مجموعة الضباب

📅 آخر تحديث: ٤ أغسطس ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٤ أغسطس ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 2 صور
الموسوعة الحرة
أترابانيبلاس أو تجمع الضباب في ألتو باتاتشي ، صحراء أتاكاما ، تشيلي

يُعرف تجميع الضباب ، أو حصاد الضباب ، بأنه جمع الماء من الضباب باستخدام شبكات عمودية كبيرة الحجم لتوجيه قطرات الضباب نحو حوض أسفلها. يُعرف هذا النظام باسم سياج الضباب أو جامع الضباب أو شبكة الضباب . من خلال التكثيف ، يتكثف بخار الماء الموجود في الهواء على الأسطح الباردة مكونًا قطرات من الماء السائل تُعرف بالندى . تُلاحظ هذه الظاهرة بوضوح على الأسطح الرقيقة والمسطحة والمعرضة للهواء، بما في ذلك أوراق النباتات وشفرات العشب. عندما يبرد السطح المعرض للهواء عن طريق إشعاع حرارته إلى السماء، يتكثف بخار الماء بمعدل يفوق معدل تبخره، مما يؤدي إلى تكوين قطرات الماء. [ 1 ] [ 2 ]

يتكثف الماء على مجموعة الأسلاك المتوازية ويتجمع في أسفل الشبكة. لا يتطلب هذا أي طاقة خارجية، ويتم بشكل طبيعي من خلال تقلبات درجات الحرارة، مما يجعله جذابًا للاستخدام في المناطق الأقل نموًا. يُشتق مصطلح "سياج الضباب" من شكله المستطيل الطويل الذي يشبه السياج ، ولكن لا تقتصر أجهزة تجميع الضباب على هذا النمط الهيكلي فقط. [ 3 ] تعتمد كفاءة جهاز تجميع الضباب على مادة الشبكة، وحجم الثقوب والخيوط، والطلاء الكيميائي. يمكن لأجهزة تجميع الضباب أن تجمع ما بين 2% و10% من رطوبة الهواء، وذلك حسب كفاءتها. [ 4 ] يُعد الموقع الأمثل منطقة جافة مرتفعة بالقرب من تيارات بحرية باردة، حيث يكثر الضباب، وبالتالي، يمكن لجهاز تجميع الضباب أن يحقق أعلى إنتاجية. [ 3 ]

الأصل التاريخي

يُعدّ جمع الندى أو التكثيف بشكل منظم، سواءً عبر عمليات طبيعية أو بمساعدة بشرية، ممارسة قديمة، بدءًا من شرب كميات صغيرة من برك التكثيف المتجمعة في سيقان النباتات (وهي ممارسة لا تزال شائعة حتى اليوم بين من يعتمدون على أساليب البقاء )، وصولًا إلى الري الطبيعي واسع النطاق دون هطول الأمطار، كما هو الحال في صحاري أتاكاما وناميب الضبابية . وتعود أقدم أجهزة جمع الضباب التي صنعها الإنسان إلى عهد إمبراطورية الإنكا ، حيث كانت تُوضع الدلاء تحت الأشجار للاستفادة من التكثيف. [ 5 ]

يُعتقد أن العديد من الأجهزة التي صنعها الإنسان مثل أكوام الحجارة القديمة في أوكرانيا ، وبرك الندى التي تعود للعصور الوسطى في جنوب إنجلترا، وأغطية الحجارة البركانية في حقول لانزاروت، كلها أجهزة محتملة لجمع الندى.

