以色列證明海水淡化時代已經到來

地球上最乾旱的國家之一現在生產的淡水比其需要的還多

來自 Ensia (在此處查詢 原始故事); 經許可轉載。

2016年7月19日 — 在特拉維夫以南十英里處,我站在兩個足球場大小的混凝土水庫的貓道上,觀看水從沙地中伸出的巨大管道中傾瀉而下。管道非常大,我可以站直走進去,如果它不是充滿了從離岸一英里遠的入口處抽取的地中海海水的話。


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“看,那才叫水泵!”埃多·巴爾-澤夫在馬達的轟鳴聲中對我喊道,他毫不掩飾地對我們眼前的景象露出敬畏的笑容。我們腳下的水庫裡有幾英尺深的沙子,海水透過沙子過濾後,進入一個巨大的金屬機庫,在那裡它被轉化為足夠的飲用水,供應 150 萬人使用。

我們正站在新的索雷克海水淡化廠上方,這是世界上最大的反滲透海水淡化設施,我們正凝視著以色列的救星。就在幾年前,在至少 900 年來最嚴重的乾旱深淵中,以色列的水資源即將耗盡。現在它有了盈餘。這種顯著的轉變是透過全國性的節約用水和再利用以色列稀缺水資源的運動實現的,但最大的影響來自新一輪的海水淡化廠。

巴爾-澤夫最近在耶魯大學完成博士後工作後加入了以色列的祖克伯格水研究所,他是生物汙垢方面的專家,生物汙垢一直是海水淡化的阿喀琉斯之踵,也是海水淡化被認為是最後手段的原因之一。海水淡化的原理是將鹽水壓入含有微小孔隙的膜中。水可以透過,而較大的鹽分子則被留下。但是海水中的微生物會迅速在膜上繁殖並堵塞孔隙,而控制它們需要定期進行成本高昂且化學品密集的清潔。但是巴爾-澤夫和他的同事開發了一種無化學物質的系統,使用多孔火山石在微生物到達膜之前將其捕獲。這只是膜技術領域眾多突破之一,這些突破使海水淡化變得更加高效。以色列現在 55% 的家庭用水來自海水淡化,這有助於將這個世界上最乾旱的國家之一變成最不可能的水資源大國。

在必需品的驅動下,以色列正在學習如何比地球上任何國家都更充分地利用每一滴水,而大部分學習都發生在祖克伯格研究所,那裡的研究人員率先開發了滴灌、水處理和海水淡化方面的新技術。他們為非洲村莊開發了具有彈性的水井系統,並開發了生物消化器,可以將大多數家庭的用水量減半。

該研究所最初的任務是改善以色列乾旱的內蓋夫沙漠的生活,但這些經驗教訓似乎越來越適用於整個新月沃土。“中東正在乾涸,”祖克伯格研究所研究再生廢水用於農作物的教授奧斯納特·吉洛爾說。“唯一沒有遭受嚴重缺水壓力的國家是以色列。”

這種缺水壓力一直是撕裂中東地區動盪的主要因素,但巴爾-澤夫認為,以色列的解決方案也可以幫助其乾旱的鄰國,並在這一過程中,將昔日的敵人團結在一起,為了共同的目標而努力。

巴爾-澤夫承認,水資源很可能在未來成為中東衝突的根源。“但我相信水可以成為橋樑,透過合資企業,”他說。“其中一項合資企業就是海水淡化。”

被逼到絕境

2008 年,以色列徘徊在災難的邊緣。長達十年的乾旱炙烤著新月沃土,以色列最大的淡水源加利利海的水位已降至“黑線”以內幾英寸,一旦越過黑線,不可逆轉的鹽分滲透將淹沒湖泊並永遠破壞它。實施了用水限制,許多農民損失了一年的莊稼

他們在敘利亞的同行境況更糟。隨著乾旱加劇和地下水位下降,敘利亞的農民追逐水位,鑽井 100 米、200 米,然後是 500 米(300 英尺、700 英尺,然後是 1,600 英尺)深,進行一場字面意義上的探底競賽。最終,水井榦涸,敘利亞的農田在史詩般的沙塵暴中崩潰。超過一百萬農民加入了阿勒頗、霍姆斯、大馬士革和其他城市郊外的大型棚戶區,徒勞地試圖尋找工作和目標。

而根據《新月沃土的氣候變化與近期敘利亞乾旱的影響》一文的作者,該文是 2015 年發表在《美國國家科學院院刊》上的一篇論文,這就是將敘利亞燒成廢墟的火種。他們寫道:“敘利亞迅速擴張的城市外圍地區,以非法定居點、過度擁擠、基礎設施落後、失業和犯罪為標誌,被阿薩德政府忽視,成為正在醞釀的動亂的核心。”

