寻找全球淡水工厂

方舟

淡水资源是人类赖以生存的重要资源，在人类无节制地开发大自然、追求经济发展时，淡水资源短缺的问题日益凸显。

目前，一些国家已在利用地下含水层扩大水源，有的国家还在试验将循环水用于农业生产或其他方面。“即使没有全球环境变化，到2050年，养活90亿人在农业上还需要另外的2000到3000立方千米的淡水。”瑞典斯德哥尔摩大学水资源专家约翰说，“新的方法，例如集水技术，在未来绝对至关重要。”

在严峻形势的倒逼下，许多国家另辟蹊径，利用非常规手段缓解淡水危机。

以色列：海水淡化

在大多数人印象中，以色列在滴灌技术、再生水利用等方面领先世界，殊不知该国在寻找新的水资源和确保水资源安全两方面也正异军突起，并已跃居世界前列。

近年来，以色列淡水需求缺口越来越大，国内主要水源——北部的加利利湖水面已多年处于红线之下，在不可能进一步增加供水的现状下，新的水源从哪来？提高循环水利用率？现已高达75%，位居世界第一；提高水资源使用效率？以滴灌为基础的人工智能水利管理系统，在水资源利用率上近乎极致；提倡节约用水？这是每年都在高呼的口号。

所有这些措施都没能弥合越来越大的淡水需求缺口。最终，以色列人把眼光转向占地球面积2/3的大海，只有取之不竭的海水才能缓解人类的水危机。

如今，付诸商业应用的海水淡化技术主要有蒸馏法和反渗透法，后者由于具有设备投资小、能量消耗低、建造周期短等诸多优点而发展迅速。

以色列现已拥有3座大型反渗透海水淡化厂，年产淡水2.3亿立方米。其中哈代拉海水淡化厂年产淡水量达1.27亿立方米，为目前世界上最大的反渗透海水淡化厂。

智利和秘鲁：雾中取水

在智利和秘鲁的一些村庄，村民们常常通过用网收集海雾获得淡水。这种方法的原理是：编织一张超大网络，让空气中的细小水珠遇到网线后凝聚成大水珠而被收集。

现有技术主要由聚烯烃材料编织成网络，虽然简单易行且价格便宜，但网丝过粗、网眼过大，导致只能在轻雾状态下获得2%的取水率。

研究人员发现，非洲纳米比亚沙漠中有一种独特的昆虫——纳米比亚沙漠甲虫，能从由海上飘到沙漠的雾中收集所需水分。通常在晚上或清晨，沙漠甲虫迎着雾调整甲壳的角度收集湿气，湿气凝聚成水滴后沿着甲壳边缘的小槽流入甲虫口中。

原来，甲虫身上具有渗透性功能的网状结构之所以有很高的取水率，主要是因为风使雾珠围着网丝表面旋转而凝聚。研究人员由此获得灵感，采用比头发丝粗3至4倍的不锈钢作为网丝编织网络，并在网丝表面涂上一种易让水珠下沉的化学涂料，减少网丝交会角滞留现象的发生。

这种被称为“雾珠采集系统”的垂直网丝结构，在轻雾条件下可让系统获得10%以上的取水率，如果将网络叠加使用，还可以得到更大的取水率。

印度：河岸过滤

每年七八月，数以百万计的印度朝圣者都会涌向圣城哈利瓦。为城市提供淡水的水源无法满足每年涌入的人群，因此这里需要新的水源。恒河的河岸提供了一个解决方案。

河岸过滤的方法很简单：在位于合适地质区域的河边挖井，河水通过沙子和砾石过滤，分离出大部分的化学和生物污染物，从而得到相对干净的水。

“处理过的水也许并不总能满足人们对水质的要求。”联合国水资源研究所环境工程师Saroj Sharma表示。不过当河道比较干净、地质条件也比较有利时，如在哈利瓦，可能只需要少量的消毒措施就可使用。

卡塔尔地区：绿化沙漠

科学家研究发现，在卡塔尔的沙漠中，海水和阳光可以在自我维持的循环中得到食物和干净的水。

撒哈拉森林计划由挪威一家公司在2009年实施，去年，该公司700平方米的温室生产出的蔬菜量相当于整个欧洲的商业温室生产量。

温室通常会保存热量，但像卡塔尔这样炎热的地方则相反。从100米外的海洋中运来的水会在温室迎风面的格子中流动。水蒸发时就会增加进入温室的空气的湿度，并使其温度下降10℃左右，令室内气候适宜黄瓜和西红柿等蔬菜的种植。其他作物如大麦和有用的沙漠植物则生长在温室下风向处。

晚上沙漠降温时，温室内表面的水分凝结，并被收集用于灌溉和饮用。海水淡化设备会对其进一步淡化。整个过程运行所需的电力均来自太阳能。这一概念在任何接近海平面的干燥和阳光充足的地区都能工作，海附近区域的抽水成本也较低。