Некоммерческая организация XPrize постоянно проводит конкурсы, цель которых — найти решение важнейших проблем современности. Это может быть путешествие на Луну, обеспечение связью удаленных регионов или получение большого количества питьевой воды в районах, где вода — дефицитный ресурс. По мнению исполнительного директора XPrize Зении Тата (Zenia Tata), эта проблема чрезвычайно важна для всех людей, где бы они ни находились. Дефицит водных ресурсов — проблема, которая касается каждого человека на этой планете.
Для того, чтобы решить проблему, XPrize предлагает $1,75 млн тому, кто извлечёт две тонны воды из воздуха за день по цене в 2 цента США за литр или меньше, с учетом операционных и капитальных расходов. При этом есть ряд условий, среди которых — необходимость использования альтернативных источников энергии и работа лишь с технологиями, которые существуют уже сейчас.
Основное условие — использование только «зеленой» энергии, должно выполняться неукоснительно. В предлагаемых проектах работа с традиционными источниками энергии, вроде горючих ископаемых, полностью запрещена. По словам представителей организации, технологии, позволяющие извлекать воду из воздуха, уже существуют, но все подобные методы чрезвычайно энергоемкие.
Если найдется человек или компания, которые смогут предложить реальный проект, соответствующий всем условиям конкурса, то этот человек или компания и получат свои $1,75 млн в качестве приза. Наработки проекта устроители конкурса планируют использовать в странах, где у жителей совсем нет доступа к свежей питьевой воде или же доступ к самой важной для нас жидкости затруднен. В таких странах воды не хватает, и это проблема, поскольку вода используется для готовки пищи, стирки, выращивания растений и животных.
Ситуация с недостатком питьевой воды очень серьезная. По статистике, около 780 миллионов человек из разных стран мира испытывают недостаток в свежей воде. 3,4 миллиона человек в год умирают из-за болезней, связанных с загрязнением воды (химическое или биологическое загрязнение). По мнению ряда специалистов, к 2025 году более 1,8 миллиарда человек будут жить в странах и регионах с огромным дефицитом питьевой воды.
«Вода становится все более значительной проблемой в наше время. Если мы не начнем решать эту проблему уже сейчас, обеспечив доступ людям к воде, в течение ближайших десяти лет, мы получим экономическую катастрофу и огромные проблемы для здравоохранения», — говорит Тата.
Документы, которые имеют отношение к конкурсу, можно загрузить здесь.
Регистрация команд для участия в конкурсе Water Abundance XPRIZE стартует 24 октября 2016 года. Регистрация открыта вплоть до 31 марта 2017 года. После этого она будет завершена, а все команды, подавшие заявки для участия в конкурсе, перейдут на следующий этап. Он разделен на два раунда:
Раунд 1. Команды будут работать над созданием решения по извлечению воды из атмосферы, а также будут тестировать свои наработки, передавая результаты в режиме реального времени при помощи специальной онлайн-платформы. По результатам испытаний жюри выберет пять команд. Основной критерий выбора — количество очков, набранное командами. Пять команд-победителей переходят во второй этап соревнований.
Раунд 2. Все пять команд снова продемонстрируют работу своего оборудования. В каждом случае за ходом работы будет следить представитель XPRIZE и независимый аудитор. По итогам проверки будет выбрана команда-победитель, которая и получит деньги.
Кто может принять участие в проекте?
Авторы проекта убеждены, что решение может найти любой человек из любой страны. Ученые, инженеры, академики, предприниматели и энтузиасты, у которых есть новые идеи, приглашаются для участия в конкурсе. В ходе конкурса можно приглашать в команду других людей, от временных консультантов до постоянных членов группы. Все работы будут защищены авторским правом, которое будет принадлежать членам команды.
Для того, чтобы убедиться в том, что все работает, как заявлено, в проекте примут участие два надзорных органа. Это комиссия экспертов и судьи. Представители комиссии экспертов будут отслеживать все этапы реализации проектов команд-участников.
Судьи будут отвечать за непосредственную оценку проектов и назначение очков командам-участникам. Судьи будут оценивать технологические решения отдельных проектов и проекты в целом.