類似的故事正在整個中東地區上演,乾旱和農業崩潰已經產生了一代失去希望、心懷不滿的人。伊朗、伊拉克和約旦都面臨著水資源災難。水資源正在將整個地區推向絕望的境地。

比需求更多的水

除了以色列。令人驚訝的是,以色列的水資源比它需要的還要多。這種轉變始於 2007 年,當時全國範圍內安裝了低流量馬桶和淋浴噴頭,國家水務局建造了創新的水處理系統,可以回收 86% 的下水道水並將其用於灌溉——遠遠超過世界第二高效的國家西班牙,西班牙的回收率為 19%。

但即使採取了這些措施,以色列每年仍然需要約 19 億立方米(25 億立方碼)的淡水,而從自然資源中僅獲得 14 億立方米(18 億立方碼)。5 億立方米(6.5 億立方碼)的缺口是加利利海像拔掉塞子的浴缸一樣乾涸的原因,也是該國即將失去農場的原因。

海水淡化應運而生。阿什凱隆工廠在 2005 年提供了 1.27 億立方米(1.66 億立方碼)的水。哈代拉工廠在 2009 年又生產了 1.4 億立方米(1.83 億立方碼)。而現在的索雷克工廠,年產 1.5 億立方米(1.96 億立方碼)。總而言之,海水淡化廠每年可以提供約 6 億立方米(7.85 億立方碼)的水,而且還有更多的工廠正在建設中。

加利利海的水位更高了。以色列的農場正在蓬勃發展。該國面臨著一個以前難以想象的問題:如何處理其多餘的水?

水外交

在索雷克工廠內部,50,000 個膜被封閉在垂直的白色圓柱體中,每個圓柱體高 4 英尺,寬 16 英寸,像噴氣發動機一樣呼呼作響。整個裝置感覺就像一艘即將發射的脈動宇宙飛船。圓柱體包含包裹在中心管道周圍的塑膠膜片,膜片上佈滿了小於人類頭髮直徑百分之一的孔隙。水以 70 個大氣壓的壓力射入圓柱體,並被壓過膜,而剩餘的鹽水則返回大海。

海水淡化曾經是一項昂貴的能源消耗大戶,但在索雷克工廠採用的先進技術已經徹底改變了局面。海水淡化生產的水成本僅為 1990 年代的三分之一。索雷克工廠可以以 58 美分的價格生產一千升飲用水。以色列家庭每月支付約 30 美元的水費——與美國大多數城市的家庭相似,遠低於拉斯維加斯(47 美元)或洛杉磯(58 美元)。

國際海水淡化協會聲稱,3 億人從海水淡化中獲得水,而且這個數字還在迅速上升。建造了阿什凱隆、哈代拉和索雷克工廠的以色列公司 IDE 最近在南加州完成了卡爾斯巴德海水淡化廠,這是其以色列工廠的近親,並且還有更多的工廠正在建設中。在全球範圍內,每年都有相當於六個索雷克工廠的新工廠上線。海水淡化時代已經到來。

最令巴爾-澤夫興奮的是水外交的機會。以色列按照 1995 年的《奧斯陸第二協議》的規定向約旦河西岸供水,但巴勒斯坦人獲得的水仍然遠少於他們的需求。水資源一直與失敗的和平程序中的其他談判糾纏在一起,但現在有更多的水資源可供使用,許多觀察家看到了將其非政治化的機會。巴爾-澤夫對 2018 年的“水無國界”會議抱有雄心勃勃的計劃,該會議將埃及、土耳其、約旦、以色列、約旦河西岸和加沙的水資源科學家聚集在一起,進行思想交流。

更雄心勃勃的是耗資 9 億美元的紅海-死海運河,這是以色列和約旦之間的一個合資專案,旨在紅海沿岸(兩國共享邊界)建造一個大型海水淡化廠,並在以色列人、約旦人和巴勒斯坦人之間分配水資源。工廠排放的鹽水將透過管道向北輸送 100 英里穿過約旦,以補充死海,自兩國在 1960 年代開始轉移唯一注入死海的河流以來,死海的水位每年下降一米。到 2020 年,這些昔日的敵人將飲用同一龍頭的水。

在索雷克工廠的遠端,巴爾-澤夫和我也可以共用一個水龍頭。從索雷克水進入以色列電網的主管道分支出來的是一個簡單的龍頭,旁邊有一個紙杯分配器。我開啟水龍頭,一杯又一杯地喝著 40 分鐘前還是地中海的海水。它的味道冰涼、清澈,簡直是奇蹟。

對比再鮮明不過了。離這裡幾英里的地方,水資源消失了,文明崩潰了。在這裡,一個奮發圖強的文明從虛無中創造了水。當巴爾-澤夫和我暢飲時,當氣候變得酷熱時,我想知道這些故事中哪個將是例外,哪個將是規則。

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