بئر الهواء (المكثف)

في عام 1900، بالقرب من موقع مدينة ثيودوسيا البيزنطية القديمة ، اكتشف زيبولد، وهو مهندس وحارس غابات كان مسؤولاً عن المنطقة، ثلاثة عشر كومة حجرية ضخمة. ^{[ 12 ]} غطت كل كومة حجرية مساحة تزيد قليلاً عن 900 متر مربع (9700 قدم مربع ) ، وبلغ ارتفاعها حوالي 10 أمتار (33 قدمًا) . ارتبطت هذه الاكتشافات ببقايا أنابيب من الطين المحروق بقطر 75 مليمترًا (3 بوصات)، والتي يبدو أنها كانت تؤدي إلى آبار ونوافير في المدينة. استنتج زيبولد أن أكوام الحجارة كانت مكثفات تزود ثيودوسيا بالماء ^{[ 13 ]} ، وحسب أن كل بئر هواء كان ينتج أكثر من 55400 لتر (12200 جالون إمبراطوري ؛ 14600 جالون أمريكي ) يوميًا. ^{[ 14 ]}        

للتحقق من فرضيته، بنى زيبولد مكثفًا حجريًا على ارتفاع 288 مترًا (945 قدمًا) على جبل تيبي أوبا بالقرب من موقع ثيودوسيا الأثري. كان مكثف زيبولد محاطًا بجدار ارتفاعه متر واحد (3 أقدام و3 بوصات) وعرضه 20 مترًا (66 قدمًا) ، حول منطقة تجميع على شكل وعاء مزودة بنظام تصريف. استخدم أحجارًا بحرية يتراوح قطرها بين 10 و40 سنتيمترًا (3.9 و15.7 بوصة) مكدسة على ارتفاع 6 أمتار (20 قدمًا) على شكل مخروط ناقص قطره 8 أمتار (26 قدمًا) عند قمته. سمح شكل كومة الأحجار بتدفق هواء جيد مع أدنى حد من التلامس الحراري بين الأحجار. ^{[ 3 ]}       

بدأ مكثف زيبولد العمل عام ١٩١٢، وبلغ إنتاجه اليومي الأقصى ما قُدِّر لاحقًا بـ ٣٦٠ لترًا (٧٩ جالونًا إمبراطوريًا ؛ ٩٥ جالونًا أمريكيًا ) . لم يُسجِّل زيبولد نتائجه علنًا في ذلك الوقت. ^{[ ١٠ ]} ظهرت تسريبات في القاعدة أجبرت على إنهاء التجربة عام ١٩١٥، وتم تفكيك الموقع جزئيًا قبل هجره. (أُعيد اكتشاف الموقع عام ١٩٩٣ ونُظِّف). ^{[ ٣ ]} كان مكثف زيبولد بنفس حجم أكوام الحجارة القديمة التي عُثر عليها تقريبًا، ^{[ ٣ ]} وعلى الرغم من أن الإنتاج كان أقل بكثير من الإنتاج الذي حسبه زيبولد للهياكل الأصلية، إلا أن التجربة كانت مصدر إلهام للمطورين اللاحقين.    

استلهم شابتال من عمل زيبولد، فبنى بئر هواء صغيرًا بالقرب من مونبلييه عام ١٩٢٩. كان مكثف شابتال عبارة عن هيكل خرساني هرمي الشكل ، مربع الشكل، طول ضلعه ٣ أمتار (٩.٨ قدم) وارتفاعه ٢.٥ متر (٨ أقدام وبوصتان ) ، مملوءًا بـ ٨ أمتار مكعبة (٢٨٠ قدمًا مكعبة ) من قطع الحجر الجيري، قطر كل منها حوالي ٧.٥ سنتيمترات (٣ بوصات) . أحاطت فتحات تهوية صغيرة بأعلى وأسفل الهرم، وكان بالإمكان فتحها أو إغلاقها حسب الحاجة للتحكم في تدفق الهواء. كان الهيكل يُترك ليبرد ليلًا، ثم يُدخل إليه هواء دافئ رطب نهارًا. تتشكل قطرات الندى على قطع الحجر الجيري وتتجمع في خزان تحت سطح الأرض. تراوحت كمية المياه التي تم الحصول عليها من لتر واحد (0.22 جالون إمبراطوري ؛ 0.26 جالون أمريكي ) إلى 2.5 لتر (0.55 جالون إمبراطوري ؛ 0.66 جالون أمريكي ) في اليوم تبعاً للظروف الجوية. ^{[ 15 ]}              

