Development of innovation fog-harvesting devices and their application in architecture and built environment

In order to face the hydric crisis and preserve global water supplies, relieving the stress upon conventional and over-exploited fresh water sources, fog harvesting stands as a promising yet relatively unexplored solution. The traditional fog collector, an ancient device that condenses atmospheric water on textile surfaces, has been used as a primary water source in some arid regions. However, its design and materials have remained unchanged over time, limiting its collection efficiency. To optimize fog collection performance and achieve water self-sufficiency in specific climatic regions, the structure and mesh of fog collectors can be studied and developed. This article provides a comprehensive review of practical-scale fog collection systems implemented in various locations worldwide, with a focus on rural installations. While these cases demonstrate significant success, the potential application of fog collection systems in urban environments can address water scarcity challenges. In this regard, we propose the integration of fog water harvesting into urban settings by utilizing the building envelope as a potential collection surface. The feasibility of this concept is thoroughly investigated and analyzed in this article. Existing technologies are evaluated, highlighting their advantages and disadvantages through an extensive literature review. Furthermore, the potential of fog collectors as a new component for building water collection is explored. To support our proposal, we present a design concept for a flexible fog water collector that can be applied to building facades. Subsequent experiments are conducted to test and verify its usability and effectiveness. By introducing fog water harvesting into urban environments and leveraging building structures, we aim to enhance water availability and mitigate water scarcity issues. This research contributes to the advancement of fog collection technology, providing innovative approaches for optimizing water resources and promoting sustainable water management in both rural and urban areas.

Per affrontare la crisi idrica e preservare le riserve idriche globali, alleviando lo stress delle fonti d'acqua dolce convenzionali e sovrasfruttate, la raccolta della nebbia rappresenta una soluzione promettente ma relativamente inesplorata. Il tradizionale collettore di nebbia, un antico dispositivo che condensa l'acqua atmosferica su superfici tessili, è stato utilizzato come fonte primaria di acqua in alcune regioni aride. Tuttavia, il suo design e i suoi materiali sono rimasti invariati nel tempo, limitando la sua efficienza di raccolta. Per ottimizzare le prestazioni di raccolta della nebbia e raggiungere l'autosufficienza idrica in specifiche regioni climatiche, è possibile studiare e sviluppare la struttura e le maglie dei collettori di nebbia. Questo articolo fornisce una rassegna completa dei sistemi di raccolta della nebbia su scala pratica implementati in varie località del mondo, con particolare attenzione alle installazioni rurali. Sebbene questi casi dimostrino un successo significativo, la potenziale applicazione dei sistemi di raccolta della nebbia in ambienti urbani può affrontare le sfide della scarsità d'acqua. A questo proposito, proponiamo l'integrazione della raccolta dell'acqua nebulizzata negli ambienti urbani, utilizzando l'involucro dell'edificio come potenziale superficie di raccolta. La fattibilità di questo concetto viene studiata e analizzata a fondo in questo articolo. Le tecnologie esistenti sono valutate, evidenziando i loro vantaggi e svantaggi attraverso un'ampia revisione della letteratura. Inoltre, viene esplorato il potenziale dei collettori a nebbia come nuovo componente per la raccolta dell'acqua negli edifici. A sostegno della nostra proposta, presentiamo un concetto di design per un collettore di acqua nebulizzata flessibile che può essere applicato alle facciate degli edifici. Successivamente sono stati condotti esperimenti per testare e verificare la sua utilizzabilità ed efficacia. Introducendo la raccolta di acqua nebulizzata negli ambienti urbani e sfruttando le strutture degli edifici, miriamo a migliorare la disponibilità di acqua e a mitigare i problemi di scarsità idrica. Questa ricerca contribuisce al progresso della tecnologia di raccolta della nebbia, fornendo approcci innovativi per ottimizzare le risorse idriche e promuovere una gestione sostenibile dell'acqua sia nelle aree rurali che in quelle urbane.