水资源战争的终结！多亏了太阳？

冯含笑译

【摘要】海水淡化技术的迅猛发展降低了水资源战争风险。然而在为人类带来益处的同时，海水淡化技术的缺点也不可小觑，如废弃物污染了周边海洋环境、能源消耗加剧了气候紊乱等。随着海水淡化技术日臻成熟，海水淡化技术将越来越多地使用可再生能源，特别是太阳能。

【关键词】水资源战争 海水淡化 能源 太阳能

21世纪初，地理学家和政治学家们就宣称会出现因为水资源稀缺引发的冲突。如今，由于海水淡化技术的不断改进，这种威胁离我们越来越远。——埃蒂安·科佩尔将军

目前，正在运行的海水淡化工厂有18000多家，考虑到60年前仅有零星几家实验性工厂，这个数字愈显庞大。第一家海水淡化工厂直到1964年才在加那利群岛成立。而2016年，海水淡化生产的饮用水总量约为210亿立方米。也就是说，每秒生产近680立方米饮用水，相当于巴黎塞纳河平均流量的三倍！鉴于这个产量正在以每年10%的速率稳定增长，即几乎每七年就会翻一番，这个现象就更为惊人了。

如此巨大产量带来的收益十分可观。毫无疑问，首要好处就是降低了水资源战争的风险。比如，现在以色列75%的供水来自淡化海水，若非如此，在使用约旦河水资源这个问题上，约以关系又会如何？2010年，以色列海水淡化的供水仅占总供水的30%0如果没有这种新的淡水资源，也没有滴灌技术，以色列从由约旦河水注入的提比利亚湖摄取的水量肯定要比目前多得多，而巴勒斯坦人和约旦人承受的痛苦也会更多。再举一个例子：美国和墨西哥关于科罗拉多河水资源的争端。1944年的某份协议曾合理规定了从墨西哥流向美国南部的格兰德河与从美国流向墨西哥西部的科罗拉多河之间的水资源交换。不幸的是，格兰德河的流量正在急剧下降，有时甚至出现干涸。这种情况下，墨西哥无法向美国等量偿还它从科罗拉多河获得的水资源。争端一直持续，但并没有恶化。尽管加利福尼亚州出现了供水困难，但其拥有的数座大型海水淡化厂避免了出现最坏的情况。

如今，很多国家的发展都离不开海水淡化技术。比如，卡塔尔99%的淡水都来自海水处理厂。在沙特阿拉伯，这个比例虽然“仅有乍9%，但却占世界海水淡化量的22%。单是一家位于阿尔及利亚奥兰省的工厂每天的淡水供应量就达到50万立方米。如果没有海水处理，这个国家的大城市就无法平稳供应饮用水，阿特拉斯山脉中的水坝并不能满足需求。

如果说淡化海水使得众多荒漠化地区的人类活动得以维持的话，这种方式的缺点则绝不能忽视。无论使用何种技术，海水淡化都意味着工厂会以浓缩盐水的形式排放出大量的盐，从而深刻地改变了海底动植物的生存环境。当然，这一问题在封闭海域尤其严峻，如波斯湾。而在海洋边缘地区，问题则没有那么棘手：毛里塔尼亚、摩洛哥南部、葡萄牙，以及加利福尼亚或者澳大利亚，利用可以稀释污染的沿岸水流来克服困难。与此相反，在阿联酋附近的海域，恐怕海底生命消失的区域会越来越广。地中海的问题看起来还不太严重，但年复一年，越来越大的淡化海水量恐怕最终会对鱼类造成严重后果，从而影响渔业。

除了对浓缩盐水的管理，海水淡化工厂的主要问题还是在于能源，特别是目前用于“运转”工厂所需的化石燃料。很多地区因气候变化增加了水需求，但当海水淡化工厂通过燃油来提供淡水时，其生产过程又提高了大气中的二氧化碳浓度，也因此加剧了气候紊乱。海水淡化意味着工厂会以浓缩盐水的形式排放出大量的盐。

海水淡化工艺有很多。有些需要大量能源，如海水蒸馏（蒸发）法；有些则能耗偏低，如建立在“反渗透”原理上的某些技术方法。渗透压可以使盐水通过半透膜扩散至淡水直至两边盐的浓度相同，而反渗透法则是将溶剂用一种允许水分子通过但不允许盐通过的薄膜逆向过滤，从而降低溶剂中的含盐量。虽然强制过滤并非难事，但却需要强大的压力，而用于加压的只能是耗能量很大的高压泵。

一些国家石油储量雄厚，几乎可以无偿使用，他们自然会毫不犹豫地使用最消耗能源的技术方式。蒸馏法就有这个缺点，而在其它地方，由于可以节约能源，反渗透技术越来越受到青睐。技术发展是非常惊人的。如今，最新设备生产1立方米淡水的耗电量几乎不到2千瓦时，是四十年前的六分之一。海水淡化技术日臻成熟。水资源压力将会消除，且不会过多地损害环境。

当然，与全球二氧化碳总体排放量相比，海水淡化工厂生产出的二氧化碳简直微不足道：400多亿吨排放量中，只有1亿吨来自海水淡化工厂，千分之几。但我们应该记得，淡化水产量目前正以每年10%的速度增长，而防治温室气体的斗争必须是“全方位”的。不久的将来，主流的海水淡化技术将不能再依靠大量消耗石油或煤炭。而且，缺乏水资源的主要是一些贫穷国家，它们没有能力大量进口石油来维持海水淡化工厂的运转。

幸运的是，这些国家普遍位于亚热带地区，拥有很好的光照条件，而且它们的主要城市也通常位于沿海地区。因此，这些国家万事俱备，可以充分利用太阳能海水淡化技术现階段的成果。自动化工厂

设计、建造利用太阳能发电站（光伏发电或集热发电）电能来维持运行的大型海水淡化厂并不是难事，而且很有意思的是，如今很多小型自动化工厂己经诞生。特别是，美国己经推出并投入运行了一些类似设备，利用太阳能板供应的电能，每天可以生产约1000立方米饮用水。这些电能储存于蓄电池中，无论太阳光强度如何变化，都可以保证持续生产。最新颖的要数一家刚起步的法国公司Mascara在沙特尔建立的奥斯莫森（Osmosun）发电站，该发电站的设计者们意识到水非常易于储存，可以运用这一点来降低生产成本。太阳光能源一直变化，一座为城市供电的太阳能电站极需通过储存电能来保证持续发电，但如果只是为了生产饮用水，电能的储存就没有什么意义了。奥斯莫森（Osmosun）发电站的生产设备中没有昂贵的蓄电池，有一点光照时生产一点水，日照强烈时大量生产水，晚上的时候则根本不生产水：它自己调节产量。

目前，发展方向非常明确：大型海水淡化工厂以及小型移动淡水生产设备将越来越多地使用可再生能源，特别是太阳能。水资源压力，困扰着很多国家的水资源匮乏问题，将逐渐消除，并且在很多地区不会过多地损害环境。

海洋和太阳。Sea and Sun.前景是光明的！