Я знаю, что мы должны беспокоиться о мировых запасах пресной воды. Я слышал об этом, по крайней мере, в течение последних 40 лет, и статистика вызывает тревогу. По данным Глобальной комиссии по экономике водных ресурсов:
“Мы наблюдаем последствия не странных событий, не роста населения и не экономического развития, а неправильного управления водными ресурсами во всем мире на протяжении десятилетий. Как показывают научные данные и фактические данные, сейчас мы сталкиваемся с системным кризисом, который носит как локальный, так и глобальный характер”.
Звучит примерно так. Мы не очень хороши в такого рода крупномасштабном управлении. Каждый просто делает свое дело, не обращая внимания на общую картину, пока не наступает кризис. Затем эксперты указывают на надвигающийся кризис, который поначалу все игнорируют. Затем мы проводим совещания, саммиты и много раз ломаем руки, но практически ничего не предпринимаем. В конечном итоге мы в основном используем технологии для решения проблемы, но без серьезных негативных последствий, особенно для бедных слоев населения мира. Водный кризис, похоже, развивается по тому же сценарию.
Сейчас эксперты прогнозируют, что к 2030 году мировой спрос на пресную воду превысит предложение на 40%. Эта нехватка затронет всех, включая жителей богатых развитых стран. Так что сейчас это настоящий кризис. Чтобы внести ясность, я вовсе не пытаюсь преуменьшить значение этой проблемы. Комиссия предлагает план из семи пунктов для надлежащего и справедливого управления запасами пресной воды в мире, и все это звучит очень разумно. Такое ощущение, что мы находимся на том этапе человеческой истории, когда мы все вместе осознаем, что миллиарды людей оказывают глобальное влияние на всю планету, и нам необходимо серьезно начать переходить от локального внимания к обеспечению ресурсов к глобальному управлению этими ограниченными ресурсами.
Но я должен признать, что мое беспокойство по поводу проблемы пресной воды всегда уменьшалось из-за того, что я понимал, что в конечном итоге мы найдем технологический выход из этой ситуации. В мире много воды. Вода сама по себе не является ограниченным ресурсом, это всего лишь пресная вода, и мы знаем, как сделать пресную воду из соленой. Похоже, что эта проблема может быть решена за счет постепенного развития технологий. Я также признаю, что такая точка зрения немного наивна. Я знаю, что 4 миллиарда человек в мире уже испытывают нехватку воды, по крайней мере, какое-то время. Это в значительной степени политическая проблема – проблема плохого управления и недостаточного распределения ресурсов. Технологии никогда не смогут полностью компенсировать политическую халатность или должностные преступления. Нам нужно делать и то, и другое – совершенствовать технологию и в то же время добиваться надлежащего управления.
Основной технологией, о которой мы говорим, является опреснение – удаление соли из соленой воды для получения пресной. В мире уже существует множество опреснительных установок, но, как и во всем остальном, это, в конечном счете, вопрос экономики. Сколько стоит опреснение воды? Это также вопрос масштаба – сколько пресной воды мы можем производить? (Все эти проблемы очень похожи на глобальное потепление и производство энергии.) Недавний прогресс может приблизить нас к получению экономичной пресной воды по запросу. Инженеры Массачусетского технологического института и их сотрудники усовершенствовали конструкцию пассивного опреснителя воды на солнечных батареях.
Основная технология использует солнечный свет для испарения соленой воды, которая затем конденсируется в пресную воду, пригодную для питья, оставляя после себя соль. Проблема этой технологии в том, что оставшаяся соль быстро засоряет систему, поэтому ее приходится очищать каждые несколько дней. Это делает устройства трудоемкими и дорогостоящими. Исследователи добавили циркулирующий ток к воде и оставшейся соли. Это удаляет соль из системы и предотвращает ее засорение. Однако первоначальная конструкция опресняла воду с очень низкой скоростью. Поэтому они усовершенствовали конструкцию, создав многоступенчатую систему испарения и конденсации, которая удаляет соль, сохраняя при этом высокую производительность по воде.
В результате получилась портативная пассивная система, полностью управляемая солнечным светом и физикой. Вот как это работает:
В основе нового дизайна команды лежит одна ступень, напоминающая тонкую коробку, покрытую темным материалом, который эффективно поглощает солнечное тепло. Внутри коробка разделена на верхнюю и нижнюю секции. Вода может стекать через верхнюю половину, где потолок покрыт слоем испарителя, который использует солнечное тепло для нагрева и испарения любой воды, находящейся при непосредственном контакте. Затем водяной пар направляется в нижнюю часть емкости, где конденсирующий слой охлаждает пар на воздухе, превращая его в жидкость, не содержащую соли и пригодную для питья. Исследователи установили всю коробку под наклоном в большом пустом сосуде, затем прикрепили трубку, идущую от верхней половины коробки вниз через дно сосуда, и опустили сосуд в соленую воду.
В такой конфигурации вода может естественным образом проталкиваться вверх по трубе и попадать в коробку, где наклон коробки в сочетании с тепловой энергией солнца заставляет воду закручиваться при прохождении через нее. Небольшие водовороты помогают воде соприкасаться с верхним испаряющимся слоем, при этом соль циркулирует, а не оседает и не забивается.
Из емкости размером в квадратный метр можно получать 5 литров питьевой воды в час. Срок службы системы также может составлять несколько лет. Возможно, что еще более важно, общая стоимость воды ниже, чем средняя цена на водопроводную воду в США. Система также должна быть масштабируемой.
Предполагая, что в лучшем случае эта система работает, масштабируема и может быть экономически выгодна для массового производства, она может значительно снизить уровень нехватки воды. Я сомневаюсь, что что-то подобное станет решением само по себе. Нам все еще необходимо должным образом управлять нашими водными ресурсами на глобальном уровне. Но, по крайней мере, технологии предлагают нам новые инструменты.
