水資源戰爭的終結！多虧了太陽？

馮含笑譯

【摘要】海水淡化技術的迅猛發展降低了水資源戰爭風險。然而在為人類帶來益處的同時，海水淡化技術的缺點也不可小覷，如廢棄物污染了周邊海洋環境、能源消耗加劇了氣候紊亂等。隨著海水淡化技術日臻成熟，海水淡化技術將越來越多地使用可再生能源，特別是太陽能。

【關鍵詞】水資源戰爭 海水淡化 能源 太陽能

21世紀初，地理學家和政治學家們就宣稱會出現因為水資源稀缺引發的沖突。如今，由于海水淡化技術的不斷改進，這種威脅離我們越來越遠。——埃蒂安·科佩爾將軍

目前，正在運行的海水淡化工廠有18000多家，考慮到60年前僅有零星幾家實驗性工廠，這個數字愈顯龐大。第一家海水淡化工廠直到1964年才在加那利群島成立。而2016年，海水淡化生產的飲用水總量約為210億立方米。也就是說，每秒生產近680立方米飲用水，相當于巴黎塞納河平均流量的三倍！鑒于這個產量正在以每年10%的速率穩定增長，即幾乎每七年就會翻一番，這個現象就更為驚人了。

如此巨大產量帶來的收益十分可觀。毫無疑問，首要好處就是降低了水資源戰爭的風險。比如，現在以色列75%的供水來自淡化海水，若非如此，在使用約旦河水資源這個問題上，約以關系又會如何？2010年，以色列海水淡化的供水僅占總供水的30%0如果沒有這種新的淡水資源，也沒有滴灌技術，以色列從由約旦河水注入的提比利亞湖攝取的水量肯定要比目前多得多，而巴勒斯坦人和約旦人承受的痛苦也會更多。再舉一個例子：美國和墨西哥關于科羅拉多河水資源的爭端。1944年的某份協議曾合理規定了從墨西哥流向美國南部的格蘭德河與從美國流向墨西哥西部的科羅拉多河之間的水資源交換。不幸的是，格蘭德河的流量正在急劇下降，有時甚至出現干涸。這種情況下，墨西哥無法向美國等量償還它從科羅拉多河獲得的水資源。爭端一直持續，但并沒有惡化。盡管加利福尼亞州出現了供水困難，但其擁有的數座大型海水淡化廠避免了出現最壞的情況。

如今，很多國家的發展都離不開海水淡化技術。比如，卡塔爾99%的淡水都來自海水處理廠。在沙特阿拉伯，這個比例雖然“僅有乍9%，但卻占世界海水淡化量的22%。單是一家位于阿爾及利亞奧蘭省的工廠每天的淡水供應量就達到50萬立方米。如果沒有海水處理，這個國家的大城市就無法平穩供應飲用水，阿特拉斯山脈中的水壩并不能滿足需求。

如果說淡化海水使得眾多荒漠化地區的人類活動得以維持的話，這種方式的缺點則絕不能忽視。無論使用何種技術，海水淡化都意味著工廠會以濃縮鹽水的形式排放出大量的鹽，從而深刻地改變了海底動植物的生存環境。當然，這一問題在封閉海域尤其嚴峻，如波斯灣。而在海洋邊緣地區，問題則沒有那么棘手：毛里塔尼亞、摩洛哥南部、葡萄牙，以及加利福尼亞或者澳大利亞，利用可以稀釋污染的沿岸水流來克服困難。與此相反，在阿聯酋附近的海域，恐怕海底生命消失的區域會越來越廣。地中海的問題看起來還不太嚴重，但年復一年，越來越大的淡化海水量恐怕最終會對魚類造成嚴重后果，從而影響漁業。

除了對濃縮鹽水的管理，海水淡化工廠的主要問題還是在于能源，特別是目前用于“運轉”工廠所需的化石燃料。很多地區因氣候變化增加了水需求，但當海水淡化工廠通過燃油來提供淡水時，其生產過程又提高了大氣中的二氧化碳濃度，也因此加劇了氣候紊亂。海水淡化意味著工廠會以濃縮鹽水的形式排放出大量的鹽。

海水淡化工藝有很多。有些需要大量能源，如海水蒸餾（蒸發）法；有些則能耗偏低，如建立在“反滲透”原理上的某些技術方法。滲透壓可以使鹽水通過半透膜擴散至淡水直至兩邊鹽的濃度相同，而反滲透法則是將溶劑用一種允許水分子通過但不允許鹽通過的薄膜逆向過濾，從而降低溶劑中的含鹽量。雖然強制過濾并非難事，但卻需要強大的壓力，而用于加壓的只能是耗能量很大的高壓泵。

一些國家石油儲量雄厚，幾乎可以無償使用，他們自然會毫不猶豫地使用最消耗能源的技術方式。蒸餾法就有這個缺點，而在其它地方，由于可以節約能源，反滲透技術越來越受到青睞。技術發展是非常驚人的。如今，最新設備生產1立方米淡水的耗電量幾乎不到2千瓦時，是四十年前的六分之一。海水淡化技術日臻成熟。水資源壓力將會消除，且不會過多地損害環境。

當然，與全球二氧化碳總體排放量相比，海水淡化工廠生產出的二氧化碳簡直微不足道：400多億噸排放量中，只有1億噸來自海水淡化工廠，千分之幾。但我們應該記得，淡化水產量目前正以每年10%的速度增長，而防治溫室氣體的斗爭必須是“全方位”的。不久的將來，主流的海水淡化技術將不能再依靠大量消耗石油或煤炭。而且，缺乏水資源的主要是一些貧窮國家，它們沒有能力大量進口石油來維持海水淡化工廠的運轉。

幸運的是，這些國家普遍位于亞熱帶地區，擁有很好的光照條件，而且它們的主要城市也通常位于沿海地區。因此，這些國家萬事俱備，可以充分利用太陽能海水淡化技術現階段的成果。自動化工廠

設計、建造利用太陽能發電站（光伏發電或集熱發電）電能來維持運行的大型海水淡化廠并不是難事，而且很有意思的是，如今很多小型自動化工廠己經誕生。特別是，美國己經推出并投入運行了一些類似設備，利用太陽能板供應的電能，每天可以生產約1000立方米飲用水。這些電能儲存于蓄電池中，無論太陽光強度如何變化，都可以保證持續生產。最新穎的要數一家剛起步的法國公司Mascara在沙特爾建立的奧斯莫森（Osmosun）發電站，該發電站的設計者們意識到水非常易于儲存，可以運用這一點來降低生產成本。太陽光能源一直變化，一座為城市供電的太陽能電站極需通過儲存電能來保證持續發電，但如果只是為了生產飲用水，電能的儲存就沒有什么意義了。奧斯莫森（Osmosun）發電站的生產設備中沒有昂貴的蓄電池，有一點光照時生產一點水，日照強烈時大量生產水，晚上的時候則根本不生產水：它自己調節產量。

目前，發展方向非常明確：大型海水淡化工廠以及小型移動淡水生產設備將越來越多地使用可再生能源，特別是太陽能。水資源壓力，困擾著很多國家的水資源匱乏問題，將逐漸消除，并且在很多地區不會過多地損害環境。

海洋和太陽。Sea and Sun.前景是光明的！