渤海边上有一片厂区,粗管子伸进海里,抽上来的是又咸又涩的海水,另一头流出来的水干净到能直接灌进高压锅炉,比城里的自来水还纯。厂里的人给这吨水算过账,折成美元还不到一块钱,比便利店冰柜里那瓶矿泉水便宜得多。

这件事单看平平无奇,把它放进全球的水账本里,分量就出来了。

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地球表面七成以上被水盖着,可其中九成六还多都在海洋里,咸得根本没法喝。剩下的淡水,大部分冻在冰川里,或者埋在很深的地下。人类真正能取用的那部分,连百分之一都不到。几十亿人的吃喝洗涮,全靠这一小撮。

眼下全球有三分之一的人喝不上安全的饮用水。有预测说,到本世纪中叶,超过一半的人口会住在缺水地区,那四十多亿人。

这也不是穷国才有的麻烦。美国有社区的居民为自来水里的铅污染又急又怒,波多黎各的偏远地方还得靠军队进去送水。稍微往里看一层就会发现,就算在美国,也有大量的人拧开水龙头不敢直接喝。

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那问题就摆在明面上了:海里有的是水,把盐滤掉不就完了?

海水淡化说白了就是把盐从水里弄出去,这事本身不新鲜,太阳晒着海洋,淡水蒸上去再落成雨,就是天然在干这件事。

可要人工去干,麻烦在于盐进了水里不是泡着,是化开的。用显微镜级别的眼光去看,水会把盐拆成带电的粒子,跟水本身发生了化学反应。

所以盐水是一种化学性质全新的溶液,不是水里飘着几粒盐。这就是海水淡化从根子上难做的原因——你不是在筛沙子,你是在拆一场化学婚姻。

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路子主要两条。一条是热法,最老的一种,把水烧开,收集蒸汽再变回淡水。另一条是反渗透,上世纪六十年代在加州大学洛杉矶分校搞出来的,现在已经开始主导市场。

两者最大的区别是反渗透不加热、不烧水,而是把水加压到极高的压力,硬逼着它穿过一层它根本不想穿的膜。水本来愿意待在盐旁边,高压之下被强行拆开。

所以全球绝大多数海水淡化项目扎堆在中东和北非。那些地方化石燃料多得用不完,同时又严重缺水,能源便宜、水金贵,这笔账一算就通。沙特和阿联酋两个国家,产的淡化水就占了全球现有产量的四分之一。

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反对的声音也一直在,大致三类:耗能、贵、伤海。要彻底拆开水和盐的这段结合,得砸进去大量能量,海水淡化所需的能源可能是其他淡水处理方法的二十来倍。成本更是北美迟迟推不开的主要障碍,历史上它的价格一直居高不下。

圣地亚哥郊外那座卡尔斯巴德海水淡化厂,是西半球同类里规模最大的,已经运行了很多年,一天出几千万加仑清洁水。

这个县历史上几乎所有的水都来自科罗拉多河和北加州。淡化水的支出是进口水的两倍。

厂方的说法是,往后成本总会拉平,既然如此,那就是该建的时候。反对方的说法也硬气:你这是拿苹果比橘子,那些调水系统是半个世纪前建的,资本投资早就收回来了。

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换成你是圣地亚哥的居民,家门口就是太平洋,账单上的水却从几百公里外调来,眼下还要多掏一倍的钱去买家门口的海水,你掏还是不掏?

