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2023年水业应关注的五大热点

2023年水业应关注的五大热点

发布日期:2023-01-28 作者:水业碳中和咨询 点击:

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联合国2023水大会

导语:最现今距离2030年可持续发展目标(SDG)还有7年,从甲烷到解决水资源匮乏,再到PFAS和数字技术,全球水行业将在2023年迎来那些趋势?


01 联合国水大会:分水岭时刻?

在繁忙的活动季3月中,联合国2023年水大会将从第22个官方世界水日(3月22日)开始在美国纽约举行,会议将持续两天。

这一备受瞩目的活动,由塔吉克斯坦和荷兰共同主办,且毫无疑问此次会议的核心议题是水。

此次活动被称为水的“分水岭”时刻,许多人都在关注这一事件,以便于与高层决策者达成共识。

联合国评估已表明,除非在未来7年内付诸4倍的努力,否则,我们在实现可持续发展目标的第6项目标(清洁用水)方面将远远落后。

“目前的做法并不足以实现目标。”

按照目前的速度,预计到2030年仍有约16亿人缺乏安全管理的饮用水;28亿人将缺乏安全管理的卫生设施,19亿人将缺少基本卫生设施。


显然,目前的做法并不足以实现目标。问题是,此次于纽约召开的会议是否会加速行动?需要的行动是:有形的、非传统伙伴关系和应得的投资,而不是无休止且不切实际的讨论。

在峰会之前,邀请水资源行业利益相关者通过在线咨询提出建议,并在此公布结果

(https://docs.google.com/spreadsheets/d/1Wx1Hn2fZxXgFuXxoRf9Xsl6ztD7Rrw8fBmeEtXUjyRg/edit#gid=1033155610)。

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图1  联合国2023年水大会全球利益相关方磋商:主题互动对话


02 甲烷:应关注下水道

一提到甲烷,大多数人就会立刻想到胀气的奶牛。然而,当涉及气候变化时,甲烷可能是水资源所面临的最大挑战和机遇。

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图2  胀气的奶牛:打嗝胀气与甲烷排放

随着逐步实现2030年可持续发展目标,也就是确保地球上每个人都能获得水和卫生设施,这会带来一个意想不到的后果:即,工艺水和废水的额外排放。

通过增加水处理能力,增加了能源需求以及工艺排放。

“研究表明,公用事业部门50%的直接碳排放可能来源于污水管道的甲烷。”

迄今为止,该部门一直并将持续是化石燃料的巨大消费者,为水处理服务提供必要的能源。最近为埃及COP27准备的国际水务情报(GWI)研究表明,水行业占全球甲烷排放量的4.7%。

这为什么值得关注?

虽然,大多数温室气体清单都使用100年全球变暖潜力来评估温室气体的影响,但特别之处在于甲烷在大气中的前12年尤为有效。

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图3  2008-2017全球甲烷排放核算

研究表明,公用事业部门50%直接碳排放可能来自下水道甲烷。在欠发达国家,产生的甲烷从低效的澳门新葡亰网站所有平台厂、化粪池和湿坑厕所中逸出。

GWI表示:“解决污水甲烷问题可以更快地缓解气候变化所带来的影响。”

人们经常问的问题是,水务部门在减缓气候变化方面的作用是什么?解决甲烷问题可能是答案所在。


03 水量增加:取决于减少漏损

随传统水源日益紧张,提高现存管网效率之压力将会越来越大。简单地说:止损水耗从而使更多的水可供民用和工业使用。

水资源损耗数字令人震惊。破败陈旧的基础设施以及盗窃造成的水资源损耗不断困扰着水行业。世界银行评估表明,管网所造成的水资源损耗高达30%。

“2023年可能是采取行动治理水资源损耗的一年,由于其基本原理的彻底颠覆。”

据估计,仅在英格兰和威尔士每天就有大约30亿升水流失。虽然2050年承诺减少一半水资源损耗非常好,但实现这一目标任重而道远。

2023年可能是采取行动治理水资源损耗的一年,由于其基本原理的彻底颠覆:监管机构加大了对公用事业部门的压力,要求其投资并进行改善;再加上可用于帮助勘察泄漏的新手段,如人工智能、更好的传感器和声学技术、卫星图像甚至热成像无人机等技术。

