicht sicher über die Prämisse – dass wir einen Planeten ohne Wasserkreislauf haben, aber er hat einen Ozean und Sonnenenergie – so sehr Hollywood einen einzigen Klimaplaneten liebt.
@ user3067860 es könnte dort einfach keinen Wasserkreislauf haben .
@Harper Vielleicht. Ich extrapoliere aus den anderen Fragen zu dieser Zivilisation. Eigentlich ist das eine interessante Frage ... wie würden Sie von einem Planeten mit einer angemessenen Menge Wasser zu einem Planeten ohne Wasser gehen (ohne auch alle anderen Eigenschaften zu verlieren, die ihn bewohnbar machten).

Für Trinkwasser haben sich alte Zivilisationen möglicherweise auf die Filtration verlassen – sie entfernt das Salz, lässt das Wasser jedoch hart zurück. In vielen Mittelmeerländern wird die „Technik“ noch heute eingesetzt – meist wird ein großer einheimischer Felsen in den Hof gehängt, Meerwasser wird in einer leichten Vertiefung darüber gegossen, das Wasser sickert durch den Felsen und ist trinkbar. Ich bin mir nicht sicher über die Lautstärke, aber es ist etwas, das ich verwendet habe.

Destillation war auch auf Schiffen weit verbreitet, The Resolution aus dem Jahr 1770 hatte „den neuesten Apparat zum Destillieren von Süßwasser aus Meerwasser“ – captaincooksociety.com

Der 'Ballochmyle'-Wasserfilter, um 1830, ein seltener kolonialer georgianischer Wasserfilter- Tropfstein , aus Sandstein und schmiedeeisernem Rahmen in hervorragendem Originalzustand mit Reservoir an der Basis.

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

( Quelle )

Eines davon war noch in Ft. Augustine bei meinem Besuch vor über 20 Jahren.
Wie wird das anfallende Salz entsorgt?
In Sachen Lautstärke lügt der Name nicht... tropfen . - Ich nehme an, Sie kratzen es (von Zeit zu Zeit) aus und beenden es mit einem nassen Lappen, wenn es zu schwer ist, um umzukippen. (IIRC, mir wurde gesagt, dass der in Fort Augy aus Lavagestein besteht)

Es kommt auf die Orographie an..

Vielleicht können sie eine Windfalle bauen.

Das allgemeine Prinzip besteht darin, heißen und feuchten Wind irgendwie durch eine relativ kühlere Höhle (möglicherweise felsig) zu treiben. Dadurch schlägt sich ein Teil der Feuchtigkeit an den Wänden nieder, die in die unterirdische Zisterne geleitet werden.

Eine Klippe in der Nähe des Meeres, möglicherweise mit Blick nach Süden, mit einem Ufer, um flache Pools zu bauen, wäre ein großartiger Ort zum Bauen.

Es könnte (abhängig von den Besonderheiten der vorherrschenden Winde) etwas (Windmühlen?) Verwenden, um die Luft zu zwingen, die Höhle in die richtige Richtung zu durchqueren.

Ein wassergekühltes Gewächshaus nutzt die Verdunstungskühlung, die gleichzeitig für Feuchtigkeit im Gewächshaus sorgt. Dadurch wird der Wasserverbrauch reduziert. Die Kühlung funktioniert genauso gut mit Meerwasser. Die feuchte Luft kann nachts ausreichend abkühlen, um Kondensation zu erzeugen. Die aus den Kühlern austretende Sole kann zur Salzgewinnung verwendet werden und als Rohstoff für die Düngemittelindustrie dienen.

Dieses Modell wurde im Sahara-Waldprojekt vorgeschlagen

Ich hoffe, sie haben ein effizientes System, um überschüssiges Salz loszuwerden, das sich durch Verdunstung von Meerwasser angesammelt hat, sonst bekommen sie ein schlimmeres Problem als Hitze und Mangel an frischem Wasser.
Das Kühlsystem umfasst einen Kühler, auf dem Wasser (auf seiner Oberfläche) zirkuliert, während Wind durch ihn geblasen wird. Möglicherweise müssen Sie das Wasser in ausreichender Menge umwälzen, damit sich kein Salz ansammelt. Der Salzgehalt des Meeres liegt weit unter dem des Toten Meeres, sodass eine große Wassermenge verhindert, dass Salze auf der Oberfläche des Heizkörpers kristallisieren.

