當我們想到循環經濟時,通常會想到修復和回收產品。但有一個主要元素經常被忽略:水。
作為維持地球上所有生命的有限資源,水是我們生存不可或缺的一部分。
由於歐洲部分地區面臨嚴重乾旱,水危機從未像現在這樣離我們家如此之近。
由於供應受到不可預測的天氣和不斷增長的人口的威脅,對這一寶貴資源進行負責任的管理至關重要。
由於熱浪和乾旱導致淡水儲量減少,巴塞隆納正在轉向歐洲最大的水源水海水淡化廠是乾旱居民的生命線。
曾經在哪裡西班牙這座第二大城市的飲用水主要來自河流和水井,現在依靠工廠內迷宮般的綠色、藍色和紫色管道網來防止口渴。
該海水淡化廠自 2009 年建成後幾乎沒有投入使用,目前正在全速運轉,以幫助巴塞隆納大區和約 500 萬人適應氣候變遷的影響。
巴塞隆納的海水淡化廠如何運作?
Llobregat 海水淡化廠泵水從地中海兩公里處到一片偏僻的海灘。
經過多個清潔和過濾系統後,它到達最後一站:扭曲旋轉的多彩通道,將每一滴水擠出,不含鹽分。
2021 年 4 月,乾旱之前,河流提供了巴塞隆納 63% 的飲用水,水井提供了 34%,海水淡化僅提供了 3%。
兩年後,海水淡化佔總發電量的 33%城市根據巴塞隆納市政自來水公司的數據,水井提供了 23% 的飲用水,而日益萎縮的河流僅提供了 19%。
為什麼巴塞隆納需要海水淡化廠?
地中海地區升溫速度比全球許多其他地區都要快。這導致 2022 年創下歷史新高西班牙以及正在損害農業的大規模乾旱。
加泰隆尼亞東北部的缺水情況尤其嚴重,該地區的水務機構預測,到 2050 年,該地區的水資源將減少 18%。
加泰隆尼亞北部河流流域的水庫目前的容量僅為 25%。可用水量已受到限制農業、工業和一些市政用途。
但當局尚未採取像2016-2008年乾旱期間油輪運送飲用水那樣的嚴厲行動。
“我們知道遲早乾旱會來的,」Llobregat 工廠經理 Carlos Miguel 說。
「只要乾旱持續,工廠就會繼續運作。這很清楚。
水務部門預測,巴塞隆納地區將在 9 月正式進入“乾旱緊急狀態”,這將意味著更嚴格的限制。
「我們預測 5 月剩餘時間的降雨量將高於平均水平,但這並不能彌補 32 個月的降雨量乾旱”,加泰隆尼亞水務局局長 Samuel Reyes 說。
海水淡化廠是否可持續?
雖然略布雷加特核電廠的建設是當局聽取氣候專家警告並提前規劃的結果,但它帶來了高昂的經濟和環境成本。
在 Llobregat 工廠的海水淡化過程中,每生產 0.45 公升淡水,就會產生約 0.55 公升極鹹鹽水作為廢棄物。這些物質被傾倒到海裡,其超鹹的負荷會損害生態系統。
地球面臨的另一個迫切問題是海水淡化過程中的能源密集過程。
在逆滲透過程中,高壓迫使海水透過分離鹽分的膜,需要大量能量,而這些能量尚未完全來自於再生能源來源。
西班牙 42% 的電力來自再生能源到 2022 年,它希望今年達到 50%,但仍使用大量導致地球變暖的天然氣。略布雷加特工廠太陽能板產生的電力進入電網,而不是直接用於工廠運作。
西班牙的旅遊業和農業對水資源造成壓力
西班牙綠色和平組織水務專家胡里奧‧巴里亞強調,海水淡化並不是萬靈藥。
巴里亞指出,用水量穩定增加西班牙過去幾十年來支持該國的兩個經濟支柱:農業和旅遊業。
西班牙約 80% 的水都流向農業綠色和平組織計算,而包括巴塞隆納在內的沿海地區是巨大的旅遊勝地,許多飯店都設有需要注水的游泳池。即將實施用水限制加泰隆尼亞將禁止私人泳池注水,而飯店仍可注水。
「[當局]必須為人們提供飲用水,但海水淡化廠會產生影響,因為它們本質上是需要大量能源的水廠,」巴里亞說。 “這應該是最後的資源,我們應該問問自己,我們是如何陷入這種境地的。”
還有哪些地方依賴海水淡化?
海水淡化已成為重要組成部分西班牙半個多世紀以來的水政策。
西班牙加那利群島的蘭薩羅特島早在 1964 年就安裝了歐洲第一座海水淡化廠。
在1980年代和1990年代,逆滲透技術的發展和普及,加上成本的降低,導致其在大陸許多地區的建設西班牙。
根據西班牙海水淡化和水再利用協會的數據,西班牙的海水淡化能力目前排名世界第四,約佔全球總量的5%,落後沙烏地阿拉伯、美國和阿拉伯聯合大公國。
過去十年,全球海水淡化能力穩定上升,歐洲和非洲的技術進步更大。
西班牙擁有約 800 個海水淡化廠,每天可生產 500 萬立方公升飲用水、農業和工業用水。如果這些水僅供人類消費,則可以解 3,400 萬人的口渴——佔西班牙人口的 70% 以上。
作為 22 億歐元計劃的一部分乾旱為了因應一攬子計劃,西班牙國家政府本週表示,將撥款 2.2 億歐元擴建巴塞隆納北部的另一個海水淡化廠,並另外撥款 2 億歐元用於西班牙南部海岸的一座工廠。它還承諾斥資 2.24 億歐元改善南部地區的水淨化系統西班牙。
然而,這科學創新的小奇蹟卻包含著更多的成本。
海水淡化成本是多少?
據營運 Llobregat 工廠的上市公司稱,生產 1000 公升淡化水的成本為 0.70 歐元,而從 Llobregat 河抽取等量的水並淨化後飲用的成本為 0.20 歐元。這意味著更重的稅負,而且可能也意味著更高的水費。
加泰隆尼亞理工大學土木工程教授和地下水專家 Xavier Sánchez-Vila 表示,雖然像西班牙這樣的海水淡化廠巴塞隆納儘管水在危機時期提供了生命線,但當局應繼續採取多樣化策略,並專注於改善水的淨化和再利用。
「當然,隨著氣候變化,我們知道乾旱將會更加頻繁,因此需要[海水淡化],」他說。「但從經濟角度來看,我不完全確定繼續建造它們是否有意義。的解決方案。
海水淡化的替代方案有哪些?
隨著城市人口持續成長,世界各地的城市將需要更多的水並生產更多的水廢水和水污染。同時,據聯合國稱,乾旱將變得更加頻繁和嚴重。
因此,依賴使用和處置的線性模型不再可行。
那我們還能如何利用循環經濟進行水的再利用與循環利用呢?
作為海水淡化的替代方案,桑切斯-維拉對海水淡化的發展表示讚賞巴塞隆納在 Llobregat 設施旁的一個單獨的處理廠中使用經過處理的污水。這個處理過的水這些水被重新引入上游,然後可以被拉回城市供水,目前佔巴塞隆納供水量的 25%。
這可以在較小規模的家庭中應用,建築物的設計可以以「級聯」的形式多次使用水,例如,淋浴的水可以重新用於沖洗馬桶。
農業廢水可以利用人工濕地進行自然淨化,人工濕地中的植物可以吸收氮和磷酸鹽。
透過遏制溫室氣體排放來解決水資源短缺的關鍵根本原因之一——氣候變遷——仍然至關重要。