كان أحد أوائل المشاريع المسجلة لجمع الضباب في عام 1969 في جنوب إفريقيا كمصدر للمياه لقاعدة جوية. تألف الهيكل من سياجين، مساحة كل منهما 100 متر مربع ( 1000 قدم مربع). وخلال فترة الدراسة التي استمرت 14 شهرًا، تم إنتاج 11 لترًا (2.5 جالون) من الماء يوميًا في المتوسط، أي ما يعادل 110 مل من الماء لكل متر مربع (⅓ أونصة سائلة لكل قدم مربع). أُجريت دراسة واسعة النطاق أخرى من قِبل الجامعة الكاثوليكية الوطنية في تشيلي ومركز بحوث التنمية الدولية في كندا عام 1987. تم تجميع 100 سياج ضباب، مساحة كل منها 48 مترًا مربعًا (520 قدمًا مربعًا)، في شمال إيطاليا. استطاع المشروع إنتاج 0.5 لتر من الماء لكل متر مربع (1.5 أونصة سائلة لكل قدم مربع)، أو 33 لترًا (8 جالونات) لكل فرد من سكان القرية البالغ عددهم 300 نسمة، يوميًا. [ 3 ]

في الطبيعة

ظهرت تقنية تجميع الماء في الطبيعة لأول مرة لدى بعض الحشرات والنباتات. تعيش خنافس صحراء ناميب على الماء المتكثف على أجنحتها نتيجة لنمط من المناطق المتناوبة المحبة للماء (الجاذبة للماء) والكارهة للماء (الطاردة للماء). وتستطيع غابات الخشب الأحمر البقاء على قيد الحياة بكميات محدودة من الأمطار بفضل تكثف الماء على الإبر الذي يتساقط في جذور الأشجار. [ 3 ]

أجزاء من جهاز تجميع الضباب

يتكون جامع الضباب من ثلاثة أجزاء رئيسية: الإطار، والشبكة، والحوض أو الوعاء.

يدعم الإطار شبكة السياج، ويمكن تصنيعه من مجموعة واسعة من المواد، بدءًا من أعمدة الفولاذ المقاوم للصدأ وصولًا إلى الخيزران. ويتنوع شكل الإطار، وتشمل الأشكال الهندسية المقترحة الأشكال الخطية، المشابهة للسياج، والأسطوانية. الإطارات الخطية عبارة عن مستطيلات تُغرس أطرافها الرأسية في الأرض، وتُثبّت بحبال في أعلاها وتُثبّت في الأرض لتوفير الثبات. [ 6 ]

تتشكل قطرات الماء المتكثفة على الشبكة. تتكون هذه الشبكة من خيوط منسوجة معًا بفتحات صغيرة، ومغطاة بمادة كيميائية لزيادة التكثف. يُستخدم قماش التظليل في بناء الشبكة نظرًا لإمكانية الحصول عليه محليًا في الدول النامية. تُغطى الخيوط بطبقة تجعلها محبة للماء وكارهة له في آنٍ واحد، مما يجذب الماء ويصده لزيادة التكثف. [ 3 ] يمكن لهذه الشبكة استخلاص 2% من رطوبة الهواء. تزداد الكفاءة مع انخفاض حجم الخيوط والفتحات. تُصنع الشبكة المثلى من خيوط من الفولاذ المقاوم للصدأ بحجم ثلاث إلى أربع شعرات بشرية، وبفتحات ضعف حجم الخيط. تُغطى الشبكة بمادة كيميائية تقلل من تباين زاوية التلامس لقطرات الماء ، مما يسمح بتكوين المزيد من القطرات الصغيرة. يمكن لهذا النوع من الشبكات استخلاص 10% من رطوبة الهواء. [ 4 ]

أسفل شبكة سياج الضباب، يوجد حوض صغير لتجميع المياه. تتدفق المياه من الحوض إلى نوع من حاويات التخزين أو نظام الري لاستخدامها. إذا كان جامع الضباب دائريًا، فسيتم إيداع المياه في حوض موضوع أسفل الشبكة. [ 6 ]

مبدأ

يحتوي الضباب عادةً على ما بين 0.05 إلى 1 غرام من الماء لكل متر مكعب (من ⅗ إلى 12 حبة لكل ياردة مكعبة)، [ 7 ] مع قطرات يتراوح قطرها بين 1 و40 ميكرومترًا . يستقر الضباب ببطء ويحمله الريح. لذلك، يجب وضع حاجز الضباب الفعال في مواجهة الرياح السائدة ، ويجب أن يكون ذا شبكة دقيقة ، لأن الريح ستدور حول جدار صلب وتأخذ الضباب معها.