Как уже говорилось выше, XPRIZE привлечет к участию в проекте и независимых экспертов. Это постоянный процесс, экспертов будут привлекать на разных этапах реализации проектов. Независимые эксперты будут присутствовать при тестировании систем извлечения воды из воздуха на месте, а не в онлайн-режиме.
Кстати, впервые конкурс от XPrize будет проводиться вне США. Проект стартует в Индии. Здесь, по словам устроителей, во многих регионах дефицит чистой воды, а людей в стране очень много. Поэтому инициаторы проекта и решили сделать Индию отправной точкой для всего конкурса.
«На Земле много важных проблем. И мы надеемся помочь в решении многих из них», — говорится в обращении Water Abundance XPRIZE.
Фонд X-Prize (X-Prize Foundation) — фонд поддержки инноваций, направленных на улучшение жизни всего человечества. Авторы инноваций получают денежное вознаграждение. Премии присуждаются в четырех категориях: энергетика и окружающая среда (англ. Energy&Environment), освоение окружающего пространства (англ. Exploration), образование и развитие (англ. Education&Global development), биология и медицина (англ. Life Sciences). Средства фонд получает от частных жертвователей и корпораций.
Комментарии (63)
jaiprakash
26.10.2016 16:54+1>работа лишь с технологиями, которые существуют уже сейчас
Вот облом, притащить из будущего не выйдет…
dcoder_mm
26.10.2016 17:00Наверное имелось ввиду — которые сейчас достаточно отработаны чтобы их можно было уверенно использовать
jaiprakash
26.10.2016 17:07+4Ну планка в 2 цента/л уже и так отсеивает многое. Например, я покупаю питьевую воду по цене 4,6 центов/л, так её просто очищают, а не извлекают из воздуха. Ну и это розница, вероятно, себестоимость даже меньше 1 цента/л, или те же 2 цента/л, этого я знать не могу.
Почему запрещено разработать новую технологию? Лишь бы она была эффективной и масштабируемой.
Alex_Hannibal
26.10.2016 17:19+2Полагаю что они имеют в виду не использовать «мифрил» или иные неизвестные науки субстанции и прочие чудеса техники, которые на нынешнем технологическом уровне не могут быть произведены.
jaiprakash
26.10.2016 17:27В оригинале написано проще: реальная установка должна быть готова через год. Запрета на «технологии будущего» я не увидел. Скорее, таких технологий пока нет, или они широко не известны.
DrPass
26.10.2016 17:08+192 цента/литр с учетом капитальных и операционных расходов, это значит, установка производительностью 2 тонны воды в день из воздуха должна обходиться в эксплуатации до $40 в день с учетом амортизации и эксплуатационных расходов? В максимально насыщенном воздухе при 20 градусах Цельсия содержится до 20 г воды/куб.м. Т.е. надо вчистую осушить 100 тыс. кубометров воздуха в день при лучшем раскладе и 100% влажности. Да ещё и на альтернативной энергии. Если бы кто-то знал такие технологии, он бы всю ту XPrize купил бы на роялти, а не ждал бы их призов.
alexkunin
26.10.2016 18:33+1Не хочу сказать, что ваше замечание неверно, но вы сразу перескочили к частному случаю — конденсации водяного пара. Но в воздухе есть еще кислород, водород, немного углеводородов. Или даже так: в воздухе примерно 1.2 кг вещества на кубометр.
Но это никак не отменяет вашего «Если бы кто-то знал такие технологи», тут я с вами согласен на 100%. И конденсация — на вид самый дешевый вариант.
А вообще, раз уж нет ограничений на местоположение — большую (несколько метров) воронку для улавливания дождя в каком-нибудь очень дождливом месте, простой фильтр, емкость на 2 кубометра — и можно забирать 1.75 миллиона.tasheal
27.10.2016 02:42Про дождь! В Дубаях не было дождя 30 лет, и решили они русским умельцам, кто облака разгоняют — заказать дождь. Те приехали, деньги взяли, ракеты запустили, дождь не пошел, форс мажор, дождь упал через год.
Так и тут, возможно дождя и в помине не бывает…
AntiForeZz
27.10.2016 02:42Как бы себестоимость воды после использования такого фильтра не была выше 2 центов/литр. А то как-то мучают меня сомнения…
ooptimum
27.10.2016 02:42+1Но в воздухе есть еще кислород, водород
Боюсь, что львиная часть этого водорода — уже вода, т.е. водяной пар.
