隨著全球人口的增長以及人類生產(chǎn)活動的增加，對水、土地、礦產(chǎn)和能源資源的需求也日益增多。這些自然資源的局限性將如何改變我們生產(chǎn)和利用能源的方式？由BP資助的來自世界15所頂尖大學的專家團隊正在對這一問題進行研究，開展了一項名為“能源可持續(xù)性挑戰(zhàn)”的項目。BP集團首席科學家魏愛倫（Ellen Williams）女士日前向記者介紹了這一項目的研究成果。

 

 

    世界對能源的需求越來越大，未來還將用到更多的可再生能源，比如核能。但在未來的20~40年內(nèi)，化石能源依然會是最重要的能源。如何負責任地生產(chǎn)和使用化石能源是擺在我們面前一個非常重要的課題。

 

    魏愛倫指出，項目研究的一個重點，是探究水的局限性對能源利用的影響。

 

    魏愛倫首先澄清了兩個有關(guān)水的概念：“一般說到水的使用時，有兩個定義，一個是表示水的取水量，另一個是表示消耗量。取水量的意思是說，把水從當?shù)亓饔蚶锾崛〕鰜磉M行使用的量，但水使用后可重新返回這一流域或被再利用；另一種情況是水被蒸發(fā)了或者弄臟了，不能回到原處，即水被消耗了?；煜∷颗c消耗量的區(qū)別可能導致結(jié)論有失偏頗。”

 

    魏愛倫以火電行業(yè)為例做了說明。人們通常認為火電是非常費水的行業(yè)，但其實火電行業(yè)對水的消耗量只占用水量的3%左右，且大部分用來對設(shè)備進行冷卻。全世界每年的淡水取水量約為4萬億立方米，火電行業(yè)取水量為4000億立方米，占10%，但實際上只消耗了160億立方米的水。

 

    水資源的地區(qū)差異將影響能源的生產(chǎn)和使用。“水的使用方式因地而異，主要取決于這一地區(qū)水資源的豐富程度。究其本質(zhì)，水的問題其實是地區(qū)性的問題。”魏愛倫說。

 

簡單的技術(shù)變革帶來驚喜

 

    “我們的研究表明，技術(shù)變革可以改變對水的使用效率。但變革有幾個前提，比如政策和成本方面的激勵機制。我們并不需要特別高科技的手段，目前已有的技術(shù)就能實現(xiàn)節(jié)水。”魏愛倫表示。

 

    BP創(chuàng)造性地用“4R”描述對水的管理措施。魏愛倫介紹說，首先是替代（Replacement），使用海水、半咸水或廢水等非淡水水源替代淡水；第二是再利用（Reuse），相同的水在工業(yè)流程中多次使用；第三是再循環(huán)（Recycle），對廢水進行處理，使其可以再次使用；第四是強調(diào)地區(qū)責任（Responsibility），調(diào)整工業(yè)實踐，適應(yīng)當?shù)厮Y源可用程度和可再生淡水需求。

 

    “在過去50年中，在化石能源行業(yè)，我們用海水、半咸水或者廢水替代淡水進行化石能源生產(chǎn)，減少了對淡水資源的消耗。在電力行業(yè)，每年有4000億的水用于冷卻裝置，主要是因為很多發(fā)電廠都很老舊。如果我們繼續(xù)使用這樣的設(shè)備，到2030年我們提取的淡水量將增長25%。如果淘汰這些老舊設(shè)備，水資源的使用量可以減少30%。”魏愛倫說。

 

    “在項目開展過程中，我們發(fā)現(xiàn)可以通過改變用水方式來生產(chǎn)能源。”魏愛倫舉例說，“20年前BP一名科學家做了一個小實驗。我們一般用咸水擠壓石頭的縫隙進行油氣開采，但科學家發(fā)現(xiàn)，低鹽度的水擠壓出來的石油更多。去年我們在一個新的鉆井平臺上用了這項研究成果，用淡化后的海水開采石油。剛開始我們對使用這一技術(shù)的效果心存疑慮，但結(jié)果表明效果很好。”

 

    魏愛倫還列舉了BP澳大利亞奎納納（Kwinana）煉廠節(jié)水實踐的例子。澳大利亞西部曾經(jīng)發(fā)生過一次嚴重的旱災(zāi)，導致用水限制日益嚴格?？{納煉廠啟動了“水再利用和用水量最小化方案”，最大程度地減少用水量，如使用低質(zhì)水、對水進行再利用和再循環(huán)使用，還建立了一個廢水回收工廠，對居民使用的水進行回收利用。這些簡單的措施使淡水消耗量減少了一半，降低了運行成本，同時幫助當?shù)厣鐓^(qū)對市政廢水進行清潔處置，實現(xiàn)了成本、環(huán)境效益和社會責任的“多贏”。