تترسب قطرات الماء الموجودة في الضباب على الشبكة. وتؤدي شبكة ثانية تحتك بالأولى إلى اندماج القطرات وتدفقها إلى أسفل الشبكات، حيث يمكن جمع الماء وتصريفه بعيدًا.

المزايا والعيوب

المزايا

يمكن جمع المياه من أي بيئة، بما في ذلك البيئات شديدة الجفاف كصحراء أتاكاما، إحدى أكثر المناطق جفافًا على وجه الأرض. [ 4 ] قد تكون المياه المُجمّعة أكثر أمانًا للشرب من المياه الجوفية. يُعتبر جمع الضباب منخفض الصيانة لأنه لا يتطلب طاقة خارجية، ويكفي تنظيف الشباك من حين لآخر. يمكن أحيانًا الحصول على قطع الغيار محليًا في الدول النامية، مما يسمح بإصلاح جهاز الجمع في حال تعطلّه، وبالتالي تجنب تركه دون صيانة. لا يتطلب إصلاح جهاز الجمع تدريبًا مُعمقًا. تُعدّ أجهزة جمع الضباب منخفضة التكلفة مقارنةً ببدائل المياه الأخرى. [ 6 ]

العيوب

تُحدَّد كمية حواجز الضباب تبعًا للمناخ والتضاريس الإقليمية، ولا يمكنها إنتاج المزيد من المياه عند الحاجة. كما أن إنتاجها غير ثابت على مدار العام، ويتأثر بالطقس المحلي والتقلبات المناخية العالمية (مثل ظاهرة النينيو ). وقد يتلوث مصدر المياه فيها بالغبار المحمول بالرياح والطيور والحشرات. ويمكن أن تُسهم الرطوبة المتجمعة في نمو العفن والكائنات الدقيقة الأخرى التي قد تكون سامة على الشبكة. [ 6 ]

الأساليب الحديثة

في منتصف ثمانينيات القرن الماضي، بدأت هيئة الأرصاد الجوية الكندية (MSC) ببناء ونشر أجهزة كبيرة لجمع الضباب على جبل ساتون في كيبيك . تتألف هذه الأدوات البسيطة من قطعة قماش كبيرة (طولها عادةً 12 مترًا، وارتفاعها 4 أمتار) مشدودة بين عمودين خشبيين طول كل منهما 6 أمتار، مثبتين بأسلاك شد، مع وجود حوض طويل أسفلها. يتكثف الماء من الضباب على القماش، ويتجمع على شكل قطرات، ثم ينزلق إلى أسفل ليسقط من أسفل القماش إلى حوض التجميع. 

في المناطق الحضرية المكتظة، يمكن دمج تقنية الشبكة نفسها مباشرة في الواجهات أو زعانف الأسقف أو مصدات الشمس بحيث يصبح غلاف المبنى نفسه جامعًا للمياه؛ وتُعرف هذه الأنظمة باسم جامعات الضباب المدمجة في المباني (BIFCs). [ 8 ]

المشروع التشيلي

كان الهدف من المشروع الكندي ببساطة استخدام أجهزة تجميع الضباب لدراسة مكوناته. إلا أن نجاحها أثار اهتمام علماء في المؤسسة الوطنية للغابات في تشيلي ( CONAF ) والجامعة الكاثوليكية في تشيلي لاستغلال سحب الكامانتشاكا أو الغاروا التي تغطي ساحل شمال تشيلي في فصل الشتاء في نصف الكرة الجنوبي. وبتمويل من مركز بحوث التنمية الدولية (IDRC)، تعاونت منظمة MSC مع التشيليين لبدء اختبار تصاميم مختلفة لمرافق التجميع على جبل إل توفو في شمال تشيلي . وفي صحراء أتاكاماس بالقرب من هواسكو في شمال تشيلي، كانت المزارع تعاني من نقص المياه نتيجة انخفاض تدفق الأنهار. فتم تركيب أبراج مياه لتجميع الضباب بطول 200 متر، تُنتج ما بين 10,000 و50,000 لتر من المياه يوميًا، وهو ما يدعم الآن المجتمعات الزراعية دون استخدام مياه الأنهار. وقد حاز هذا المشروع التشيلي بالقرب من هواسكو على الجائزة الأولى للجيل القادم في أمريكا اللاتينية لجهوده في تطوير مشاريع البناء البيئي المستدام. [ 9 ]