لم يعتبر شابتال تجربته ناجحة. وعندما تقاعد عام 1946، أوقف تشغيل المكثف، ربما لأنه لم يرغب في ترك تركيب غير سليم يضلل أولئك الذين قد يواصلون لاحقًا دراساتهم حول آبار الهواء. ^{[ 2 ]}

كان وولف كلافاك كيميائيًا ناجحًا عمل في برلين خلال عشرينيات وثلاثينيات القرن العشرين. خلال تلك الفترة، اختبر عدة أنواع من آبار الهواء في يوغوسلافيا وجزيرة فيس في البحر الأدرياتيكي . استلهم كلافاك عمله من زيبولد ^{[ 16 ]} ومن أعمال موسى بن ميمون ، وهو عالم يهودي معروف كتب باللغة العربية قبل حوالي ألف عام، والذي ذكر استخدام مكثفات المياه في فلسطين. ^{[ 3 ]}

جرّب كلافاكي تصميمًا بسيطًا للغاية: تمّ تجريف منطقة من منحدر جبلي وتسويتها بسطح مانع لتسرب الماء. ووُضِعَت عليها مظلة بسيطة مدعومة بأعمدة أو حواف. كانت جوانب الهيكل مغلقة، بينما تُركت الحواف العلوية والسفلية مفتوحة. في الليل، يبرد المنحدر الجبلي، وفي النهار تتجمع الرطوبة على السطح المصقول وتنساب عليه. على الرغم من أن النظام كان فعالًا على ما يبدو، إلا أنه كان مكلفًا، فاعتمد كلافاكي في النهاية تصميمًا أكثر إحكامًا قائمًا على هيكل من البناء. كان هذا التصميم عبارة عن مبنى على شكل رغيف سكري ، يبلغ ارتفاعه حوالي 15 مترًا (49 قدمًا) ، بجدران لا يقل سمكها عن مترين (6 أقدام و7 بوصات) ، مع وجود فتحات في الأعلى والأسفل. صُنع الجدار الخارجي من الخرسانة لتوفير قدرة حرارية عالية، وصُنع السطح الداخلي من مادة مسامية مثل الحجر الرملي. ^{[ 17 ]} وفقًا لكلافاكي:   

يُنتج المبنى الماء خلال النهار ويُبرّد نفسه ليلاً؛ فعند شروق الشمس، يسحب الهواء الدافئ عبر الفتحات العلوية إلى داخل المبنى بفعل الهواء البارد المتدفق للخارج، فيبرد على السطح البارد، مُرسباً الماء الذي يتسرب إلى الأسفل ويُجمع في مكان ما تحته. من الخطأ الاعتقاد بأن هذه العملية لا تحدث إلا في الأيام المُتكثفة بالندى، إذ يصبح السطح الداخلي أبرد بكثير مما هو مُتوقع. في دالماسيا، كان ذلك اليوم استثناءً نادراً لم يُنتج فيه الماء. ^{[ 16 ]}

تم تحديد آثار مكثفات كلافاك بشكل مبدئي. ^{[ 18 ]}

في عام ١٩٣٥، هاجر وولف كلافيك وزوجته ماريا إلى أستراليا. ولعلّ قرار كلافيك بالهجرة كان في المقام الأول نتيجةً لتجارب ماريا مع السلطات النازية؛ ^{[ ١٩ ] [ ٢٠ ]} أما قرارهما بالاستقرار في أستراليا (بدلاً من بريطانيا مثلاً) فقد تأثر برغبة وولف في تطوير مكثف الندى. ^{[ ٢٠ ]} وباعتبارها قارة جافة، فمن المرجح أن أستراليا كانت بحاجة إلى مصادر بديلة للمياه العذبة، وقد أبدى رئيس وزراء جنوب أستراليا ، الذي التقاه في لندن، اهتماماً بهذا الأمر. قدّم كلافيك اقتراحاً محدداً لإنشاء مكثف في بلدة كوك الصغيرة ، حيث لم تكن هناك إمدادات من مياه الشرب. في كوك، كانت شركة السكك الحديدية قد ركّبت سابقاً مكثفاً نشطاً كبيراً يعمل بالفحم، ^{[ ٢١ ]} لكن تشغيله كان مكلفاً للغاية، وكان نقل المياه أرخص. ومع ذلك، رفضت الحكومة الأسترالية اقتراح كلافيك، ففقد اهتمامه بالمشروع. ^{[ ٢٢ ] [ ١٦ ]}