Wie viel Wasser brauchen wir eigentlich? Moderne Haushalte in Industrieländern verbrauchen ~150 l/d und Person. Dies ist nur der kleinste Teil des tatsächlichen Wasserverbrauchs. Eine vollständigere Zahl für den Wasserverbrauch muss das Wasser beinhalten, das für alle industriellen Prozesse, die Bewässerung von Pflanzen, die Versorgung von Tieren usw. benötigt wird. Wir betrachten also virtuelle Wasserdaten und den individuellen Wasserfußabdruck . Die untere Grenze scheint China mit 1000m³/Person zu sein. Ich werde mich auf die Beine stellen und sagen, dass eine alte Zivilisation etwa ein Drittel davon braucht – keine Industrie, und ich gehe von einigermaßen angepassten landwirtschaftlichen Praktiken aus. Auch dies rundet alles auf 1 m³/d Person ab.

Die Meerwasserentsalzung benötigt enorme Mengen an Energie. Die effizienteste thermische Technologie, die mehrstufige Schnelldestillation , benötigt 23–27 kWh/m 3 destilliertes Wasser. Umkehrosmose war früher halb so viel, aber Spitzentechnologien sollen ( Wikipedia , ich habe meine Zweifel) nur 3 kWh/m 3 betragen (einschließlich Energierückgewinnung aus Sole usw.).

Ich bin nicht davon überzeugt, dass eine alte Zivilisation diese Effizienz erreichen kann, daher würde ich davon ausgehen, dass der Energiebedarf um eine Größenordnung schlechter ist. Beachten Sie, dass die oben genannten Wirkungsgrade auf jahrzehntelanger engagierter Ingenieursarbeit beruhen, die auf Jahrhunderten allgemeiner Ingenieurskunst basiert. Für den Zweck dieser Antwort gehe ich einfach davon aus, dass die „technologische“ Entsalzung nicht in großem Maßstab oder als einzige oder Hauptwasserquelle implementiert wird. Was ist übrig?

Ihre Zivilisation kultiviert große, künstliche Salzwiesen . Die dort wachsenden Pflanzen werden als Futter, aber hauptsächlich wegen ihres Süßwassergehalts geerntet. Es gibt mindestens eine Pflanze , die in salzigen Lebensräumen wächst und als Futter verwendet werden kann, also ist es nicht völlig unmöglich.

Wie verwandelt man Gras in Wasser?

  • Große Pressen
  • füttere es an Milchtiere und trinke Milch
  • füttere es an Tiere und trinke Blut
  • Pflanzen Sie essbares, wasserreiches Gemüse wie (Salz-Toelrant) Gurke. Nicht, dass je mehr Wasser eine Pflanze speichert, desto weniger Ertrag wird sie in einer salzigen Umgebung zeigen, da Pflanzen auch die Arbeit für die Entsalzung übernehmen müssen!

Die Sümpfe werden gründlich bewirtschaftet, sie müssen mit viel überschüssigem Salzwasser gespült werden, um überschüssiges Salz zu entfernen. Sie sind auch riesig: bei 1m³/d Wasser bedeutet ~1,5 t/d Gesamtmasse Gras! Wenn wir einen Ertrag von 25 t/ha annehmen (was unangemessen hoch ist, das ist Gras in der modernen Landwirtschaft (und gemäßigtem Klima)), würde jeder Mensch 15 ha Sumpfland benötigen! Wenigstens brauchen die Arbeitstiere kein zusätzliches Futter.

Dies sieht für mich immer noch nicht praktikabel aus, kann aber praktikabel werden, wenn ...

