Восстановление воды, потерянной при дыхании

Что мы можем сделать, чтобы свести потерю воды при дыхании к абсолютному минимуму ?

Я ищу методы или устройства, полезные для авантюристов, не имеющих постоянного доступа к воде, например, походы или езда на велосипеде по пустыне дольше, чем это разумно, чтобы нести или находить достаточное количество воды.

Воду не обязательно нужно очищать путем питья. Любой ответ на вопрос, какая вода в противном случае была бы потеряна из-за дыхания, но вместо этого находится в вашем теле, поддерживая ваше здоровье, является хорошим ответом.

См. также : «Безопасно ли пить мочу?» (Короткий ответ: нет) Моча — еще один из самых больших источников потери воды организмом, и вы можете перегонять ее обратно в чистую воду с небольшим количеством ресурсов и достаточным источником тепла.

Пища для размышлений : я помню, что в рассказе «Дюна» люди на этой пустынной планете имели доступ к носимому оборудованию для регенерации воды, которое восстанавливало почти всю воду не только из дыхания, но и из других источников. «Дюна» — это научная фантастика, но это заставляет меня задуматься, действительно ли такие технологии доступны в реальности; Существует ли легко переносимое оборудование, которое таким же образом может регенерировать значительную часть выдыхаемой воды?

Этот вопрос навеян прочтением этого ответа на вопрос о нормировании воды и смерти от обезвоживания. Исходя из этого вопроса и прочтения этой темы в другом месте, кажется, что разумная часть воды, теряемой в день, может быть связана с потерей водяного пара с вашим дыханием. Это может даже составлять значительную часть потерь воды в некоторых средах, таких как холодный сухой воздух.

Я мог бы представить себе маску на солнечных батареях с охлаждением Пельтье или даже шлем, который конденсирует выдыхаемую воду либо для увлажнения входящего воздуха, либо для питья. Но я никогда не слышал о такой вещи в реальной жизни, и она была бы тяжелой и громоздкой.
@paparazzo Нет, я просто помню, что читал это где-то (возможно, на улице. SE, я не помню). Я не уверен, насколько хорошо это работает, но я просто привел его как единственный реальный пример, который мог придумать. Я думаю, что идея шарфа заключается в том, что в холодных условиях он создает не только тепловой слой, но и «влажный слой», который делает воздух рядом со ртом более влажным по сравнению с сухим воздухом вокруг вас. Я могу сказать по своему опыту, что надевание шарфа увеличивает конденсацию внутри него и на моих очках, но я не заявлял о фактической эффективности удерживания воды.
@ShemSeger Я читал этот ответ раньше, но забыл о соответствующем разделе в нем. Спасибо. Если мы получим полный и хорошо написанный ответ на мой вопрос здесь, надеюсь, что информация из вашего другого ответа будет учтена.
Наденьте стилсьют .
@PeteBecker Именно это я и имел в виду, когда писал этот вопрос. :) К сожалению, я не могу пойти в местный магазин спортивных товаров и купить их, потому что они научно-фантастические; Мне нужно было бы лететь в магазин спортивных товаров на той планете, но у меня нет космического корабля. :( Я надеялся получить ответы в этом духе, например: «Да, есть [этот гаджет], который восстанавливает большую часть вашего водяного пара из дыхания», но я знаю, что это маловероятно, и буду доволен тем, что работает.

Ответы (4)

В холодную погоду эффективен простой толстый шарф, закрывающий лицо и нос, который уменьшает выдыхаемую воду на четверть или половину. При вдохе шарф охлаждается. На выдохе часть влаги конденсируется. При следующем вдохе часть мокрого шарфа увлажняет и согревает входящий воздух.

Как правило, шарф заканчивается застывшей массой из застывшего водяного пара. Акриловые шарфы легче выбить лед и высушить.

Между прочим, в холодную погоду около 1/4 вашей энергии уходит на испарение воды, чтобы ваши легкие не превратились в пыль. (хорошо, гипербола...) Этот расчет фактически основан на абсолютной влажности 0 в воздухе -10°C и 100% влажности в ваших легких.

