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财团法人海峡交流基金会

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地球好渴 先进国家科技造水技术升级◆文/潘炜(文字工作者)

2021年台湾遇上56年来最严重的「百年大旱」,多地减供、限水、停耕,「护国神山」台积电等的半导体业都面临缺水危机,影响台湾「矽盾」甚剧。不只台湾,亚洲的大型经济体如中国大陆、印度,今年遇上冬季热浪、春季高温的欧洲,除因产业发展需水孔急,极端气候也让降雨量时而难以捉摸,地球变得「好渴」!

有智库初估,到了2030年底,全球淡水需求量,将大幅超出供给量达到50%。换句话说,全世界人需要的淡水,到时候仅一半可用。各国为了存水、造水,甚至抢水,各显神通,除引进科技、大改法规,政府也祭出大型建设,就担心没水没产业。地球有「多渴」,或许能从6月新加坡一场活动说起。

亚洲拚新产业耗水 南亚缺水比非洲严重

今年6月6日,新加坡淡马锡控股举行年度「生态繁荣周」(Ecosperity Week),印度非营利智库「能源、环境与水源理事会」(Council on Energy, Environment and Water, CEEW)执行长高许(Arunabha Ghosh)表示,亚洲是当前全球工业的枢纽,除了传统造钢,要制造晶片、洁净能源转型等都要大量用水,这些产业也是带动经济成长的新火车头。 

印度是缺水重灾区。该国人口占全球18%,却仅有4%水资源,今年9月,联合国儿童基金会(UNICEF)报告指出,南亚有3.47亿名18岁以下孩童,极度严重缺水,比非洲东部和南部更严重。

澳洲的洛伊研究所(Lowy Institute)分析,中国大陆的地下水源近9成不宜饮用、一半地下含水层污染严重,无法供产业、灌溉用,50%的河水不宜饮用也不适合农耕。同时,仍以燃煤为供电要角的中国大陆,烧煤发电很耗水。另外,澳洲因为干旱,2023到2024年的农业产值,预计下跌14%。

欧洲今年先有冬季热浪,冲击河川与滑雪场,春天遇高温,今年9月,奥地利、法国、德国、波兰和瑞士等国宣布,这是有纪录以来最热的9月天,可能成为人类历史上最热的一年。缺水也影响到净零排放的环保转型时程,因为缺水造成减碳步调变慢,成为反复叠加的恶性循环。

韩国海淡船为全罗南道离岛解渴 

各国寻求「解渴」之道,韩国是不错的例子。去年底,韩国西南部全罗南道遭遇史上最严重干旱,不少沿海岛屿基础设施不足,自来水每周只供2天,韩国环境部急派一艘可「海上移动」的海水淡化厂「梦想号」(Dreams),穿梭于岛域之间,一天可生产300吨淡水,暂解燃眉之急。

台湾媒体曾分析,这艘「梦想号」由韩国自行研发,是世界第一艘海上的海水淡化厂,也是韩国大规模改造水资源管理机制的成果。2018年前,韩国的水资源法律多达20几部,管理叠床架屋;2018年,韩国国会在立法通过「水资源管理基本法」,大幅改造政府架构,解决中央、地方政府屡生的施政冲突与重复投资。韩国还成立直属总统的「水资源管理委员会」,由国务总理、学界大老共同担任主席,作为水资源政策的国家最高决策机构。

以色列掌海淡三技术  用机器人「抓漏」

视角转到中东。最近与哈玛斯爆发冲突而受关注的以色列,大部分地区年降水量不满100公厘,以国的《水法》(Water Law)被经济合作暨发展组织(OECD)当作水资源管理的经典案例。

《水法》明订国家具水资源所有、开采和管理权,国家统一核配,并采取高水价、差别水价政策,水源分为天然淡水、淡化海水、地下咸水、污水回收、再生水利用和拦截雨水等类别,依人口、农作物类别订基本配额,超额则会罚款。

以色列将海水转化为饮用水成效斐然,以国有近半饮用水来自海水淡化,目前有5座运作中的海水淡化厂,索里克(Sorek)是世界最大海淡厂,日产62.4万吨淡水,占全国用水量20%,5座海淡厂年供逾6亿立方公尺淡化水,相当于该国工业、农业以及居民日常用水总量的30%。

海水淡化耗电量大,以色列海淡厂本身有发电厂,惟不同于阿拉伯国家有便宜石油支撑海淡厂用电,以色列除了靠燃气发电,再结合科技,用演算法算出便宜的离峰电力作为抽水、处理、送水之用以降低成本。

