Caribien vil hoppe tilbage efter en orkan med denne opfindelse

Efter orkaner Maria og Irma slog i september sidste år, tog det Puerto Rico indtil juni for at genoprette vand til de fleste beboere. De, der bor i landdistrikter og vanskelige at nå bjergområder, ventede den længste.

I Dominica, hvor 80 procent af befolkningen blev hårdt ramt af orkanen Maria, blev vandtjenesten ikke genoprettet til de fjerneste områder indtil april 2018, flere måneder efter stormen.

Nu er en anden orkansæson allerede på vej i Caribien.

Vores forskning om regnvandshøst - en billig og lavteknologisk måde at indsamle og opbevare regnvand på - tyder på, at denne teknik kunne udnyttes over hele Caribien for at forbedre disse samfunds adgang til vand både efter storme og i hverdagen.

Begrænset adgang til vand i Caribien

Selv før orkaner Maria og Irma ramte i september sidste år, kunne nogle caribiske øer ikke levere pålideligt rent vand til drikke og vask til alle beboere.

På mange øer når det offentlige forsyningssystem ikke enten fjerntliggende landdistrikter og andre isolerede områder eller koster for meget for lavindkomstholdte husstande.

Traditionelt har beboere på sådanne steder fået deres vand fra underjordiske kilder, f.eks. Fjedre, brønde eller i oprejsende - og dermed formodentlig ren - del af vandløb.

I dag er vandforurening fra en kombination af husholdnings spildevand, landbrug, mad og drikkevareforarbejdning og fremstilling det meste af grundvandet usikre at drikke. Op til 85 procent af spildevandet i hele Caribien er nu udledt, ubehandlet, i lokale floder, vandløb, søer eller lige ud i havet, ifølge Den Caribiske Regionalfond for Spildevandsforvaltning, et mellemstatsligt agentur.

Indsamling, rengøring og opbevaring af regnvand

Regnskovshøst er en alternativ måde at opnå og opbevare ferskvand på.

Ved at samle nedbør, der naturligvis falder på hustage og fortove i en tank, bliver denne proces vand, som normalt vil vaske væk i en ressource til madlavning, vaskeri, kunstvanding og endda vandintensiv produktion.

Et rør, der er fastgjort fra en bygningens rende til tanken, samler regnvand, der ellers ville gå i spilde. Bæredygtig Sanitær Alliance / Flickr, CC BY

Regnvand, især i orkanen, er gratis og rigeligt i Caribien. Dominica kan få op til 15 tommer regn om måneden i efteråret. Puerto Rico gennemsnit 8 til 9 inches regn i en måned fra maj til november.

Når regnvand er opbevaret i tanken - som kan variere fra 200 gallon til husholdningsbrug til 600.000 gallon i en industriel indstilling - rør forbindes fra tanken til folks hjem, haver eller hvor som helst de har brug for det.

Tankene skal være forsynet med et indbygget filter til rengøring af det samlede regnvand, der kan afhente forskellige former for forme, bakterier og protozoer, når det kommer i kontakt med et tag.

Tanken vi udvikler til caribiske øer bruger et biosandfilter - en beholder lagdelt med grus og sand, om størrelsen af ​​en lille køler - for at rense regnvand.

Som vand rejser gennem sand og grus seng filtreres patogener og partikler ud.

Denne proces forekommer enten mekanisk - faststoffer bliver fanget i grus og sand - eller ved predation: Gode mikroorganismer, som naturligt lever i sandet, forbruger dårlige.

Biosand filtre fjerner op til 96,5 procent af bakterier og op til 99 procent af vira fra regnvand. Når køkkenet er tændt, er vandet rent og sikkert til at drikke.

Regnvand tjener verden

Regnvandssamling, der længe bruges til at tjene husdyr og landmænd i landdistrikter over hele verden, er et stadigt mere almindeligt svar på vandmangel i udviklingslandene.