  • Sie passen die Zahlen für den Wasserbedarf an - finden Sie vielleicht eine tatsächliche Verwendung für Wüstenbewohner oder alte Zivilisationen. Aber denken Sie daran, Bewässerung und Wasser für die Tiere einzubeziehen!
  • postulieren verschiedene Pflanzen, die salztolerant sind und zusätzliche Verwendungen haben. Vielleicht hat Ihre Zivilisation salztoleranten Reis oder kann Fasern aus salztoleranter Baumwolle oder Rohrkolben herstellen? Rohrkolben haben auch essbare, stärkereiche Wurzeln, die als Kartoffeln dienen könnten?
Ich denke, ich werde später eine uralte mehrstufige Flash-Destillation entwerfen ...
Ein Kubikmeter pro Tag und Person? Das ist (buchstäblich) eine Tonne Wasser. Wir sprechen hier über alte Zivilisationen. Wenn sie kein Wasserverteilungsnetz entwickelt haben, können Sie nur Wasser verwenden, das Sie von dem Ort tragen können, an dem Sie es finden. Niemand wird auch nur annähernd eine Tonne Wasser pro Tag tragen.
Lesen Sie noch einmal sorgfältig: Dies ist das Wasser, das Ihre Ernte bewässert, das Ihre Zugpferde tränkt usw. Das meiste davon würden Sie in einem gemäßigten Klima aufgrund von Regen, Bewässerungsgräben usw. niemals physisch handhaben.
Niemand kann am Tag eine Tonne Wasser tragen. Sicher, vielleicht haben Menschen in gemäßigten Klimazonen so viel Wasser verbraucht, aber es ist einfach nicht möglich in einer Umgebung, in der Sie das gesamte Wasser, das Sie verwenden, tragen müssen. Wenn ein Zugtier mehr Wasser benötigt, als Sie tragen können, können Sie dieses Tier nicht behalten. Wenn die Bewässerung Ihrer Pflanzen mehr Wasser erfordert, als Sie tragen können, können Sie diese Pflanzen nicht anbauen.

Sie könnten den Saft einer Pflanze ernten, so wie wir Kokosmilch und Kaktussaft ernten.

Sie könnten die Milch oder das Blut eines Tieres trinken, das Salzwasser trinken kann.

Sie könnten das Fleisch von Meerestieren wie Weichtieren essen und sich so Feuchtigkeit zuführen. Oder sie könnten sie in eine Presse pressen, wenn sie reichlich genug wären.

Sie könnten all diese Dinge tun.

Kurz gesagt, sie könnten bereits vorhandene biologische Filter nutzen. Es wäre vernünftig zu erwarten, dass sich die einheimische Flora und Fauna an die Bedingungen angepasst hatte und der Umwelt erfolgreich Wasser entziehen konnte.

Was ist mit einer großen Unterstandsschüssel, die aus dem Boden direkt am Rand eines Abgrunds hergestellt wurde, der durch die Schwerkraft auf natürliche Weise durch die Bodenschichten gefiltert wird, die an der Seite des Abgrunds in ein gesammeltes Becken sickern. Ich war einmal Teil eines Biofiltrationsprojekts, das verhinderte, dass giftige Asphaltablagerungen in die Vegetation regneten. Unser Team bekämpfte dies, indem es eine Reihe bestimmter Mineralien, natürlicher Filtermembranen und Anordnungen bestimmter toxinabsorbierender Pflanzen entlang der natürlichen Regenflusskanäle schichtete, die in das Grundwasser mündeten. Die Idee dahinter war, Schwermetalle aus dem Abfluss zu filtern. Vielleicht geht das natürlich auch mit Salz.

Die beiden am häufigsten verwendeten Methoden zur Entsalzung von Meerwasser sind: *Destillation *Umkehrosmose Beide sind in großem Maßstab möglich, wenn Ressourcen benötigt werden. Die Umkehrosmose würde wahrscheinlich die Unterstützung einer Fischereiindustrie erfordern, um Materialien für Osmosemembranen bereitzustellen, bis die Forschung geeignete Ersatzstoffe entwickelt. Wellenpumpen, die vor der Küste errichtet werden, könnten den Pumpenergiebedarf drastisch reduzieren, um beide Ansätze durchführbar zu machen. Mit Bojen konstruierte und mit Wellenpumpen ergänzte Parabolrinnen könnten die Möglichkeit bieten, sowohl Energie als auch Rohwasser zuzuführen.

Diese Art von Projekt kann mit kaum mehr als einer großen Belegschaft, Entschlossenheit und etwas Geschick im Umgang mit Töpferwaren, Keramik und Glasuren in Angriff genommen werden.