الخارج

داخلي.

أخيل كنابن - بئر هواء.

كان كنابن، الذي سبق له العمل على أنظمة إزالة الرطوبة من المباني، ^{[ 23 ] [ 24 ] [ 25 ]} بدوره قد استلهم من عمل شابتال، وشرع في بناء بئر هوائية ضخمة وطموحة على تلة يبلغ ارتفاعها 180 مترًا (590 قدمًا) في ترانس أون بروفانس بفرنسا. ^{[ 1 ] [ 26 ]} بدأ بناء برج الندى الخاص بنابن في عام 1930، واستغرق 18 شهرًا؛ ولا يزال قائمًا حتى اليوم، وإن كان في حالة سيئة. في وقت بنائه، أثار المكثف بعض الاهتمام العام. ^{[ 27 ]} 

يبلغ ارتفاع البرج 14 مترًا (46 قدمًا) ، وجدرانه الحجرية الضخمة بسمك 3 أمتار (9.8 قدمًا) مزودة بفتحات عديدة لدخول الهواء. يوجد في داخله عمود ضخم من الخرسانة. يُترك الهيكل بأكمله ليبرد ليلًا، بينما يدخل الهواء الدافئ الرطب نهارًا عبر الفتحات العلوية، فيبرد وينزل، ثم يخرج من المبنى عبر الفتحات السفلية. ^{[ 28 ]} كان هدف كنابن هو تكثف الماء على العمود الداخلي البارد. وتماشيًا مع ما توصل إليه شابتال من أن سطح التكثف يجب أن يكون خشنًا وأن يكون التوتر السطحي منخفضًا بما يكفي لتقطير الماء المتكثف، زُيّن السطح الخارجي للعمود المركزي بألواح بارزة من الأردواز . وُضعت هذه الألواح بشكل عمودي تقريبًا لتشجيع التقطير إلى حوض تجميع في أسفل الهيكل. ^{[ 3 ]} لسوء الحظ، لم يحقق البئر الهوائي الأداء المأمول منه، ولم ينتج سوى بضعة لترات من الماء يوميًا. ^{[ 29 ]}  

بحلول نهاية القرن العشرين، أصبح فهم آلية تكثف الندى أكثر دقة. تمثلت الفكرة الأساسية في أن المجمعات ذات الكتلة المنخفضة التي تفقد الحرارة بسرعة عن طريق الإشعاع هي الأفضل أداءً. وقد عمل عدد من الباحثين على هذه الطريقة. ^{[ 30 ]} في أوائل الستينيات، استُخدمت مكثفات الندى المصنوعة من صفائح البولي إيثيلين المثبتة على إطار بسيط يشبه خيمة السقف في إسرائيل لريّ النباتات. وقد نجت الشتلات التي زُوّدت بالندى وقليل من الأمطار من هذه المجمعات بشكل أفضل بكثير من مجموعة المقارنة التي زُرعت بدون هذه الوسائل المساعدة  ، حيث جفت جميعها خلال فصل الصيف. ^{[ 31 ]} في عام 1986 في نيو مكسيكو، أنتجت مكثفات مصنوعة من رقائق معدنية خاصة كمية كافية من الماء لتزويد الشتلات الصغيرة. ^{[ 4 ]}