WanderVlad
27.10.2016 09:40+1Водорода в воздухе практически нет, если что.
Там количества измеряются уже даже не в промилле, а в ppm.
DrPass
27.10.2016 09:51Да дело в том, что для синтеза воды в любом случае нужен водород, которого в воздухе как в чистом виде, так и в виде других соединений сущий мизер. Так что кроме водяного пара, другие источники получения воды из воздуха в промышленных масштабах вообще отсутствуют как класс.
WanderVlad
27.10.2016 10:59Ну «синтез воды» — сильно сказано. Там банальное горение водорода.
В соединениях его довольно много, но достать возможности нет никакой (кто же органику разбирать будет ради атомарного водорода?).
Единственный вариант, на мой взгляд, тянуть ирригацию от очистки речной/опреснения морской воды.
Но при капзатратах в 2 цента на тонну — удачи им.DrPass
27.10.2016 11:13> Ну «синтез воды» — сильно сказано. Там банальное горение водорода.
Я в «глобальном» понимании :) Если брать молекулярный водород, то конечно же горение. Если брать что-то иное водородосодержащее, например, тот же метан, то допускаю, что это будет какая-то другая реакция.
Mad__Max
04.11.2016 19:34На 2 цента за ЛИТР, а не за тонну. Это 20$ за тонну пресной воды. Опреснение морской (или грязной) воды уже сейчас можно в 10-20 раз дешевле делать включая капитальные и эксплуатационные расходы.
А вот из выделять воздуха с такой себестоимостью это на грани возможностей, а может и пока за гранью.
Red_Lion
26.10.2016 17:09+12 двигателя стирлинга. Один от тепла костра или солнца (сфокусируем параболическим зеркалом) крутит нагнетатель и вал второго, который сработает как тепловой насос и позволить конденсировать влагу из воздуха на холодильнике. Источники энергии зеленее некуда, технологии все есть, масштабируется в нужных размерах. Где получить деньги? :)
unxed
26.10.2016 17:19+3Звучит прикольно. Только вы стоимость не посчитали. В частности, при масштабировании до необходимых размеров.
Red_Lion
26.10.2016 21:05Окей, а если возьмем термоакустические генераторы и используем их-же в качестве холодильников? Передавать колебание между ними через механически связанные мембраны. Пара стоит относительно небольших денег, амортизации почти нет, весь ремонт-замена мембраны, масштабируется увеличением пар.
Чтобы избавиться от топлива (ибо стоит денег) греем теплоаккумулятор параболическим зеркалом, с него отдаем на генераторы, за счет большого количества пар получаем 2 тонны воды в световой день.Red_Lion
27.10.2016 00:52… и как мне ответили такие пары термоакустический генератор-холодильник уже существуют. Вот прямо бери и делай >_<
Garbus
26.10.2016 18:05+4Ну вот зачем такую фотографию к такой статье? На фото он проливает явно больше чем пьет, что говорит не о трепетной экономии каждого литра.
Мелочь конечно, но глаз все равно царапает.
RusikR2D2
26.10.2016 20:00+2Если учитывать стоимость установки, то как-то нереально выглядит.
40 долларов в день, почти 15000 долларов в год… на эти деньги даже ветряк нормальный не построить…
Разве, что учесть материалы «нестандартно»… и, например, можно построить ветряк из бамбука (он бесплатный) и мусора (тоже бесплатно), используя труд местных рабочих по 2 доллара в день… Купив только важные элементы…
но вот беда — для Сахары это устройство будет стоить гораздо дороже — у них нет бамбука…jusiter
27.10.2016 10:59Никто не говорит что установка должна окупаться, и вообще надо считать стоимость установки.
Суть в том, что надо изобрести установку которая будет стоить любое количество денег, но в процессе эксплуатации производить воду по цене 2 центолитр.
Для решения следующей задачи: на некие государственные/филантропические деньги один раз построить такую установку и забыть про вечно жаждущих негров/индусов/и т.д.RusikR2D2
27.10.2016 12:31+1в эти 2 цента за литр и должна входить «окупаемость»… иначе можно «просто» набурить скважин… или построить опреснитель морской воды, который будет работать от солнечных батарей и ветряков. да, построим его на берегу океана, а к месту конкурса проложим трубопровод.
