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清洁能源行业的发展为水处理技术提供了经验

由于新冠病毒疫情爆发,人们需要更多供应可靠、价格适宜的供水。面对问题,最重要的是加快行动。现在,该如何加快行动呢?

关键可能在于全球向可再生能源的过渡。10年前,风轮机和太阳电池板被认为成本高昂,是小康社会的时髦噱头。但十年来,已经发生了翻天覆地的变化。

可再生能源是一种强有力的创新手段,能够增加电网弹性和可靠性,改善各阶层获得能源的条件,矫正经济和环境不公平性,增加就业岗位,吸引顶尖创新人才。

● 从缩小比例到扩大比例

进行大规模的集中水处理时,25年来的一个重要优势是发明了纳米过滤技术 —— 一项通过膜过滤取出水中固体颗粒和污染物的新工艺。纳米过滤技术可用于将污水净化为可饮用水,甚至能对海水或淡盐水进行脱盐处理,使其变成可饮用水源。近期,美国化学协会认可了杜邦水处理方案的三位科学家在这方面的突出贡献。

现在,面临的新挑战是如何将该技术推广至广大农村及人口稀少的偏远山村。要在这些地方新建水处理设施,成本太贵,不现实。因此,可再生能源部门提出就地取材满足当地需求的发展模式。

在水技术领域,LifeStraw便携式滤水器可将有效的水处理系统缩小至袖珍尺寸。然而,成本高昂及供应链问题表明,个人滤水器并非长期的全球解决方案。总之,水解决方案应简单,具有可及性和经济性。

微生物系统领域,如由普渡大学研发的适用于农村发展中社区的简易砂滤系统,是一个潜能巨大的盈利之道。另一个微生物方法示例中,英国巴斯大学科研人员研发出了一种利用阳光和塑料瓶建立便携式经济型过滤系统的简易技术,该系统生产的干净饮用水,足够一整个家庭使用。

另外,还有一种方法,是从不常用的水源取水,如捕雾系统所示:例如,美国常青藤大学研发出了新的捕雾技术,名为“fog harp”,引起了孟加拉国、墨西哥及南非等国家的兴趣。

● 建立水处理技术人才队伍

可再生能源革命的另一面是对就业和经济发展的重视。已有迹象表明,随着新冠病毒(COVID-19)疫情的发生,可再生能源趋势加速发展,因为公共决策者和私营部门利益攸关方都致力于建设一个更可持续的未来。

水处理技术的倡导者从可再生能源的发展中吸取经验,识别那些能够用其他生活技能适应水资源领域工作的群体(例如退伍军人)。长期以来,人才培养在公共政策方面取得了成效,工人们有的成了倡导者,有的成了活动家,有的成了大使,还有的成了决策者。

根据2018年布鲁金斯研究所关于美国水务行业的研究结论可知“美国水基础设施的战略定位支持更具包容性的经济发展。”

● 吸引创新人才

尤其在美国,发展可再生能源的另一个关键性驱动因素是政府通过美国能源部门进行科技研发。美国国防部和农业部也对推广清洁能源做出了巨大贡献。

2011年,美国前总统巴拉克·奥巴马以成功将第一人送入外太空的著名登月计划为模型,制定了“Sunshot”计划,因而出现了转折点。除了吸引太阳能和风能技术领域的顶尖创新人才之外,还使信息技术专家及相关企业致力于开发新应用程序,帮助降低可再生能源的成本及可用范围。

类似国家级协同计划,有利于培养水创新人才,并将其他人才引入该领域。例如,以色列政府的长期水技术投资,有效地增加了由数百家公司共同完成且总金额约为20亿美元的水业务。在阿拉伯联合酋长国,出现了大量的海水淡化新项目,部分项目甚至由政府出资,2022年上线后,预计每天可产生1.8亿加仑淡水,有利于阿联酋缓解现有水压力,防范今后水不足的问题。

多年来,水安全、运输及储存等关键问题一直影响能源的使用,可再生能源本身还可通过降低成本、提高能效,有助于下一代水技术的推广使用。

美国一家大型的水务公司称,电厂本身用于维持电厂运营的电耗占90%,由此产生的碳排放量占总量的80%。据美国环境保护署报告,在市政方面,饮用水和污水处理厂能耗占能耗总量的40%,而美国全国范围内的水系统的能源使用量仅占2%。吸引来自各行各业的创新人才进行创新,可减缓能源影响,同时降低洁净水成本,并提高水处理效率。

● 投资获利

从投资者角度来看,风轮机和太阳能电池板具有一定优势,因为它们是实实在在看得见的。相反,大多数水技术设施位于地下或埋设在普通的建筑物墙内,大多数人对其不了解,更不知道其工作方式。

世界野生动物基金会关于生态水源的研究提供了一种可能的解决方案。世界野生动物基金会(WWF)美国淡水小组高级总监Evan Freund称,采取各种措施,如采用人工湿地、建立水资源保护方面的合作伙伴关系等,为关注环境、社会和治理(ESG)因素的投资者提供了可视化处理。

Freund还告诉TriplePundit,“只要吸引了大型资产业主及投资人,他们就会认识到其所面临的压力。大规模的养老基金逐渐转换为环境、社会和治理导向型,并清晰地认识到由银行担保的可持续项目必须列在其投资组合的前面。”

在绿色基础设施的保护伞下,生态保护可惠及全人类,包括降低生活成本、创造更多的就业机会、吸引创新人才、改善公共卫生及实现极端天气事件缓冲等。

● 加强管理

根据Freund的经验,绿色基础设施的发展空间还很大。然而,政策是绿色基础设施发展面临的最大挑战。

Flint,Michigan的悲惨经历表明,公共水基础设施由于管理不善,得不到应有的保护。Freund解释说,“公共服务设施交付相关的管理是至关重要的,没有什么比供水更重要。”

对于采纳可再生能源相似途径并惠及全人类的先进水技术,人才队伍、创新、环境、社会和公司治理(ESG)投资及政策等要素缺一不可。技术已存在,但我们需共同努力使其造福人类。

本文系列有杜邦水处理解决方案赞助,由TriplePundit编辑团队执笔。

图片来源:Science in HD and Shotlist以壁纸形式分享

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