في عام ١٩٩٢، حضر وفد من الأكاديميين الفرنسيين مؤتمرًا عن المادة المكثفة في أوكرانيا ، حيث عرّفهم الفيزيائي دانيال بيسينز على قصة تزويد مدينة ثيودوسيا القديمة بالمياه من مكثفات الندى. وقد أثار هذا الأمر فضولهم، فقاموا في عام ١٩٩٣ بزيارة الموقع بأنفسهم. وخلصوا إلى أن التلال التي وصفها زيبولد بأنها مكثفات ندى هي في الواقع تلال دفن قديمة (جزء من مقبرة ثيودوسيا القديمة)، وأن الأنابيب تعود إلى العصور الوسطى ولا علاقة لها ببناء التلال. عثروا على بقايا مكثف زيبولد، فقاموا بتنظيفه وفحصه بدقة. يبدو أن مكثف زيبولد قد عمل بشكل جيد، لكن في الحقيقة نتائجه الدقيقة غير واضحة تمامًا، ومن المحتمل أن يكون المُجمِّع قد اعترض الضباب، مما زاد من كمية المياه المُجمَّعة بشكل ملحوظ. ^{[ 10 ]} إذا كان مكثف زيبولد قد نجح على الإطلاق، فربما يعود ذلك إلى قدرة بعض الأحجار القريبة من سطح التل على فقدان الحرارة ليلاً مع كونها معزولة حرارياً عن الأرض؛ ومع ذلك، فإنه لم يكن ليحقق أبدًا الكمية التي توقعها زيبولد. ^{[ 2 ] [ 32 ]}

وقد عاد الحزب إلى فرنسا بحماس شديد، وأسس المنظمة الدولية لاستخدام الندى (OPUR)، بهدف محدد هو توفير الندى كمصدر بديل للمياه. ^{[ 33 ]}

بدأ مشروع OPUR دراسةً لتكثف الندى في ظروف المختبر؛ حيث طوّروا غشاءً خاصًا كارهًا للماء ، وأجروا تجارب على تركيبات تجريبية، بما في ذلك مُجمِّع مساحته 30 مترًا مربعًا (320 قدمًا مربعًا ) في كورسيكا . ^{[ 34 ]} ومن بين الأفكار المهمة التي توصلوا إليها، ضرورة أن تكون كتلة سطح التكثف منخفضة قدر الإمكان حتى لا يحتفظ بالحرارة بسهولة، وحمايته من الإشعاع الحراري غير المرغوب فيه بواسطة طبقة عازلة ، وأن يكون كارهًا للماء ليسهل التخلص من الرطوبة المتكثفة. ^{[ 35 ]}  

عندما كانوا على وشك البدء في تركيب أول جهاز عملي، علموا أن أحد أعضائهم، جيرجا شاران، قد حصل على منحة لبناء مكثف ندى في كوثارا، الهند. في أبريل 2001، لاحظ شاران بالصدفة تكثفًا كبيرًا على سطح كوخ في منتجع توران بيتش في منطقة كوتش الساحلية القاحلة ، حيث كان يقيم لفترة وجيزة. في العام التالي، بحث في هذه الظاهرة عن كثب وأجرى مقابلات مع السكان المحليين. بتمويل من وكالة تنمية الطاقة في غوجارات والبنك الدولي ، واصل شاران وفريقه تطوير مكثفات إشعاعية سلبية لاستخدامها في منطقة كوتش الساحلية القاحلة. ^{[ 36 ]} بدأ التسويق التجاري الفعلي في عام 2006. ^{[ 37 ]}

اختبر شاران مجموعة واسعة من المواد وحصل على نتائج جيدة من صفائح الحديد المجلفن والألومنيوم ، لكنه وجد أن صفائح البلاستيك الخاص الذي طورته شركة OPUR، بسماكة 400 ميكرومتر فقط (0.016 بوصة) ، تعمل بشكل عام بشكل أفضل من الصفائح المعدنية وأقل تكلفة. ^{[ 38 ]} يُعرف غشاء البلاستيك، باسم رقائق OPUR، بأنه محب للماء ومصنوع من البولي إيثيلين الممزوج بثاني أكسيد التيتانيوم وكبريتات الباريوم . 

