ウォーターメーカー

ウォーターメーカーは、海水を逆浸透膜でろ過して飲料水を得る装置です。ボートやヨットの世界では、淡水化装置はしばしば「ウォーターメーカー」と呼ばれます。

この装置は購入と維持に費用がかかりますが、長い航海で 大きな水タンクを必要としなくなるため、非常に価値があります。

ウォーターメーカーという用語は、冷却装置または乾燥剤を使用して空気中の湿気から飲料水を抽出する機械である大気水生成器を指すこともあります。

品種

多くのバージョンが長距離海洋クルーズ船で使用されています。

ウォーターメーカーは設計に応じて、バッテリーバンクからの電力、エンジン、交流発電機、または手動式で稼働します。緊急時には手動式に切り替えられる、牽引式のポータブル型水力式ウォーターメーカーもあります。

水の必要量

消費される水の量には大きなばらつきがあります。

アメリカ合衆国では、家庭では一人当たり1日平均約55米ガロン（210リットル）の水を使用しています。[ 1 ]供給が限られている場合や緊急時には、はるかに少ない量しか使用されないことがあります。

典型的なクルージングヨットでは、1人1日あたり4～20リットル（1.1～5.3米ガロン）の水を消費しますが、平均は約6リットル（1.6米ガロン）です。体内の水分量を維持するために必要な最低水分摂取量は、1日あたり1.5リットル（0.40米ガロン）です。人に必要な水分量は、体重、身長、性別など、様々な要因によって異なります。平均して、男性は女性よりも多くの水分を必要とします。[ 2 ]

人気のあるブランドのヨット用造水機は、モデルに応じて通常、1 時間あたり 2 ～ 150 リットル (0.53 ～ 41 ガロン) の造水を行います。

小型ボートクルーザーの間では、これらの装置の有用性について強い意見があります。その議論は次のように要約できます。

長所

  • ウォーターメーカーは少量の燃料を使用して大量の水を生成するため、大きく重い水タンクは必要ありません。
  • ユーザーは陸上の給水に依存しません。これは遠隔地では特に重要です。
  • 陸上の水質が不安定な場合に安全な水を提供します。
  • 一部の設計は持ち運び可能で、緊急時には手動操作に切り替えることができます。
  • あるメーカーが提供する手持ち式ユニットと、別のメーカーが提供する牽引式水力発電造水機は、緊急時には救命いかだに転用することができます。

短所

  • これらは高価であり、手動式では 2,000ドル、水力で牽引するタイプでは 3,000ドル、エンジン駆動式（船内モーターに取り付けるタイプ）では 4,000ドル以上、交流発電機駆動式でも同程度が目安となります。
  • 一部のタイプ（すべてではありません）は、維持に時間がかかり、コストもかかります。
  • 手持ち式の緊急造水機と曳航式水力発電式を除き、これらの装置は電力を大量に消費します。そのため、これらの装置は大きな電流消費の問題を克服しています。非電動式の欠点は、手動操作がオペレーターの負担となることと、曳航式造水機は船舶の航行中しか作動しないことです。

電気式ウォーターメーカーの中には、消費電力を削減するエネルギー回収システムを設計に組み込んでいるメーカーもありますが、複雑さが増すため、同サイズの製品では一般的に約50%高価になります。目安として、12V DCシステムを想定すると、これらのウォーターメーカーに組み込まれたエネルギー回収機能は、消費電流を通常20Aから約8Aに低減する効果があります。他の機器と同様に、いずれ故障し、費用や不安が生じるのは避けられません。

テクノロジー

小型ボートやヨット用に設計された造水機はすべて、本質的に同じ技術を採用しており、「逆浸透」の原理を利用している。つまり、水は通すが塩分は通さない膜に高圧ポンプで海水を押し込むのだ。

一般的にフィルターと比較されますが、膜の穴は塩化ナトリウム（塩）の分子よりも小さく、バクテリアよりも小さく、45～50バール程度の圧力が必要となるため、このプロセスは一般的な水フィルターや自動車エンジンに見られるオイル フィルターよりもはるかに複雑です。

大気水生成器

大気水生成器は、冷凍または乾燥剤を用いて空気中の湿気から飲料水を抽出する装置です。冷凍による水分の凝縮には最低10～15℃（50～59℉）の周囲温度が必要ですが、乾燥剤吸着装置にはそのような制限はありません。どちらの方法も、水の生成が周囲の湿度に依存する砂漠気候に適しています。例えば、イスラエルのネゲブ砂漠では、平均相対湿度が64%と非常に高いです。[ 3 ]

一部のオンライン情報源とは対照的に、[ 4 ] 1922年の『ポピュラーサイエンス』誌の記事では、サハラ砂漠の平均相対湿度は30％で、エアコン完備の家庭の湿度の約半分であるとされています。[ 5 ]さらに、露点の影響で早朝は湿度が高くなるため、最も厳しい気候でも大気中の水の生成が可能になります。

参考文献

  1. ^ Virginia GPCD Archived 2018-02-18 at the Wayback Machine .
  2. ^ CDC (2018年10月23日). 「普通の水、より健康的な選択」 .米国疾病予防管理センター. 2019年4月26日閲覧。
  3. ^ 「空気中の湿度から飲料水を作る」サイエンスデイリー。2012年1月4日閲覧。
  4. ^ 「サハラ」 . The Free Dictionary . 2012年1月4日閲覧。
  5. ^ Driscoll, WH (1922). 「この冬、石炭の燃焼量を30%減らしても暖かく過ごせる方法」『ポピュラーサイエンス・マンスリー』 101 : 32 . 2012年1月4日閲覧。
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