范震華編譯,賴慧玲審校

從人造冰河到雷射造雨,有哪些創新的科技可以幫我們解決全球缺水危機呢?

人們每年消耗約9兆立方公尺的水。隨著全球人口攀升,水資源將會越來越珍貴。已有數百萬人每天必須步行超過1英哩,才能蒐集到日常用水了。現在,有 8 種創新科技為解決缺水危機帶來一線曙光,就讓我們來一探究竟:

1.人造冰河

世界上超過一半的淡水儲存於冰河之中,是全球湖泊、河流和濕地水量總和的15倍。然而因為氣候變遷,幾乎每一條世界冰河監測組織(World Glacier Monitoring Service)研究的冰河都在消融中,融化的水就這樣白白流入大海或河川。根據蓋亞‧文斯(Gaia Vince)的《人類世大冒險(Adventures in the Anthropocene)》一書,一位住在喜瑪拉雅山腳下拉德克地區 (Ladakh) 的印度工程師查汶‧諾培(Chewang Norphel)找到了解決方法:人造冰河。他將融化的雪水引流到小型高原上,讓雪水重新凝結成為冰河,這個方法已經創造出10條人工冰河,而這些水資源可在乾燥的夏季時供人們使用。

全球冰河逐漸消融中。(圖片來源: jiuguangw)

2. 乾洗澡

17歲的路迪克‧馬利珊(Ludwick Marishane)在南非最北端的林波波省(Limpopo)做日光浴時,他的朋友隨口說:「為什麼沒有人發明一種東西,只要塗在身上就不需要洗澡了?」而馬利珊將這句話實現了。他用一支諾機亞手機上網搜尋資料,最後完成一種混和精油、生物類黃酮、和除臭化學物質的「乾洗澡」乳液配方。使用「乾洗澡」每次可省下4升的水, 總共可省下百萬升的水。

 

3. 終極省水蓮蓬頭

我們都很習慣進入浴室,打開水龍頭,讓水一直流到水溫變熱為止。來自澳洲阿得雷德市的彼得‧庫林(Peter Cullin)感嘆:「每天、每分鐘,有數以百萬的家庭將品質好到足以飲用的水直接浪費掉了」。為了解決這個問題,他發明了「超強效集水蓮蓬頭」(Cullector Ultra Efficient Shower),這個裝置可將一開始不夠熱的水回收利用。若有一千個淋浴間都裝有這個裝置,每年就可以省下200萬公升的水。無獨有偶,英國布萊頓的李察‧奧果德頓(Richard Ogodeton)也發明了類似的系統。

「超強效集水蓮蓬頭」,可將一開始不夠熱的水回收利用。 (圖片來源:Cullector Ultra Efficient Shower)

4. 救命水壺

「水,水,到處都是水,但卻沒有一滴可以喝。」這是英國詩人柯勒律治(Samuel Taylor Coleridge)《老水手之歌(The Rime of the Ancient Mariner)》的著名詩句。這樣的情節在2004年南亞大海嘯中真實上演,深深衝擊了盯著電視畫面的麥可‧普里查德 (Michael Pritchard)。海嘯後雖然四周水滿為患,但因為水太髒,災民仍需要卡車運來乾淨的飲水。普里查德因此發明了「救命水壺」,用幫浦將水打過一層15奈米的濾膜,過濾掉細菌和病毒。從此,救命水壺成為登山者、人道援助工作者、和英國在阿富汗駐軍的必備用品。

救命水壺可過濾掉細菌和病毒。(圖片來源: Wikipedia)

5. 雷射人造雨

1840年代,艾斯比(James P Espy)相信在美國西部引燃大火可以造雨;1950年代,人們嘗試種雲 (cloud seeding)。而今,造雨術回歸科學,做法是將雷射直接打入大氣之中,脈衝光能幫助冰晶昇華、讓蒸氣凝結。最近世界氣象組織(World Meteorological Organisation)正熱烈討論如何應用雷射造雨科技,在乾旱時使用是可能性之一。

雷射人造雨可解決乾旱問題。(圖片來源: roxweb)

6. 折疊式馬桶

和蓮蓬頭一樣,馬桶是另一個浪費水資源的家庭設備,每次使用就有高達7公升的水消失。兩位英國哈德斯菲爾大學( University of Huddersfield)的學生想出了提高用水效率的摺疊馬桶,命名為「Iota」。他們宣稱安裝之後,每人每年可省下1萬公升的水。

省水摺疊馬桶,「Iota」。(來源:影片截圖)

7. 水管抓漏軟體

家戶之中有許多浪費水資源的設施,像是關不緊的水龍頭、效率低的蓮蓬頭和馬桶。但事實上,有1/3的水在送達家戶之前就從管線中漏失了。一種名叫「Zonescan Alpha」的軟體便專門處理這個問題。透過設置感應器網絡,這個軟體能偵測管線漏水點,再把資料即時送回控制中心。德國一家國營企業便成功地試驗出此軟體可省下2百萬公升的水資源浪費。

有1/3的水運輸時從管線中漏失。(圖片來源:Jonah G.S.)

8.太陽能淨水器

在炎熱的氣候下缺水最為痛苦,卻也讓一位美國16歲少女的發明更引人矚目。身為美國最聰明的年輕科學家之一,迪皮卡‧古律(Deepika Kurup)發明了一種太陽能化學淨水方式。他發現將二氧化鈦和氧化鋅暴露在太陽的紫外線輻射下,可產生具有淨化水質功用的光催化合成物。這項安全、高成本效益、又容易配置的綠科技,為他贏得今年美國斯德哥爾摩青少年水科技大獎 (US Stockholm Junior Water Prize)。

迪皮卡‧古律(Deepika Kurup)發明太陽能淨水裝置。(圖片來源:影片截圖)

【參考資料】

英國衛報(2014年12月14日)Eight unbelievable solutions to future water shortages

 

本文載自環境通訊網