Энергопотребление будет таким же, как и в жаркой пустыне, но в данном случае оно действует в вашу пользу. Вам нужно избавиться от лишнего тепла. Если вы не теряете его из легких, вместо этого вам приходится потеть. Вода, стекающая с вашего лица на землю, не охладит вас.

Вместо этого спросите, как вы можете уменьшить тепло, получаемое из окружающей среды.

Интересный. Итак, вы предполагаете, что, по крайней мере, в некоторых сценариях я не должен хотеть уменьшить потери воды? Я думаю, что ваша оценка потоотделения скорее преувеличена; по крайней мере, общее учение состоит в том, что вы потеете, тогда испарение пота снижает вашу температуру (поскольку, как вы сами отметили о легких, испарение является действительной технологией охлаждения) ... тем не менее, ваша точка зрения, что потеря его из легких может быть более эффективным является тот, который я не рассматривал. Тем не менее, мне интересно, есть ли еще хороший способ восстановить эту влагу. Хорошая информация и пища для размышлений. +1
Что касается последнего предложения об уменьшении тепла, я много думал об этом. Когда у меня большой избыток воды, я решаю эту проблему, часто выливая воду на себя, что отлично работает, но это противоположная ситуация, которую мы обсуждали. Хм... Я думаю, что понимаю вашу точку зрения, вы имеете в виду снижение температуры, чтобы уменьшить потребность в использовании воды до более низкой температуры? Это еще один отличный момент.
Жаркий климат пустыни: держитесь подальше от солнца. Носите несколько слоев светлой очень свободной легкой одежды. Носить шляпу. Путешествие ночью.
Да, я согласен и сделал бы подобное. Обычно, если я нахожусь в жаре, у меня также есть доступ к большому количеству воды, и я могу просто хорошо увлажняться и держать свою одежду влажной, так как я никогда не совершал длительных прогулок без кемпинга в очень жарком климате. /сухое место... но хотелось бы отсюда вопрос. Но да, я обдумываю вопрос, похожий на то, что вы предлагаете, но я не хочу, чтобы он был просто «как сохранить прохладу, когда очень жарко», поэтому я еще не задавал его. Если я это сделаю, я свяжу два вопроса.
Пот, который испаряется с вас, уносит с собой тепло. Пот, который капает с вас, потрачен впустую. В условиях высокой температуры и высокой влажности вы проигрываете от капель, а также от испарения.

Я бегло посмотрел на это под другим углом в 2021 году. Я нашел существующее устройство для сбора конденсата в ширину . Не идеальный ответ сам по себе, но, безусловно, стоит посмотреть.

Они устанавливают верхнюю границу для сбора от взрослого человека в 250 микролитров в минуту, если вы можете активно охлаждать пробирку для сбора. Устройство собирает до 10 минут, но я подумал, что вы можете изменить дизайн, взять два, собрать с одного, используя другой.

Но я думаю, что это работает при 15 мл в час, так что только 150 мл за 10 часов. Возможно, вы могли бы немного улучшить дизайн, но я думаю, что вам нужен более или менее другой порядок.

Итак, с отказом от ответственности, что этот ответ не основан на опыте использования каких-либо реальных проверенных практик или технологий и опубликован в надежде внести свой вклад в генерацию идей людьми, которые любят изобретать и тестировать новое оборудование:

Дыхание насыщено (влажность 100%), а содержание влаги в воздухе при разных температурах различается (см. https://www.engineeringtoolbox.com/maximum-moisture-content-air-d_1403.html ), поэтому есть основания полагать, что можно уменьшить потерю влаги телом (и, таким образом, уменьшить необходимое потребление воды) либо путем увлажнения вдыхаемого воздуха, либо повторного захвата выдыхаемого воздуха.

Один из способов может состоять в том, чтобы выяснить, как влага, которую вы выдыхаете, мигрирует в воздух, которым вы дышите. Я думаю, что это происходит при дыхании через шарф в холодную погоду: выдыхаемая влага конденсируется на холодных волокнах шарфа и этот конденсат увлажняет поступающий воздух. Возможно, это можно оптимизировать с помощью какой-нибудь мембраны, которая пропускает влагу из вашего выдыхаемого воздуха на пути вдыхаемого воздуха, не позволяя вам повторно вдыхать большую часть выдыхаемого углекислого газа.