Если цена не важна, то можно сбрасывать в нужное место ледяные астероиды… но тут в один год не уложишься…
да хоть «заставить» всю пустыню небольшими солнечными батареями с ветряками и холодильниками-конденсаторами влаги из воздуха. Цена создания будет огромной, но за счет хорошей масштабируемости легко достичь нужной производительности.
Можно набурить горизонтальных штреков, соединить все в одну сеть, на выходе поставить ветряк, который будет «отсасывать» воздух из системы, а внутри будет конденсироваться влага из проходящего воздуха. Можно даже не бурить, а построить что-то подобное снаружи из глиняных кирпичей.
Moog_Prodigy
26.10.2016 20:17+5Кто сумеет организовать полет к Луне и обратно стоимостью 100р\час — получит миллиард долларов! Однако, хотят и рыбку сьесть, и на поезд сесть. Профанация.
evgeniypolyakov
26.10.2016 20:58+11А у них приза за превращение свинца в золото нет? Примерно то же по реализуемости.
1Tiger1
26.10.2016 22:42-4А можно те же самые требования в виде договора и без комиссии которая выбирает что хочет?
Бизнес план готов:
Окружение: Ванная комната,
Инструменты: Ванная, смеситель, распылитель на шланг душа
Реализация: Распыляем воду над ванной, собираем из воздуха с помощью гравитации
Капитальные вложения: аренда оборудования $0,01 в сутки
Операционные расходы: $0.15 за тонну воды ($0.00015 за литр)
Если так уж принципиальна «зеленая» энергия, могу руками сутки насос покачать за $0.001
Можно большой воронкой с сезон дождей собирать
Можно сделать большой ящик, набрать в пургу снега и растопить. мои дрова, за сколько захочу за столько и продам
Можно просто купить/сделать фонтан
Можно весной сделать дырочки в десятке берез и подставить канистры
Можно собрать 1000 человек и устроить конкурс кто быстрее соберет 4 литра воды из воздуха с призами в виде маек/кепок за первые 3 места.
Где моя премия?
Можно ставить разумные требования. Иш чего захотели, 2 цента за литр и не менее 2 кубометров в сутки, капитальные вложения не более 1.75 млн., работающее решение и еще все это на конкурсной основе.
aapazhe
26.10.2016 23:14+10Так решение давно есть, нужно только подпилить напильником и масштабировать.
Я как-то давно прочёл в каком-то бложике статью о том, что можно получать воду из воздуха при помощи пирамиды из крупной щебёнки. Ночью она на халяву охлаждается, а днём конденсирует воду из воздуха, причём верхние слои щебня не дают солнцу нагревать внутренние.
Через некоторое время провёл икспиримент, подбив приятеля сложить такую у него на стройке отеля силами негров.
Щёбёнка была где-то с кулак взрослого мужчины, насыпали порядка двух кубов на хорошо продуваемую ветром бетонную площадку. Вода из под неё потекла на следующий же день. Воды было много, так что ещё через день пирамиду пришлось разобрать по причине образования изрядной лужи.
Насколько я знаю, он потом эту конструкцию построил на отдельном фундаменте с жёлобом и использует в качестве источника халявной воды для технических нужд, получая порядка сотни литров в сутки.
Так что мне кажется, запросы у конторы вполне реальные. Строим бетонную площадку с заранее отформованными поддонами и забетонированными трубами, на поддонах складываем пирамиды из щебёнки, полученную воду фильтруем и обеззараживаем традиционными методами (хоть в солнечном перегонном кубе, хе-хе).vc9ufi
27.10.2016 09:25Проблема в цене и количестве воды, а не в невозможности получать воду из воздуха.
Bronx
31.10.2016 12:49У щебёночной кучи срок службы может исчисляться столетиями, так что удельные капиталовложения могут оказаться небольшими, даже если строить эти кучи десятками тысяч.
vc9ufi
31.10.2016 21:25Куча должна быть проветриваемой. Она засрется через год. Учтите что через неё надо прогнать 100 тыс. кубометров воздуха в день для влажного воздуха что бы получить эти 2 тонны.
aapazhe
31.10.2016 22:46Она разве что заплесневеть изнутри может, но этот вопрос решается изготовлением «щебёнки» из специального бетона или ежемесячной санитарной обработкой. А 100.000 кубометров — невелик вопрос. В Атакаме или Наске, например, постоянно дует ветер.