يهدف تصميم بئر الهواء ذي الكتلة العالية إلى تبريد كتلة كبيرة من البناء باستخدام هواء الليل البارد الذي يدخل المبنى بفعل النسيم أو الحمل الحراري الطبيعي. خلال النهار، تؤدي حرارة الشمس إلى زيادة الرطوبة الجوية. وعندما يدخل هواء النهار الرطب إلى بئر الهواء، يتكثف على البناء الذي يفترض أنه بارد. لم يُحقق أي من مُجمّعات الكتلة العالية أداءً جيدًا، ويُعد بئر كنابن الهوائي مثالًا بارزًا على ذلك.

تكمن مشكلة المجمعات الحرارية ذات الكتلة العالية في عدم قدرتها على التخلص من كمية كافية من الحرارة ليلاً  ، على الرغم من وجود خصائص تصميمية تهدف إلى ضمان ذلك. ^{[ 3 ]} وبينما يعتقد بعض المفكرين أن زيبولد ربما كان محقًا في نهاية المطاف، ^{[ 41 ] [ 42 ]} تناقش مقالة في مجلة البيئات القاحلة أسباب عدم قدرة تصاميم المكثفات الحرارية ذات الكتلة العالية من هذا النوع على إنتاج كميات مفيدة من الماء.

نود التأكيد على النقطة التالية: للحصول على التكثيف، يجب أن تكون درجة حرارة المكثف (الحجارة) أقل من درجة حرارة نقطة الندى. عندما لا يكون هناك ضباب، تكون درجة حرارة نقطة الندى دائمًا أقل من درجة حرارة الهواء. تُظهر البيانات المناخية أن درجة حرارة نقطة الندى (مؤشر على محتوى الماء في الهواء) لا تتغير بشكل ملحوظ عندما يكون الطقس مستقرًا. وبالتالي، لا تستطيع الرياح، التي تُؤثر في النهاية على درجة حرارة الهواء في المكثف، تبريده لضمان عمله. لذا، يجب أن تعمل ظاهرة تبريد أخرى  ، وهي التبريد الإشعاعي  . لذلك، في الليل، عندما يبرد المكثف بالإشعاع، يمكن استخلاص الماء السائل من الهواء. من النادر جدًا أن ترتفع درجة حرارة نقطة الندى بشكل كبير لتتجاوز درجة حرارة الحجارة داخل كومة الحجارة. أحيانًا، عندما يحدث ذلك، قد يكون الندى غزيرًا لفترة قصيرة. لهذا السبب، نادرًا ما أسفرت المحاولات اللاحقة التي قام بها ل. شابتال وأ. كنابن لبناء مكثفات ندى ضخمة عن إنتاجية كبيرة. [التشديد كما في الأصل] ^{[ 2 ]}

على الرغم من ذكر الآبار الهوائية القديمة في بعض المصادر، إلا أن هناك أدلة ضئيلة على وجودها، والاعتقاد المستمر بوجودها له طابع الأسطورة الحديثة . ^{[ 2 ]}

صُممت بئر الهواء الإشعاعي لتبريد سطح ما عن طريق إشعاع الحرارة إلى السماء ليلاً. يتميز هذا السطح بكتلة منخفضة فلا يحتفظ بالحرارة، وهو معزول حراريًا عن أي كتلة أخرى، بما في ذلك الأرض. ^{[ 43 ]} يتميز المجمع الإشعاعي النموذجي بسطح تكثيف بزاوية 30 درجة من الأفقي. يُغطى سطح التكثيف بطبقة سميكة من مادة عازلة مثل رغوة البوليسترين ، ويُثبت على ارتفاع 2-3 أمتار (7-10 أقدام) فوق مستوى سطح الأرض. يمكن تركيب هذه المكثفات بسهولة على أسطح المباني المنخفضة أو تثبيتها بإطار بسيط. ^{[ 44 ]} على الرغم من أن الارتفاعات الأخرى لا تُجدي نفعًا في العادة، إلا أنه قد يكون من الأقل تكلفة أو الأكثر ملاءمة تركيب المجمع بالقرب من مستوى سطح الأرض أو على مبنى من طابقين. ^{[ 45 ]} 

