喝口水也费劲?开普敦或成首个耗尽饮用水的城市

2018-01-30 07:44:02 quecongsoft 196

出品|网易科学人栏目组 小小

南非第二大城市开普敦是桌山(Table Mountain)、非洲企鹅、阳光以及海洋的故乡,这里是世界著名的旅游胜地,但它也可能成为世界上第一个耗尽饮用水的大城市。

喝口水也费劲?开普敦或成首个耗尽饮用水的城市

图1:南非开普敦的鸟瞰图。虽然这里似乎到处都是水,但几乎没有饮用水可用

最近的预测表明,开普敦的饮用水最早可能在3月份就会耗尽。这场危机是由过去3年降雨量极低,再加上人口增长导致的饮用水消费增加共同造成的。当地政府正在努力解决这个问题,包括利用海水淡化厂生产海水饮用水、推出地下水收集以及水回收项目。

与此同时,开普敦的400万居民被要求节约用水,每天使用不超过87升(19加仑)水。禁止洗车和灌满游泳池。就连到访的印度板球队都被告知,要将赛后的淋浴时间限制在两分钟之内。

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图2:南非的西开普地区正遭受着百年未见的严重水资源短缺危机

当然,这些与水有关的问题并不仅仅局限于开普敦。世界卫生组织(WHO)公布数据显示,全球近8.5亿人缺乏安全的饮用水,干旱也在增加。所以,如果你仍然在浪费大量的自然资源,似乎令人难以置信。

德国环境咨询公司GIZ的数据显示,在发展中国家和新兴国家,高达80%的水是通过泄漏而流失的。即使在美国部分地区,由于基础设施老化,高达50%的水也会流失。越来越多的科技公司正专注于水资源管理,将“智能”解决方案应用于水资源挑战中。

举例来说,法国公司CityTaps正在执行一项使命,即在城市家庭中使用与互联网管理系统相连的智能水表来简化水的接入。该公司首先瞄准了城市地区的贫困家庭,其系统CTSuite目前正在尼日尔试行。用户通过手机购买“水信用积分”,而智能电表则会监控已支付费用的用水情况。当用户的信用余额变低时,用户会收到警报,如果他们不给账户充值,计价器会自动关闭水流。

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图3:CityTaps的智能水表安装相当容易

供水公司可以通过互联网远程实时追踪水的使用情况。通过“物联网”传感器测量出水流和压力变化,可以帮助识别整个网络的泄漏情况。供水公司也在使用无人机和卫星来帮助发现漏水,在某些情况下甚至使用探测杆。尽管有些人对此感到怀疑,但许多公司说它们确实很管用。

CityTaps首席执行官乔治・兰德尔(Gregoire Landel)说:“物联网为供水领域的技术创新提供了新的途径,主要是通过提供实时数据,我们希望可以用来帮助水电公司变得更加高效。”更好的水资源管理方案也有助于节省生产饮用水所需的电力和化学资源。

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图4:尼日尔的家庭现在可以使用手机支付水费

与此同时,其他公司正在利用新技术从新的资源中获取饮用水。例如,总部位于美国的WaterSeer公司正在开发一种能够从空气中收集水的装置。内部风扇将空气吸入地下收集室,在那里蒸汽冷凝,利用地球较冷的温度。太阳能或电网支持的制冷器也有助于冷凝过程。该公司表示,可以用“不到100瓦”的电力生产水,而这点儿电量只够满足老式灯泡的电力需求。

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图5:WaterSeer公司的水凝器原型目前正在测试和开发中?

WaterSeer的创始合伙人南希・柯蒂斯(Nancy Curtis)说:“个人和企业将为创新解决方案铺平道路,因为他们将能够比大型水电公司更快地采取行动,而这些大型公司有时会陷入监管约束和僵化的决策文化中。然而,水电公司提供了机会,以便对补充耗竭水资源进行大规模的影响。”

WaterSeer公司表示,在美国,许多受水限制的市政当局正在研究如何使用WaterSeer装置来确保饮用水供应。但该设备仍在实地测试,所以这些都还处于早期阶段。柯蒂斯认为:“500人的社区每年可以节省4000万加仑水,这可以大大降低对传统地表和地下水源的压力。”

联合国教科文组织国际水文项目(IHP)的研究员亚历山德罗斯・马卡里加基斯(Alexandros Makarigakis)说,技术在帮助我们更有效地使用水,但是它不太可能对那些没有水可用的人产生太大影响,也不能指望智能水管理系统对无法提供互联网接入的地方产生很大影响,它们只在城市环境中更有效。”

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图6:在世界各地的许多农村地区,人们不得不步行很远去取水

慈善机构WaterAid的高级经理文森特・凯西(Vincent Casey)对此表示赞同,他说:“自从古埃及以来,人们就始终在用这种技术将人类与水源联系起来,但这不是技术方面的问题。更重要的是如何组织供水,这主要是政府的问题,但需要来自私营部门的支持。当务之急是调动资源,并对管理安排给予足够的重视,以保证人们都处于可联系状态。”

这并不是说WaterAid完全避开了科技,它已经成功地使用移动应用mWater来监控水的接入和现有的网络。对于那些没有直接供水入房的人来说,像Grundfos这样的“水自动柜员机”服务也很有用,它可以让人们使用预付卡从当地的自动售货机取水。但给人的感觉是,这项技术大部分时候只能提供边缘服务。最重要的问题是全球变暖对水资源可用性的潜在破坏性影响,以及我们如何共同努力解决这一问题。

郭浩 本文来源:网易科学人 责任编辑:郭浩_NT5629
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