全球水資源可持續發(fā)展的技術(shù)驅動(dòng)型解決方案

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全球不同地理區域、生態(tài)系統以及人口群體都感受到了氣候變化的影響。據世界銀行集團 (WBG) 統計，90%的自然災害都與水有關(guān)，對糧食、能源、城市和環(huán)境系統造成了影響。WBG認為，要協(xié)調發(fā)展與氣候目標，我們必須將適應氣候變化工作的重點(diǎn)放在水資源上。^[1]

本文將從宏觀(guān)角度探討氣候變化加劇的全球淡水資源匱乏問(wèn)題，以及一些緩解這一全球危機的建議方案和技術(shù)。

氣候變化加劇水資源短缺

當談?wù)摎夂蜃兓瘯r(shí)，可再生能源往往成為焦點(diǎn)，而全球淡水供應減少的問(wèn)題卻幾乎被忽視。電力短缺會(huì )嚴重阻礙發(fā)展，甚至可能使人類(lèi)倒退數百年，而水則是所有生物賴(lài)以生存的根本。氣候變化以及人口增長(cháng)、城市化、現代化進(jìn)程給我們的河流、湖泊、地下水位和含水層帶來(lái)的額外壓力，正在導致全球淡水資源短缺。此外，水資源短缺的影響不僅局限于健康、貧困和疾病。水是全球糧食生產(chǎn)的關(guān)鍵。農業(yè)用水占全球淡水提取量的70%，而且預計這一比例還將隨著(zhù)世界人口的增長(cháng)而上升（圖1）。^[2]

圖1 隨著(zhù)氣候變化不斷加劇淡水匱乏，像這樣干旱的玉米田越來(lái)越常見(jiàn)(圖源：Scott Book/stock.adobe.com）

創(chuàng )新型集水解決方案

2021年，世界經(jīng)濟論壇(WEF)披露，缺水是影響人類(lèi)福祉的全球五大風(fēng)險之一。他們指出，在水資源緊張的地區，情況十分嚴峻，降雪、降雨、河流徑流和易獲取的地下水等傳統水源正受到氣候變化的影響，隨著(zhù)需求的增長(cháng)，供水量不斷減少。世界經(jīng)濟論壇列出了五種不尋常的方法來(lái)收集地球上未開(kāi)發(fā)的水源：霧水收集、云播種、減少蒸發(fā)、海水淡化和冰山開(kāi)采。^[3]雖然其中一些方法值得考慮并可能實(shí)施，但有些方法成本過(guò)高或需要大量資源才能充分實(shí)現其效益，其可行性可能需要數年甚至數十年才能實(shí)現。

值得慶幸的是，現有技術(shù)與新興技術(shù)的融合正在為全球淡水危機提供更可行的解決方案，這些解決方案的重點(diǎn)是將水輸送給最終用戶(hù)。比如，Source、Aquaria、A1RWATER、Watergen等公司推出了大氣水發(fā)電機 (AWG)。AWG從空氣中提取水蒸氣，在某些應用中利用太陽(yáng)能提供可持續、自給自足的清潔飲用水。這項技術(shù)可以大規模、可靠地為家庭、商業(yè)建筑、學(xué)校和戶(hù)外飲水機提供可再生水。

另一個(gè)可行方案是使用低成本的太陽(yáng)能灌溉水泵，以支持孟加拉國等偏遠地區的農業(yè)發(fā)展。^[4]孟加拉國是世界上人口最稠密的國家之一，雖然面臨著(zhù)糧食不安全問(wèn)題，但擁有大量平坦的土地和充足的陽(yáng)光。

在淡水獲取受限或其他集水方案成本過(guò)高的情況下，這兩種技術(shù)驅動(dòng)型方案是關(guān)鍵的解決方案。

Nordic新品介紹

本文將重點(diǎn)介紹Nordic Semiconductor的nRF54L片上系統(SoC)。nRF54L SoC擁有2.4GHz無(wú)線(xiàn)電，可提供高達+8dBm的TX功率和-98dBm的RX靈敏度，支持1Mbps低功耗藍牙。它支持藍牙5.4的所有功能、Mesh、Thread和Matter，還支持未來(lái)的藍牙規范更新。nRF54L15系列采用Arm^? Cortex^?-M33處理器，運行頻率為128MHz，非常適合各種無(wú)線(xiàn)應用，如醫療保健、智能家居、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、游戲控制器和其他物聯(lián)網(wǎng)應用。

結語(yǔ)

解決因氣候變化而加劇的全球淡水短缺問(wèn)題對于維持生命、農業(yè)和發(fā)展至關(guān)重要。在重視傳統解決方案的同時(shí)，大氣水發(fā)電機和太陽(yáng)能灌溉系統等新興技術(shù)也提供了前景廣闊的可擴展替代方案。通過(guò)將這些創(chuàng )新與全球適應戰略相結合，我們可以緩解水資源短缺問(wèn)題，提高抗災能力，創(chuàng )造一個(gè)更加可持續的未來(lái)。

參考資料

[1]https://www.worldbank.org/en/topic/water/overview

[2]https://earth.org/solutions-to-water-scarcity/

[3]https://www.weforum.org/stories/2021/02/water-scarcity-shortage-sustainability-climate-change-innovation-resources/

[4]https://www.worldbank.org/en/results/2015/09/08/solar-powered-pumps-reduce-irrigation-costs-bangladesh

作者簡(jiǎn)介

Rudy在先進(jìn)機電系統、機器人、氣動(dòng)、真空系統、高壓、半導體制造、軍用硬件和項目管理等方面擁有超過(guò)35年的專(zhuān)業(yè)經(jīng)驗。Rudy曾在工程專(zhuān)業(yè)網(wǎng)站上發(fā)表過(guò)技術(shù)文章，擁有技術(shù)管理學(xué)士學(xué)位和項目管理專(zhuān)業(yè)的MBA學(xué)位。在加入貿澤之前，Rudy曾就職于National Semiconductor和Texas Instruments。