Fra 2005 til 2015 har FN's program "Water for Life" aktivt fremmet regnvandsopsamling som en potentiel løsning på globale vandmangel. Ifølge en U.N.-rapport fra 2006 er for eksempel regn på tværs af det afrikanske kontinent "mere end tilstrækkeligt til at dække behovene i den nuværende befolkning flere gange."

Kambodjas regeringer, Haiti, Kina, Thailand, Indien og Brasilien har alle indbyggede regnvandsopsamlingssystemer til husholdninger og industrier for at lette tørke på landdistrikter og vandmangel i byerne i de seneste årtier.

Brasilien har også gjort bemærkelsesværdige fremskridt med at udnytte regnvand for at gøre borgernes liv lettere.

I 2003 lancerede et offentligt-privat partnerskab, der hedder Articulação do Semi-Árido Brasileiro, "1 million cisterner", et initiativ, der har til formål at give 1 million husstande i tørkehæmmede dele af det sydamerikanske land med let adgang til høstet regnvand.

Halvtørre regioner som Pernambuco, en stat i landets nordøstlige del, kan gå 7-9 måneder uden nedbør. En 4,500 gallon tank - stort set størrelse og vægt af en Greyhound bus - samler nok vand i regntiden, at en familie på fire kan leve af den i tre til fire måneder under tørre vejr.

I 2014 havde programmet nået sit mål om at betjene 1 million brasilianske husstande.

Udfordringer i Caribien

På trods af disse globale succeser har meget få caribiske lande taget skridt til at gennemføre regnvandshøst på nogen væsentlig vis.

I Haitis Artibonite Valley bruges biosandfiltre til at rense vandet fra lavvandede grundbrønde. Og De Forenede Nationer har bidraget til at udvikle regnvandsindhøstningsinfrastruktur i det sydlige Jamaica for at lette nogle samfunds modstandsdygtighed over for klimaændringer.

Vi tror, ​​at regnvandshøst kan arbejde for flere af Caribien. Finansieringsmodellen og udstyret skal kun udformes for at imødekomme øernes særlige behov.

De fleste regnvandstanker i store internationale programmer er fremstillet af glasfiber, andet plast eller svejset stål. Disse materialer kan være dyre for familier, der opererer på et begrænset budget, som mange landlige caribiske husstande gør.

Tanke fremstillet af cement og kyllingetråd

Vores design er lavet af ferrocement - en slags tynd, armeret beton, der ofte bruges til at indsamle regnvand i Indien.

Denne konstruktion stil er overkommelig - især hvis der ydes subsidieret af små offentlige lån - fordi det bruger materialer, der er tilgængelige i Caribien: cement, sand og vand blandet sammen, forstærket med kyllingetråd og stålstænger.

Cementet fungerer som en superlim, der binder sandpartiklerne, rebar og kyllingetråd sammen i en stærk, kompakt masse.

Denne billige, holdbare metode er også velegnet til det karibiske miljø. Øen regionen er modtagelig for ikke bare orkaner, men også jordskælv. Stålstængerne kan modstå jordskælvets rystelse, mens cementen er modstandsdygtig over for store vindforhold.

Under særligt magtfulde orkaner kan de caribiske øer endda få så meget regn, at det overvælder deres aldrende vandinfrastruktur, som simpelthen ikke kan klare mængden og hastigheden af ​​stormafstrømningen. Når folk har cisterner, går den overskydende regn til god brug.

Vi har nu testet et model ferrocement regnvandsopsamlingssystem på øen Grenada. Med nogle tweaks for at forbedre konstruktionens lethed - som nu er i gang - mener vi, at det kunne tjene øboembedsmænd godt.

Regeringen har der givet udtryk for interesse i at indføre regnvandshøst for at øge pålideligheden og tilgængeligheden af ​​sine kommunale vandanlæg.

Vores næste stop for at teste ferrocement-and-biosand-systemet er Dominica. Og efter det håber vi, resten af ​​Caribien vil tage fat på.

Denne artikel blev oprindeligt udgivet på The Conversation af Cecilia A. Green og Farah Nibbs. Læs den oprindelige artikel her.