到目前为止,水是文明最重要的唯一工作资源。无论人类在我们的宇宙中旅行到哪里——水都将是生命的首要成分。H2O 含有氢和氧,也可能是深空运输推进剂和反应物质的主要来源。意识到这一点,一场保护月球水资源的国际竞赛正在悄然展开。政府和商业行为者正在努力抢夺月球南极地区的战略资源,那里已经证明存在水冰。在像沙克尔顿陨石坑这样的高价值地点建立任何类型的正在进行的科学或商业运作,可以让这些实体根据 1967 年第 IX 条模糊的不干涉语言要求建立禁区外层空间条约(OST)。根据他们侵略性的陆地主张的历史,我们应该期待看到特别是来自中国的一些非常激进的月球线绘制。与在地球上一样,水很可能是太空冲突的主要来源,这一故事情节在优秀的 Apple TV+ 系列《全人类》中得到了很好的发展。
虽然一场关于水的太空战争令人恐惧,但我们应该更加关注即将到来的地球淡水供应争端。水资源需求超过供应的地区面临水资源短缺。当他们的供水消失时,社区面临水破产。目前,这两种情况都在世界范围内迅速发展。人类的苦难是不可避免的,冲突是可能的。来自欧洲委员会联合研究中心的研究人员开发了一个模型的“水力政治风险”。他们的研究预测,本世纪“跨界流域与水相关的相互作用将增加多达 95%”。
在蓝色星球上很难想象缺水。然而,地球上只有 1% 的水供应是冰盖之外的新鲜水,只有大约0.5% 的水以液态形式提供给人类、动物和植物。对可用的 50% 的需求正在以前所未有的速度增长。
大多数水需求不是由干渴的人类驱动的,而是由他们口渴的经济驱动的。虽然美国家庭平均每天使用300 加仑,但制造一件衬衫需要 700-800 加仑!虽然我很高兴驾驶无排放的特斯拉,但建造它消耗了超过 10,000 加仑的宝贵 H2O!根据CircleofBlue.Org 的数据,过去七年中,美国的平均水费增加了 50% 以上。作为加利福尼亚州的居民,我们家非常重视水。我们不再在家洗车,我们不会让小面子跑掉,甚至在必要时也不冲洗马桶。但考虑到农业和制造业对我们生活的投入,我们的家庭水足迹(计算器可在waterfootprint.org 上找到)已经结束一年一百万加仑!
当然,与大多数统计数据一样,当前状态并不像我们所处的向量那样重要。我们要去的地方不漂亮。根据全球水论坛,“预计水资源需求将在 2000 年至 2050 年间增长 55%。需求的增长将主要来自制造业(+400%)、电力(+140%)和家庭使用( +130%)。面对这些相互竞争的需求,增加灌溉用水的余地很小。”这是一个严重的问题,因为根据联合国粮食和农业组织,世界将需要在本世纪中叶,以产生更多的大约70%的食物。在一些非洲地区,一瓶干净的水已经花费了一天的工资。
我们世界淡水资源的管理远远超出了供应方的危机。有些国家几乎没有国内淡水供应。历史上的创业变革推动者:爱迪生、福特、冯布劳恩和马斯克通过天才和纯粹的意志力推动了全球技术变革。虽然他们的愿景自然与传统冲突,但他们扰乱了行业并改变了政策。他们创造了我们生活的世界。我们需要同样水平的关于水的变革性思维。有真正的技术选择。
干燥的中东地区能源丰富的国家已经生产淡化水来支持整个人口,这是有希望的。尽管如此,该过程仍会消耗大量化石燃料发电。将海水淡化转向核电将是朝着正确方向迈出的一步,并且在加利福尼亚等深海开阔海洋接壤的地区可能是不错的选择。然而,在被封闭的浅海包围的地区,海水淡化并不是目前使用最多的可持续解决方案。波斯湾的平均深度只有 100 英尺左右!红海和阿曼湾并不深。海水淡化过程中会消耗水,最终产出的大部分会随着蒸发而损失。因此,来自海水淡化厂的浓缩盐水被倾倒回当地的供水系统,增加这些受限制海域的盐度并提高其水域的保温能力。这一过程最终会破坏该地区的生态平衡,提高当地气温,并可能影响我们的全球气候。当盐度达到 27% 时,海水淡化过程本身就会失败。该怎么办?
本周,我在亚利桑那州立大学雷鸟管理学院的全球创业和可持续商业课程中接待了一位现代水变化领导者。David Stuckenberg 博士是约翰霍普金斯应用物理实验室的年轻博士后研究员。作为一名美国空军飞行员,Stuckenberg 少校亲眼目睹了一个含水层的死亡。他回忆说:“我从空中看到,当我飞过时,我看到卡塔尔最后的原生水源被抽干了。”少校知道必须做点什么。
从空军退役,Stuckenberg正在为地球的水危机做一些事情,共同创立Genesis Systems LLC.上周,这家佛罗里达州坦帕公司推出了 WaterCube,这是一种可移动的大气淡水生成系统,可以部署在任何需要的地方。WaterCube 使用专有的液体分离器,即使在相对干燥的气候下,它也可以在一天内从大气中提取数千加仑的水。这种“盒装解决方案”有望改变缺水村庄、救灾行动和美军前沿作战基地的游戏规则。虽然 WaterCube 旨在使用各种能源,但其过程还可以捕获二氧化碳,从而平衡其排放足迹。扩展到工业规模的应用,它可以解决城市的用水需求,而不会产生盐水积累的缺点。地球大气快速循环水汽,局部密度迅速更新,不像那些受限制的海洋中的水。此外,水蒸气是一种强大的温室气体,与增加海洋盐度相比,在全球范围内减少水蒸气可能是净收益。
虽然我们未来的水资源挑战令人生畏,但让我们希望有头脑的领导者能够倾听聪明人的意见,并且我们将选择正确的技术来解决人类生活和工作所在的水资源短缺的现实。