تم بناء مكثف إشعاعي بمساحة 550 مترًا مربعًا (5900 قدم مربع )، كما هو موضح على اليسار، بالقرب من سطح الأرض. في منطقة شمال غرب الهند حيث تم تركيبه، يتشكل الندى لمدة ثمانية أشهر في السنة، ويجمع هذا النظام حوالي 15 مليمترًا (0.59 بوصة) من مياه الندى خلال الموسم، مع ما يقرب من 100 ليلة ندى. يوفر النظام سنويًا ما مجموعه حوالي 9000 لتر (2000 جالون إمبراطوري ؛ 2400 جالون أمريكي ) من المياه الصالحة للشرب للمدرسة التي تمتلك الموقع وتديره. ^{[ 46 ]}       

على الرغم من أن التصاميم المسطحة تتميز بالبساطة، إلا أن تصاميم أخرى كالأهرامات المقلوبة والمخاريط قد تكون أكثر فعالية بشكل ملحوظ. ولعل السبب في ذلك هو أن هذه التصاميم تحمي أسطح التكثيف من الحرارة غير المرغوب فيها المنبعثة من الطبقات السفلى للغلاف الجوي، ولأنها متناظرة، فهي لا تتأثر باتجاه الرياح. ^{[ 47 ]}

قد تُسهم المواد الجديدة في ابتكار جامعات أفضل. ^{[ 48 ]} إحدى هذه المواد مستوحاة من خنفساء صحراء ناميب ، التي تعيش فقط على الرطوبة التي تستخلصها من الغلاف الجوي. وقد وُجد أن ظهرها مُغطى بنتوءات مجهرية: قممها محبة للماء، وأخاديدها كارهة للماء. ^{[ 49 ] [ 50 ] [ 51 ]} وقد قام باحثون في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا بمحاكاة هذه الخاصية من خلال ابتكار سطح مُحكم يجمع بين مواد كارهة للماء ومحبة للماء بالتناوب. ^{[ 52 ]}

تُستخدم أجهزة تجميع المياه الجوية النشطة منذ بدء استخدام التبريد الميكانيكي تجاريًا . ببساطة، كل ما يتطلبه الأمر هو تبريد مبادل حراري إلى ما دون نقطة الندى، ليتم إنتاج الماء. وقد يحدث إنتاج الماء هذا كمنتج ثانوي ، وربما غير مرغوب فيه، لعملية إزالة الرطوبة . ^{[ 3 ]} على سبيل المثال، يُنتج نظام تكييف الهواء في برج خليفة بدبي ما يُقدّر بنحو 15 مليون جالون أمريكي (57,000 متر ^مكعب ) من الماء سنويًا ، تُستخدم لريّ المساحات الخضراء المحيطة بالبرج. ^{[ 54 ]}  

نظرًا لأن التبريد الميكانيكي يستهلك كميات كبيرة من الطاقة، فإن استخدام المجمعات النشطة يقتصر عادةً على الأماكن التي لا تتوفر فيها مصادر مياه قابلة للتحلية أو التنقية بتكلفة أقل، والتي تبعد مسافة كافية عن مصادر المياه العذبة تجعل نقلها غير اقتصادي. هذه الظروف نادرة، وحتى في حال توفرها، فشلت المنشآت الكبيرة، كتلك التي جُرِّبت في ثلاثينيات القرن الماضي في كوك، جنوب أستراليا، بسبب تكلفة تشغيلها، إذ كان نقل المياه لمسافات طويلة أرخص. ^{[ 22 ]}

في حالة المنشآت الصغيرة، قد تفوق سهولة الاستخدام التكلفة. يوجد نطاق واسع من الآلات الصغيرة المصممة للاستخدام في المكاتب، والتي تنتج بضعة لترات من مياه الشرب من الهواء. مع ذلك، توجد ظروف لا يتوفر فيها مصدر للمياه سوى الهواء. على سبيل المثال، في ثلاثينيات القرن العشرين، أضاف المصممون الأمريكيون أنظمة تكثيف إلى المناطيد  - في هذه الحالة، كان الهواء هو الهواء المنبعث من عادم المحركات، وبالتالي كان يحتوي على ماء إضافي كناتج للاحتراق. جُمعت الرطوبة واستُخدمت كوزن إضافي لتعويض فقدان الوزن الناتج عن استهلاك الوقود. من خلال تجميع الوزن بهذه الطريقة، أمكن الحفاظ على طفو المنطاد ثابتًا نسبيًا دون الحاجة إلى إطلاق غاز الهيليوم، الذي كان باهظ الثمن ومحدود التوفر. ^{[ 55 ]}