Bronx
01.11.2016 07:34Даже скромная куча с эффективным сечением 1 кв. метр при среднем ветре 1 м/с пропустит в сутки 86400 кубометров.
DrPass
01.11.2016 17:53> Даже скромная куча с эффективным сечением 1 кв. метр
А скромные расчеты подсказывают, что для того, чтобы пропускать кубометр в секунду при ветре 1 м/с, эффективное сечение 1 метр должно быть не у самой кучи, а суммарно у всех щелей её поверхности, направленных к ветру. Т.е. куча будет уже далеко не скромная.
Это не говоря о том, что «продуть через кучу кубометр воздуха» != «сконденсировать влагу из кубометра». Какой у неё «КПД осушения» будет в реальности? Десять процентов? Двадцать?Bronx
01.11.2016 23:01+1Собственно, термин «эффективное сечение» как раз и означает, что это не геометрическое сечение самой кучи, а сечение её щелей, с учётом торможения воздуха и проч, т.е. всего того, что создаёт нужный эффект. Геометрически куча, конечно, будет во много раз больше. Ну пусть, например, в 1000 раз больше — это даст кучу щебня высотой 5 метров и длиной 200 метров, что было не так уж затратно для пары тонн воды в день. Или, скажем, стена из 1000 стандартных кубиков из какого-нибудь сверх-пористого бетона.
Alex_Hannibal
27.10.2016 10:22+2А что если Египетские пирамиды — это большие конденсаторы влаги?)))
ooptimum
27.10.2016 13:50В километре (утрированно) от Нила?
Alex_Hannibal
27.10.2016 14:15+1Может убрать их и Нил пересохнет. Я ж просто фантазирую в стиле «заговоров» и «древние все знали и умели»
saege5b
27.10.2016 12:35+1я когда в детстве лазил по горе (высота чуть больше 5 метров) щебня, что-то никаких океанов там не наблюдал.
основание — плотный суглинок с глиной, по водоупорным свойствам не сильно отличается от заливного бетона.
И когда экскаватором кучу разгребали, внутренности даже не влажные были.
В ЦФО однако дело было.
Tufed
27.10.2016 15:35Камни должны быть достаточно крупными чтобы частично продуваться ветром(движение воздуха должно быть), и не самыми большими чтобы площадь соприкосновения с воздухом была максимальной, в то же самое время гора камней должна быть приличного размера, перепад температур и хороший ветер. Весь фокус в том что ветер охлаждает камень внутри кучи, а на охлажденной поверхности с другой стороны камня конденсируется влага. У арабов даже что-то есть из старых строений использующих подобную охлаждающую силу ветра, аля охладители — Багдиры (очень интересное строение, возможно принцип тот же).
alex1603
27.10.2016 13:26+1Допиливаем эту идею. Я вижу это так: Строим высокую трубу, красим в черный цвет(для лучшего нагрева от солнца. Рассчитываем диаметр нижнего сопла. Горячий воздух создает разрежение в трубе происходит подсос воздуха через отверстия внизу и далее расширяется в результате температура падает в результате «щебень» так же охлаждается до точки росы и получаем воду. Из плюсов: обслуживание 0. Потребление электричества 0 Вт. Установить внутри пару ветро электро генераторов(попутно получим электричество для подсветки). Дистилированаявода проходя через камни будет минерализироваться и можно сразу пить. Подложив N количество осеребренных «камней» можно еще и обеззаразить немного воду. Денег не надо! купите нуждающимся необходимые вещи.
mrigi
27.10.2016 00:21+2На сколько там человек состоит из воды? Берем человека из воздуха (буквально, ведь мы все окружены воздухом). И выделяем из него все соки путём глубокой прожарки на костре. И проблему перенаселения решаем и вопросы питания. Я нарушил какие-то условия?
undecim
27.10.2016 07:08Очевидно, костёр выделяет слишком много СО, так что не прокатит. Вот если жарить сфокусированным солнечным излучением, тот тут уже использование возобновляемых источников энергии.