بعد إتقانها، تم إنشاء حوالي 50 نظامًا منها واستخدامها لريّ الشتلات على سفوح التلال في محاولة لإعادة التشجير. وبمجرد استقرار الغطاء النباتي، كان من المفترض أن يبدأ بتجميع الضباب بنفسه، كما هو الحال في العديد من الغابات السحابية في أمريكا الجنوبية، لكي يزدهر كنظام مكتفٍ ذاتيًا. [ 10 ] لم يتضح مدى نجاح مشروع إعادة التشجير ، ولكن بعد حوالي خمس سنوات من بدء المشروع، بدأت قرية تشونغونغو المجاورة بالضغط من أجل مدّ خط أنابيب من الجبل إلى المدينة. ورغم أن هذا لم يكن ضمن نطاق عمل كوناف، التي انسحبت في هذه المرحلة، فقد تم الاتفاق على توسيع مرفق التجميع ليشمل 94 جامعًا من شبكة النايلون مع خزان احتياطي وأنابيب لتزويد سكان تشونغونغو البالغ عددهم 300 نسمة بالمياه. [ 3 ]

أفاد مركز بحوث التنمية الدولية (IDRC) أنه بعد عشر سنوات، أي في عام 2002، لم يتبق سوى تسعة أجهزة، وكان النظام برمته في حالة سيئة للغاية. [ 11 ] في المقابل، ذكرت لجنة الأمن البحري (MSC) في مقالها أن المنشأة كانت لا تزال تعمل بكامل طاقتها في عام 2003، لكنها لم تقدم أي تفاصيل تدعم هذا الادعاء. وفي يونيو/حزيران 2003، أفاد مركز بحوث التنمية الدولية (IDRC) بوجود خطط لإعادة تشغيل الموقع في إل توفو. [ 11 ]

في أوائل عام 2025، خلص باحثون في تشيلي إلى أن جمع المياه من الضباب - على نطاق واسع - قد يوفر مياه الشرب لبعض أكثر المدن جفافاً في العالم. أجرى الباحثون تجارب لجمع الضباب في ألتو هوسبيسيو ، الواقعة في صحراء أتاكاما الساحلية، وهي من أكثر المناطق جفافاً على وجه الأرض. يبلغ متوسط ​​هطول الأمطار السنوي في المنطقة أقل من 4.8 ملم (0.19 بوصة) ؛ وتواجه المدينة تحديات اجتماعية كبيرة، مع ارتفاع مستويات الفقر والاعتماد على المياه المنقولة بالشاحنات. [ 12 ] 

دار سي حمد

لافرام من فريق دار سي حمد يتحدث عن حصاد الضباب

في مارس/آذار 2015، أنشأت دار سي حمد (DSH)، وهي منظمة غير حكومية مغربية، نظامًا واسع النطاق لجمع وتوزيع الضباب في جبال الأطلس الصغير . [ 13 ] وتعاني المنطقة التي تعمل بها دار سي حمد من شح المياه، إلا أن الضباب الكثيف يغطيها لمدة ستة أشهر من السنة. [ 14 ] وتضمن نظام دار سي حمد تقنية لمراقبة شبكة المياه عبر الرسائل النصية القصيرة . وكانت هذه الإمكانيات حاسمة في التعامل مع آثار جمع الضباب على النسيج الاجتماعي لهذه المناطق الريفية. [ 15 ] ووفقًا لباحثين من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا ، فإن أساليب جمع الضباب التي طبقتها دار سي حمد قد "حسّنت كفاءة جمع الضباب بنحو خمسمائة بالمائة". [ 16 ]