وفي الآونة الأخيرة، في محطة الفضاء الدولية ، تتضمن وحدة زفيزدا نظامًا للتحكم في الرطوبة. ويُستخدم الماء الذي تجمعه عادةً لتزويد نظام إلكترون الذي يحلل الماء كهربائيًا إلى هيدروجين وأكسجين ، ولكن يمكن استخدامه للشرب في حالات الطوارئ. ^{[ 56 ]}

توجد عدة تصاميم تقلل من متطلبات الطاقة للمكثفات النشطة:

• إحدى الطرق هي استخدام الأرض كمشتت حراري عن طريق سحب الهواء عبر أنابيب تحت الأرض. ^{[ 57 ]} يُستخدم هذا الأسلوب غالبًا لتوفير مصدر هواء بارد للمبنى بواسطة مبادل حراري أرضي (يُعرف أيضًا باسم أنابيب الأرض )، حيث يُعتبر التكثيف مشكلة رئيسية. ^{[ 58 ]} من أبرز مشاكل هذه التصاميم أن الأنابيب تحت الأرض عرضة للتلوث ويصعب تنظيفها. تتطلب هذه التصاميم سحب الهواء عبر الأنابيب بواسطة مروحة، ولكن يمكن توفير الطاقة اللازمة (أو استكمالها) بواسطة توربين رياح . ^{[ 59 ]}

• يُستخدم ماء البحر البارد في البيوت الزجاجية المصنوعة من مياه البحر لتبريد وترطيب الجزء الداخلي من هيكل يشبه البيوت الزجاجية . ويمكن أن يكون التبريد فعالاً للغاية بحيث لا تستفيد النباتات الموجودة بالداخل من انخفاض النتح فحسب ، بل يتجمع الندى على السطح الخارجي للهيكل ويمكن جمعه بسهولة بواسطة المزاريب. ^{[ 4 ]}
• يستخدم نوع آخر من أجهزة تجميع المياه الجوية مواد مجففة تمتص بخار الماء من الجو عند درجة حرارة الغرفة ، مما يتيح استخلاص الرطوبة حتى عندما تكون الرطوبة النسبية منخفضة بنسبة 14%. ^{[ 60 ]} وقد أثبتت هذه الأنظمة جدواها الكبيرة كمصدر احتياطي لمياه الشرب الآمنة في حالات الطوارئ. ^{[ 61 ] [ 62 ]} ولتجديد هذه الأجهزة، يلزم تسخين المادة المجففة. ^{[ 63 ]} في بعض التصاميم، تُستمد طاقة التجديد من الشمس؛ حيث يُهوى الهواء ليلاً فوق طبقة من المواد المجففة التي تمتص بخار الماء. وخلال النهار، تُغلق المباني، مما يؤدي إلى ارتفاع درجة الحرارة بفعل ظاهرة الاحتباس الحراري ، وكما هو الحال في أحواض تحلية المياه بالطاقة الشمسية ، يتبخر جزء من بخار الماء، ويتكثف على جزء بارد، ثم يُجمع. ^{[ 4 ]} كما تُساهم تقنية النانو في تحسين هذه الأنواع من أجهزة التجميع. قام أحد هذه الأجهزة القائمة على الامتزاز بجمع 0.25 لتر من الماء لكل كيلوغرام من إطار معدني عضوي في مناخ جاف للغاية مع نقاط ندى تحت الصفر ( تيمبي ، أريزونا، الولايات المتحدة الأمريكية). ^{[ 64 ]}

• قامت شركة فرنسية مؤخراً بتصميم توربين رياح صغير يستخدم مولداً كهربائياً  بقدرة 30 كيلوواط لتشغيل نظام تبريد ميكانيكي مدمج لتكثيف الماء. ^{[ 65 ]}

