Una pompa ad aria compressa è un dispositivo che sfrutta i principi della gravitazione e dell’inerzia per pompare acqua iniettando un flusso di aria compressa in un tubo riempito con una colonna d’acqua. Questa aria introdotta fa sì che l’acqua fluisca verso l’alto e fuori dal tubo, determinando un flusso costante di acqua fuori dalla pompa. Grazie alla sua semplicità, la pompa di sollevamento dell’aria è adatta per usi in cui i contaminanti dell’acqua danneggerebbero una pompa meccanica o dove i fluidi o l’impasto liquido pompati richiedono un’agitazione meccanica minima. Le pompe ad aria compressa possono essere appropriate per il trattamento delle acque reflue, la ricerca archeologica e l’acquacoltura dove sono richieste basse pressioni di scarico.
L’installazione di una pompa ad aria compressa consiste tipicamente in uno scarico verticale o in un tubo di aspirazione immerso nel corpo idrico da pompare. Un tubo dell’aria separato è inserito in questo tubo dell’estrattore a breve distanza dalla sua estremità inferiore. L’aria viene quindi introdotta nella colonna d’acqua nel tubo dell’estrattore ad una pressione superiore a quella dell’acqua nel tubo. La gravità provoca quindi l’aumento di un corpo di bolle d’aria nel tubo dell’estrattore a causa della minore densità dell’aria. Questa colonna di bolle d’aria porta con sé l’acqua circostante per inerzia oltre a costringere l’acqua sopra di essa a spostarsi verso l’alto.
Quando l’acqua si muove verso l’alto, crea un vuoto che aspira l’acqua dal pozzo nel tubo dell’estrattore per prenderne il posto. Questo crea un costante movimento verso l’alto dell’acqua nel tubo che rappresenta il meccanismo di pompaggio della pompa di sollevamento dell’aria. Il volume del processo di pompaggio può essere controllato regolando la pressione del flusso d’aria introdotto che influenzerà anche la “prevalenza” che la pompa è in grado di produrre. La prevalenza della pompa si riferisce alla distanza verticale a cui la pompa è in grado di spostare l’acqua al di sopra del livello dell’acqua di pozzo.
I pozzi profondi e sabbiosi beneficiano dell’uso di una pompa di sollevamento dell’aria poiché la sabbia sospesa nell’acqua abrade rapidamente le parti mobili di una pompa meccanica. Le pompe ad aria compressa non hanno parti mobili; a causa del flusso d’acqua relativamente lento, anche l’interno del tubo dell’estrattore subisce una minima abrasione. Il funzionamento di una pompa di sollevamento ad aria è vantaggioso anche nei casi in cui vengono pompati fanghi o fluidi di natura sensibile. Ciò è particolarmente vero per applicazioni come i siti di ricerca archeologica in cui il contenuto del liquame sommerso verrebbe danneggiato da una pompa meccanica.
Le capacità di scarico delle pompe per trasporto aereo variano da circa 20 a 2,000 galloni (da 75 a 7,600 litri) al minuto e possono raggiungere prevalenze di 750 piedi (229 metri). La pompa airlift non è adatta per applicazioni che richiedono caratteristiche di scarico ad alta pressione o aspirazione. L’estremità di ingresso del tubo dell’estrattore dovrebbe idealmente essere coperta da un setaccio poiché l’ingresso di oggetti di grandi dimensioni provoca l’intasamento del tubo a causa delle caratteristiche di bassa pressione del sistema.