IronHead
27.10.2016 10:39К черту все, открываю свой конкурс, главный приз 2млн уе.
Условия:
Нужно придумать способ получения золота из воздуха в количествах не менее 1 тонны в день, при затратах (включая капитальные вложения) не более 0,02 уе за грамм.
RusikR2D2
27.10.2016 12:35+1А вот интересно, рассматривали ли они последствия такого для окружающей среды? Если из воздуха будет отбираться столько влаги?
строить такие установки будут в засушливом климате, и отбирать будут «последнюю» влагу из воздуха…
MTyrz
27.10.2016 19:32Википедия упоминает о 30% — 50% влажности воздуха в Сахаре. При нормальных условиях это будет означать 5 — 7 граммов воды на кубометр (на самом деле для пустыни содержание воды будет выше, так как выше температура воздуха). При пятидесятипроцентном извлечении для получения тонны воды потребуется пропустить через установку примерно 340000 кубов воздуха. Полтора «Гинденбурга», не так и много на самом деле.
Можно прикинуть и по-другому. Если взять… ну к примеру, первые два километра высоты, тот отрезок, на котором у человека еще нет признаков гипоксии, и мы с некоторой натяжкой можем говорить о более-менее однородных условиях, при прочих равных пятидесятипроцентное осаждение воды даст нам шесть литров на квадратный метр. Шесть миллиметров осадков. Вполне подпадает под категорию нормального дождя, не сильного, но и не небольшого.
Дальше простым умножением получаем шестьдесят тонн воды с гектара: на порядок больше, чем требуется для одиночной установки. Если не ставить задачу оросить всю пустыню, а ограничиться водоснабжением небольших населенных пунктов и оазисов, то последствия будут пренебрежимо малы.
perfect_genius
27.10.2016 20:16Я не понимаю вот этого — почему бы просто не переселить этих людей в места, где проблем с водой нет?
Oxyd
27.10.2016 22:10Ну сейчас в Европе этих переселенцев… Зато теперь возникла проблема с переселенцами в Европе. ;-)
Robotex
27.10.2016 20:23Так а в чем проблема? Чем меньше температура воздуха, тем выше относительная влажность. Если она больше 100%, то вода лишняя конденсируется. Значит надо нужно компрессировать атмосферный воздух, охлаждать его, удалять образовавшуюся влагу и выпускать холодный сухой воздух в атмосферу. Кондиционер же добывает таким способом воду из воздуха.
Mad__Max
04.11.2016 19:59Проблема не в самой возможности получить чистую воду из воздуха, а в конкретных жестких условиях: себестоимость воды добываемой из воздуха должна быть не выше 2 центов за литр, а энергия если используется какое-то активное оборудование (компрессоры, насосы и т.д.) должна быть из местных возобновляемых источников, стоимость которых так же нужно уложить в те же самые 2 цента/литр.
Уложиться в такую смету крайне сложно, если вообще возможно.Robotex
04.11.2016 20:02Стоимость компрессоров не нужно укладывать в смету. В смету нужно уложить стоимость их работы и затрачиваемых ресурсов.
Mad__Max
04.11.2016 20:08Нужно. 2 цента/л включая все капитальные расходы, а не только операционные. Т.е. стоимость всего использованного оборудования и строительных работ тоже нужно уложить в эти 2 цента (разделив их на прогнозный срок службы оборудования и конструкций и производительность):
The Grand Prize will be awarded to the team that can successfully create a device that:
extracts a minimum of 2,000 liters of water per day from the atmosphere
has a combined operating and capital cost of no more than 2 cents per liter
uses 100% renewable energyRobotex
04.11.2016 20:45Что-то дохера они хотят. Чувствую, что это реально невозможно, а приз получит тот, кто будет наиболее близок
iva2000
27.10.2016 20:55В кубометре воздуха около 10 грамм воды. Для двух тонн воды нужно осушать 200 тысяч кубометров в сутки или 55 кубометров в секунду. Что примерно в тысячу раз превышает производительность автомобильного насоса.
Ясно, что качать воздух нельзя, влага как-то должна конденсироваться в объеме. Надо научиться создавать тучу и вызывать дождь.
riot26
Предлагаю более желтушный заголовок: «Чтобы заработать $1,75 млн нужно всего лишь...»