للاستخدام الدولي

على الرغم من الفشل الظاهر لمشروع تجميع الضباب في تشونغونغو، فقد لاقت هذه الطريقة رواجًا في بعض المناطق حول العالم. [ 16 ] [ 17 ] [ 18 ] [ 19 ] [ 20 ] تعمل المنظمة الدولية لاستخدام الندى على تطوير مكثفات فعالة تعتمد على رقائق معدنية للمناطق التي لا يكفي فيها المطر أو الضباب لتغطية احتياجات المياه على مدار العام. بعد النجاح الأولي للمشروع بفترة وجيزة ، أسس باحثون من المنظمات المشاركة منظمة FogQuest غير الربحية، التي أنشأت مرافق تشغيلية في اليمن ووسط تشيلي ، بينما لا تزال مرافق أخرى قيد التقييم في غواتيمالا وهايتي ونيبال ، مع التركيز هذه المرة بشكل أكبر على استمرار مشاركة المجتمعات المحلية على أمل أن تستمر هذه المشاريع في المستقبل. تُشغّل قرى في 25 دولة حول العالم حاليًا مرافق لتجميع الضباب. هناك إمكانية لاستخدام هذه الأنظمة لإنشاء غطاء نباتي كثيف على أراضٍ كانت قاحلة. ويبدو أن هذه المجمعات منخفضة التكلفة ستستمر في الازدهار. جرت عدة محاولات لإنشاء أجهزة التقاط الضباب في بيرو ، وتفاوتت نتائجها. [ 21 ] [ 22 ] [ 23 ] [ 24 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. ↑ "جامعو الضباب: حصاد الماء من الهواء الرقيق" . حالة الكوكب . 2011-03-07 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2023-01-23 .
  2. ↑ "1.3 حصاد الضباب" . www.oas.org . تم الاطلاع عليه بتاريخ 23-01-2023 .
  3. 1 2 3 4 5 6 فيسيهاي، موسي؛ عبد الوهاب، صباح أ.؛ سافاج، مايكل ج. كولر، توماس. غيرزجهير، تسيجاي؛ هورني، هانز (2014). “جمع مياه الضباب للاستخدام المجتمعي”. مراجعات الطاقة المتجددة والمستدامة . 29 : 52 – 62. بيب كود : 2014RSERv..29...52F . دوى : 10.1016/j.rser.2013.08.063 . ردمك 1364-0321 . 
  4. 1 2 3 تشاندلر، ديفيد ل. (30 أغسطس 2013). "كيفية الحصول على المياه العذبة من الهواء" . أخبار معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا.
  5. ↑ سيسنيروس، لويس خايمي (12 نوفمبر 2009). "التعرض للضباب في أحد الأحياء الفقيرة في بيرو" . صحيفة ديلي تلغراف . التلغراف. الرقم الدولي الموحد للدوريات 0307-1235 . تاريخ الاسترجاع: 17 أكتوبر 2017 . 
  6. 1 2 3 4 "1.3 حصاد الضباب". كتاب مصادر التقنيات البديلة لزيادة المياه العذبة في أمريكا اللاتينية ومنطقة البحر الكاريبي ، وحدة التنمية المستدامة والبيئة، الأمانة العامة، منظمة الدول الأمريكية، 1997.
  7. ↑ "FogQuest: أسئلة وأجوبة حول حلول المياه المستدامة" . مؤرشف من الأصل بتاريخ 26 يوليو 2011. تم الاطلاع عليه بتاريخ 26 أغسطس 2011 .
  8. ↑ كالداس، لويزا؛ أندالورو، أناليزا؛ كالافيوري، جوزيبي (2018). "حصاد المياه من الضباب باستخدام أغلفة المباني: الجزء الأول" . مجلة المياه والبيئة . 32 (4): 493-499 . Bibcode : 2018WaEnJ..32..493C . doi : 10.1111/wej.12335 .