• ألين، هيو (1931). قصة المنطاد . شركة جوديير للإطارات والمطاط.
• ألتون ستيوارت، بوبي؛ هاول، تيري أ. (2003). موسوعة علوم المياه . مارسيل ديكر. ISBN 978-0-8247-0948-8.
• بيسينز، د.؛ ميليموك، إ. (2000). "حالة مصادر المياه العذبة البديلة" (ملف PDF) . المنظمة الدولية لاستخدام الندى . تاريخ الاسترجاع: 10 سبتمبر 2010 .
• بيسينز، د.؛ ميليموك، إ.؛ نيكولاييف، ف.س.؛ بيركوفيتش، س.؛ موسيللي، م.؛ هيوسينكفيلد، ب.؛ جاكوبس، أ.ف.ج. (2006). "تعليق على بحث "رطوبة الهواء كمصدر للمياه في المناطق القاحلة: آمال وشكوك وحقائق" لكوجان وتراثمان" (ملف PDF) . مجلة البيئات القاحلة . 67 (2): 343-352 . رمز Bibcode : 2006JArEn..67..343B . doi : 10.1016/j.jaridenv.2006.01.011 . مؤرشف من النسخة الأصلية (ملف PDF) بتاريخ 11 أبريل 2021. تم الاطلاع عليه بتاريخ 10 سبتمبر 2010 .
• كارتليدج، شيريز (2009). الماء من الهواء: آلات حصاد المياه . دار نوروود. ISBN 978-1-59953-196-0.
• كلوس، أوين؛ ووزاني، جليل؛ وموسيلي، مارك؛ ونيكولاييف، فاديم؛ وشاران، جيرجا؛ وبيسينز، دانيال (2006). "دراسة مكثفات ماء الندى المبردة بالإشعاع باستخدام ديناميكا الموائع الحسابية (CFD)". arXiv : 0707.2514 [ physics.flu-dyn ].
• جيندل، آي. (11 سبتمبر 1965). "ري النباتات بمياه الغلاف الجوي في الصحراء". مجلة نيتشر . 207 (5002): 1173-1175 . رمز Bibcode : 1965Natur.207.1173G . doi : 10.1038/2071173a0 . S2CID 4207774 . 
• هيلز، إدوين شيربون (1966). الأراضي القاحلة: تقييم جغرافي . ميثوين.
• كلافاكي، وولف (1936). "الأساليب العملية لتكثيف الماء من الغلاف الجوي". وقائع جمعية الصناعات الكيميائية في فيكتوريا . 36 : 1093-1103 .
• موسيللي، م.؛ بيسينز، د.؛ ميليموك، إ. (يناير 2006). "مقارنة إنتاجية الندى من مكثفين كبيرين مسطحين للندى". مجلة البيئات القاحلة . 64 (1): 54-76 . Bibcode : 2006JArEn..64...54M . doi : 10.1016/j.jaridenv.2005.04.007 .
• Nelson, Robert A. (2003). "Air Wells, Fog Fences & Dew Ponds – Methods for Recovery of Atmospheric Humidity". Rex Research. Retrieved 10 September 2010. This article has been widely reproduced, including extracts in Sharan, 2006.
• Neumann, Klaus (2002). "Fifth Columnists? German and Austrian Refugees in Australian Internment Camps"(PDF). National Archives of Australia. Archived from the original(PDF) on 20 February 2012. Retrieved 18 March 2011.
• Nikolayev, V.S.; Beysens, D.; Gioda, A.; Milimouk, I.; Katiushin, E.; Morel, J. P. (1996). "Water Recovery from Dew". Journal of Hydrology. 182 (1): 19–35. Bibcode:1996JHyd..182...19N. doi:10.1016/0022-1694(95)02939-7. S2CID 128815217.
• Pugsley, Alfred J (1939). Dewponds in Fable and Fact. Country Life Ltd.
• Sharan, Girja (2006). Dew Harvest. Foundation Books. ISBN 978-81-7596-326-9.
• Sharan, Girja (2007). "Harvesting dew to supplement drinking water supply in arid coastal villages of Gujarat"(PDF). Indian Institute of Management. Archived from the original(PDF) on 14 June 2011. Retrieved 10 September 2010.
• Anonymous (March 1933). "Air Well Waters Parched Farms". Popular Science. 122 (3). Retrieved 10 September 2010.