Другой вариант — использовать эту влагу для увлажнения кожи, уменьшая потоотделение, если не делая возможным его повторное впитывание, хотя это, вероятно, было бы нежелательно в холодную погоду.

Третьим было бы уловить его (сконденсировать или поглотить каким-либо гидрофильным материалом) и выпустить позже. Если вы предполагаете доступный научно-фантастический источник энергии, этот последний метод может сработать — вы можете улавливать весь пар с помощью крошечного змеевика холодильника, убивать бактерии ультрафиолетом или удалять их с помощью обратного осмоса и удалять летучие соединения (вонь) с помощью угольного фильтра. Вопрос в том, в каких обстоятельствах это практично: прохладный утренний воздух пустыни, проходящий мимо теплообменника на раме велосипеда, может быть одним из них.

В этой статье, опубликованной на сайте nih.gov , указывается, что потери воды из-за физической нагрузки и погоды варьируются в широких пределах, от 7 до 70 мл/ч. Таким образом, ваша установка должна быть довольно легкой и / или ваше путешествие должно быть довольно долгим, прежде чем это будет лучше, чем просто нести дополнительную воду. Но «теплообменник» может буквально представлять собой смятую банку из-под пива или кусок тонкостенной алюминиевой трубки, так что я не думаю, что это исключено.

Обратите также внимание, что расчет потери воды основан на выведении влаги за вычетом влаги на входе, поэтому увлажнение воздуха, которым вы дышите, действительно может помочь.

Я думаю, что увлажняющее дыхание для активности в холодную погоду — отличное приложение для этого. Наткнулся на этот отчет 1957 года об арктических масках для американских военных здесь . Это предполагает другие критерии дизайна для этого устройства.

Спекулятивные ответы без исследований или опыта получают отрицательные голоса
@mmcc спасибо за ваш вклад, и, пожалуйста, постарайтесь не допустить, чтобы отрицательные голоса дошли до вас, поскольку они указывают только на то, что ожидается от ответа outdoors.SE, и их не следует воспринимать как означающий, что ваш ответ бесполезен. Я согласен с Чарли в том, что этот ответ технически не соответствует тому, как на открытом воздухе. SE ожидает, что ответы будут; однако то, что он не подходит для сайта, не означает, что он не дает хорошего направления и пищи для размышлений. Обратите внимание, что я не проголосовал за ответ, так как нашел его полезным и вдохновляющим.
Спасибо Аарону — (и Чарли тоже за отзыв) — система понижения голосов элегантна в том смысле, что ответы перемещаются вниз, но не исчезают, другими словами, не мешают большинству пользователей, оставаясь доступными для потенциальных нишевых заинтересованных лиц. Точно так же система репутации SE кажется хорошо продуманной в том смысле, что 5-кратная разница между влиянием «за» и «против» вознаграждает ответы, которые полезны для любого значительного меньшинства.
Я дал ему голос, так как это увеличивает понимание ситуации.
@mmcc Ваши комментарии были отредактированы в вашем ответе. Возможно, вы захотите переосмыслить первый абзац в ответ на это, особенно если у вас есть что еще добавить. И, надеюсь, вы делаете; эти предложения соответствуют тому, что я искал, даже если они носят теоретический характер в отношении отдыха на природе.
@ Аарон - готово. Типа хочу построить один прямо сейчас.

Профилактика лучше лечения!

Существует простая стратегия, которую другие ответы, похоже, упустили из виду.

Исследования показывают, что вы можете уменьшить потерю воды при выдохе, просто дыша через нос, а не через рот.

Согласно этой статье , экономия составляет около 40%.

Носовое дыхание также поможет предотвратить перенапряжение, что уменьшит потерю воды через потоотделение.

Это победа во всех отношениях.

Итак, первое средство — это оборудование, которое нам подарила природа — наш нос свободен, портативн и относительно безотказен!

Восстановление воды, потерянной при дыхании
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v