预计在这一领域会有进一步的创新和相关投资。最近,英国广播公司(BBC)报道了谢菲尔德大学(TUOS)正在测试的新一代地下管道巡逻机。

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图4  新一代的地下管道巡逻机

水资源损失可能不是最敏感的话题,纳税人花钱解决渗漏问题也不会带来明显的结果(毕竟是地下漏损)。但是,它是未来水资源战略的基石。

以东南英格兰水资源部(WRSE)编制的区域蓝图为例。该规划旨在通过减少泄漏和降低消耗量在2025年至2035年期间产生额外70万m3/d水。


04 PFAS:问题重重的持久化学品

PFAS可能会成为全球公用事业最头疼的问题之一。什么是PFAS?

因其为人工制造、全氟和多氟烷基物质(PFAS)而被称为“持久化学品”,它们是一类人造化学品,包括全氟辛酸(PFOA)、全氟辛烷磺酰基化合物(PFOS)、全氟丙酸铵(GenX)和许多其他化学品。

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图5  PFAS在生态环境中转移路径

PFAS几乎牢不可破的粘合性使得其在不粘锅、防水衣物和其他物品上很受欢迎。这种经过改造的化学品正是其自身成功的牺牲品:它如此牢固以至于在制造业中随处可见,但当它最终进入环境中时,去除它们极具挑战性。

澳门新葡亰网站所有平台厂对水中产生或增加的PFAS并不负任何责任,它们只是PFAS进入水环境前的必经之处。尽管如此,该行业仍有责任将水排入环境或管网前去除PFAS,使水比之前更为清洁。

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图6  部分PFAS的物理化学性质

正如一位顾问所言,“如果你寻找PFAS,你会找到它的”。据估计,在美国有50个州超过2000个经确认的PFAS污染点。

“这种经过改造的化学品正是其自身成功的牺牲品。”

在2023年,美国环境保护署(USEPA)的PFAS路线图将继续作为2021~2024年计划的一部分,致力于更大胆的新政策。

在联邦对水中PFAS限制措施之前,某些积极的水务部门一直在推进处理过程,例如,奥兰治县水务区(OCWD)采用颗粒活性炭和离子交换技术。

虽然清理PFAS对环境的污染似乎是一项艰巨的任务,但最近出现了转机。12月底,化工巨头3M宣布最晚将在2025年停止生产PFAS,成本高达23亿美元。

其他公司会跟随吗?我们拭目以待。


05 数字创新:智者生存法则

从泄漏检测到数字孪生(DT,充分利用物理模型、传感器更新、运行历史等数据,集成多学科、多物理量、多尺度、多概率的仿真过程,在虚拟空间中完成映射,从而反映相对应的实体装备的全生命周期过程)能力,已经有大量的新数字公司进入了水领域。

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图7  数字孪生:概念、架构及关键技术

在2021年,据GWI水行业数据估算,90个国家的新兴水务公司筹集了惊人的4.7亿美元资金。在这一领域内,数字产品吸引了大量资本。

“从初创阶段到规模化阶段跨越鸿沟的公司将最适合应用、扩展和继续推出被认为经过验证的解决方案。”

正如水技术在线(Aquatech Online)此前报道的那样,一家智能水表公司完成了3500万美元的C轮系列融资,此前不久这家公司还是记录的其他两位数的A轮系列融资。

现在进入2023年,未来的一年看起来不同寻常。现今,尽管疫情很大程度上已逐渐消逝,但世界仍在受到后续地缘政治挑战的负面影响。以持续的俄乌冲突、持续的供应链中断、空前的通货膨胀和能源价格为例。

公司已跨越从初创阶段到扩大阶段之间的鸿沟,并在2022年获得巨额资金的公司将最适合雇佣、扩大规模并继续推出目前被视为“已证明”的解决方案,而不是仍处于试验阶段的那些公司。

随着水资源持续不断地数字化发展,毫无疑问,数字解决方案将继续蓬勃发展,但数字解决方案可能需要更加谨慎乐观地使用。


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