分析指出,掌握净化水质的RO逆渗透大尺寸薄膜、兴建大型海淡厂,以及利用演算法算出离峰电力的3项技术,是以色列成为海淡领域领头羊的关键。除了造水淡化「开源」,从水库到沿著输水管线到千家万户,是否漏水,以及使用过的污水如何循环再利用的「节源」,也是国家管理水资源的重点。

以色列的上市公司Hagihon,采用先进技术,在水管设感应器记录水流声,每10秒传送回总部,若漏水则声响有异,GPS系统再引导机器人穿过下水道「抓漏」,在大漏水之前修复完成,用这项技术,耶路撒冷的水损失降低到11%左右,或可借喻台语俗谚,「一滴水打24个结」;以色列在污水处理方面也有出色的成绩单,其污水85%被重新用于农业、10%用于增加河流流量、扑灭森林大火,仅5%流入海中。

星国「新生水」打品牌    能喝还能酿啤酒

再看到「花园城市」新加坡,星马签定的供水协议2061年到期,为摆脱依赖,星国揭示「四个水龙头政策」,分别是海水淡化、蓄水池搜集雨水、马来西亚柔佛州的进口水,以及生产「新生水」(NEWater),后者是符合饮用水标准的高品质回收水。

新加坡的公用事业局(Public Utilities Board)管理该国水资源、民生与工业用水。NEWater是公用事业局推出的超纯净再生废水自有品牌,2000年设立新生水试验厂,2003年在勿洛(Bedok)与克兰芝(Kranji)的2座新生水厂投入运作,该年起,新生水正式成为星国供水来源之一。

目前新加坡的40%用水来自新生水,新生水主要作为工业用水,遇旱时也用来填补水库,混合生水、再经净水程序,供应生活用水所需。为推广「新生水」,星国政府也把它做成瓶装水,2022年跟当地啤酒厂合作推出「NEWbrew」(新生啤),「污水也能酿啤酒」话题性十足,还能向民众宣传水资源再利用的重要。

印巴为建坝争执  北京势力掺一脚

印度为水与邻国发生冲突,2009年巴基斯坦指责印度「偷水」,刻意截留数千万立方公尺的上游水源,蓄入巴格里哈大坝(Baglihar Dam),用于喀什米尔的水力发电,该坝2005年完工,修建于印巴共享的印度河五大支流之一的契那布河上,巴基斯坦早在兴建水电厂时,就担心会影响下游的农田灌溉,坚决反对修坝。

风水轮流转,2020年,巴基斯坦计划在印度河流域兴建2座大坝,其中「迪亚莫尔—帕沙大坝」(Diamer Bhasha Dam)开工,印度强烈反对,因水坝恐影响印度用水,亦坐落在北京投资、印度宣称拥有主权的喀什米尔地区,事态更显复杂。

至于印度与孟加拉,2022年9月签署「水资源共享协议」,共享库什亚拉河(Kushiyara River)水资源,这也是两国25年来签署首个此类协议,背景即为孟加拉也是严重缺水的下游沿岸国,一直期盼能共享源自喜马拉雅山脉、由印度流向孟加拉的跨界河流。同样位于喜马拉雅山脚下的尼泊尔,也因雨量不均衡、政府对于用水缺乏管理,面临缺水问题。

湄公河中美交锋     陆建坝掐下游命脉

南亚有中印及邻国的「水战争」,另一头,在流经西藏、云南,以及中南半岛寮国、缅甸、泰国、柬埔寨和越南的湄公河(澜沧江),意外成了继南海、台海后,美中两大强权角力的敏感地带。

目前该流域有两大联盟,一方是中国大陆为首,2016年成立的「澜沧江─湄公河合作组织」,另一边是「湄公河委员会」,由泰、寮、越、柬4国发起,得到美、日支持。一条大河流经多国,还有两大集团「仙拚仙」。

今年湄公河因圣婴现象造成干旱缺水,中国大陆在上游兴建大坝,被认为是对下游东南亚国家「掐住命脉」,湄公河有430座水坝,其中11座在澜沧江流经的云南省,美国国务院网站2020年曾发布报告,指控中共「破坏环境」,以巨型水坝操纵湄公河流域水资源、水资源管理不透明,给下游邻国带来灾难,等同危及该区1,800万人的生计、亚洲2亿人口主食来源,以及每年105亿美元的稻米市场。不过中国大陆则表示,该区兴建的上游水坝能防洪抗旱、有助维持流量稳定。

全球各地缺水成患,小国用科技造水储水,也有因为兴建水坝起纷争,还有发明海水淡化船,各国因应缺水的情况不一。因为气候变迁,缺水可能常态化,每个人都要面对这个大问题,各国政府也陆续提出对策。

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