  9. ↑ "نبذة عن مؤسسة هولسيم | قيادة تغيير النظام في البناء المستدام" . holcimfoundation.org . تم الاطلاع عليه بتاريخ 8 مارس 2026 .
  10. ↑ "1.3 حصاد الضباب" . www.oas.org . تم الاطلاع عليه بتاريخ 1 مايو 2020 .
  11. 1 2 كيركي، جينيفر؛ سلطان، سحر بني. "التكنولوجيا المناسبة – جمع الضباب في إل توفو في تشيلي" .{{cite journal}}يتطلب الاستشهاد بالمجلة ( مساعدة )|journal=
  12. ↑ جيل، فيكتوريا (20 فبراير 2025). "حصاد الضباب قد يوفر المياه للمدن القاحلة" . بي بي سي نيوز . تم الاطلاع عليه بتاريخ 20 فبراير 2025 .
  13. ↑ "مشروع منارة: حصاد المياه من الضباب" . دار سي حمد .
  14. ↑ "العمل - شبكات الضباب" . مؤسسة ميونخ ري.
  15. ↑ فارنوم، ريبيكا ل. (24 نوفمبر 2015). "شمال أفريقيا: بصيص أمل في محاولة لوقف العنف ضد المرأة" . ذا كونفرسيشن .
  16. 1 2 توتوغي، هل يمكن أن يساعد حصاد الضباب في حل أزمة المياه العالمية؟ مجلة نيويوركر . 25 مارس 2015
  17. ↑ ريوبا، بنسون: جامعو الضباب يجمعون المياه الشحيحة في كينيا، لكنهم يواجهون مستقبلاً غامضاً . رويترز ، 25 مارس/آذار 2016
  18. ↑ نيلد، ديفيد: اليمن تكافح نقص المياه الحاد لديها عن طريق استغلال الضباب . تنبيه علمي . 25 مارس 2016
  19. ↑ أوجاني، تشاكاد (2022-06-01). "الماء في التعليق الجوي: مناطق التماس بين الإثنوغرافيا والواقعية التأملية" . التحليل الاجتماعي . 66 (2): 62-84 . doi : 10.3167/sa.2022.660204 . ISSN 0155-977X . S2CID 252606441 .  
  20. ↑ أوجاني، تشاكاد (فبراير 2021). "السياسات (الوجودية) لاحتجاز الضباب في ليما، بيرو" . مجلة الأنثروبولوجيا اليوم . 37 (1): 13-16 . doi : 10.1111/1467-8322.12629 . ISSN 0268-540X . S2CID 234071344 .  
  21. ↑ أوجاني، تشاكاد (2023-06-01). "الصغر والاستدلالات المتعلقة بالأجهزة الصغيرة: تصغير وتكبير أجهزة التقاط الضباب في ليما، بيرو" . الأنثروبولوجيا الاجتماعية/الأنثروبولوجيا الاجتماعية . 31 (2): 39-53 . doi : 10.3167/saas.2023.310204 . ISSN 0964-0282 . S2CID 259700931 .  
  22. ↑ أوجاني، تشاكاد (22-09-2021). "إيكولوجيا الاستحواذ: خلق سندات ملكية الأراضي من العدم في بيرو الساحلية" . إثنوس . 89 : 80-99 . doi : 10.1080/00141844.2021.1965643 . ISSN 0014-1844 . S2CID 240528338 .  
  23. ↑ أوجاني، تشاكاد (2022). "العلاقات التخمينية في ليما: مواجهات مع حدود رصد الضباب والإثنوغرافيا". مجلة جامعة هاو: مجلة النظرية الإثنوغرافية . 12 (2): 468-481 . doi : 10.1086/720367 . S2CID 253268268 . 
  24. ↑ أوجاني، تشاكاد (2023). "وعد التقاط الضباب: السحب الملامسة للأرض كإمكانية (أو استحالة) مادية في بيرو" . الأنثروبولوجيا الثقافية . 38 (2): 225-250 . doi : 10.14506/ca38.2.03 .

مصادر

  • مقال مركز بحوث التنمية الدولية حول مشروع جمع الضباب
  • مقال من دائرة الأرصاد الجوية الكندية حول مشروع جمع الضباب

للمزيد من القراءة