有意思的是另一句话:坐等五年十年指望技术出现重大突破,并不能从根本上降低基础设施的建设成本。这不是海水淡化独有的现象,所有公共基础设施都这样。路要修、房要盖、水厂要建,赤字摆在那儿,钱得现在花,不是十年后花。

于是钱的来路也变了。卡尔斯巴德走的是公私合营,亨廷顿海滩那个拟建项目更进一步,提议百分之百由私人融资,再跟公共水务机构签长期固定价格的购水协议,靠卖水一点点把投资收回来。地方、州、联邦掏不出全部,私人资本就得进来。

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还有一件事更容易被忽略:这些厂输出的不只是干净的淡水。用反渗透的厂通常按一半的效率运行,进两加仑海水,出一加仑淡水、一加仑高盐度的浓盐水。

要除的盐是固定那么多,你把它塞进半加仑水还是十分之一加仑水,它都在那儿,只会更浓。这些浓盐水大部分还是以某种方式排回海里,可它比普通海水咸得多,有可能沉到海底,把那里的动植物搅得一塌糊涂。取水口每天抽走几百万加仑海水,本身也在绞杀当地的海洋生物。

运营方的回应是,加州的法规提供了足够的环境保护,加州和世界各地做过大量研究,盐度增加不会伤害海洋生物,何况你还在给需要水的人供水。

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可有研究发现,我们造出来的盐水比想象的更多——每产一升淡化水,副产的浓盐水能到一升半。

换句话说,整体算下来,盐水比淡水还多。像加利福尼亚这样立了严规的地方是少数,整个行业够不够重视,说不好。眼下处理浓盐水的路数,跟四五十年前处理工业废水没什么两样。

这么耗能、这么贵、还多产出有害的浓盐水,为什么还要往下做?

因为它稳。工艺相当成熟,尤其对付海水,你能放心它在你需要的时候把水交出来。缺水是个又复杂又难缠的问题,气候在变,天气越来越靠不住,可只要有厂、有能源、有海,水就在。

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有人算过一个更好懂的账:美国人平均每天用水一百来加仑,如果这些水全靠海水淡化产出来,耗的电大概相当于一户人家一个小时的用电量。很多人每天出门买杯大杯咖啡,花的钱比一个月的淡化水还多,自己浑然不觉。

以色列常被拿来当正面例子。他们在海水淡化上投了大钱,同时也在用水效率上投钱,人均用水量远低于加州和美国很多地方。

先把浪费掐掉,再建厂,建厂的时机被推后了,建的时候还能建得比原计划小一号。这是实打实的省钱,也像一种对冲——淡化厂是投资组合里风险较低的那一项,贵一点,但值。

顺着这条线往下,废水也能用同样的工艺处理。全世界的废水如果全收起来循环利用,量差不多是尼亚加拉瀑布年流量的五倍,而全球一年产的淡化水才不到它的一半。还有苦咸水,比海水淡、比淡水咸,盐少了,要除的东西就少,能耗跟着大降。

回到渤海边那片厂区。中国的人均水资源本来就紧,偏偏北方沿海一带缺水最狠,而重工业、电厂、化工厂又都扎在海边。

中国当年没有一头扎进反渗透,而是先把热法做透——把电厂本来白白排掉的余热接过来蒸海水。别人拿电去挤水,中国拿废热去蒸水,这一步棋的账不在技术手册里,在成本表里。

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早年真正卡脖子的是那几样核心件:反渗透膜、高压泵、能量回收装置,全在别人手里,价格由别人开,有的项目连运营都是外方主导。

后来国产膜从做不出到能用、能出口,能量回收装置也自己啃下来了,吨水电耗压到很低的位置,成本这才跟着往下走。到今天中国的成套装备已经卖进中东和东南亚,参与当地的大型项目——从买设备的一方,变成了卖设备的一方。

还有一个别人不太愿意走的路子:把浓盐水当原料而不是废物,从里面提盐、提溴、提镁,做海水化学资源的综合利用。这条路要在淡化厂旁边再建一整套化工装置,前期更重,可它把最难处理的那一半变成了产品。

只是有个现实的反差得说清楚:中国的淡化水,大头进的是电厂、钢厂、化工厂的管网,不是居民家的水龙头。原因不在技术,在水价和管网。自来水便宜,淡化水贵,进不了城市管网,就只能困在厂区里自产自销。这道题跟加州那道题,本质上是同一道。

海水淡化谁都清楚不是万灵药。造一个、两个、十个厂,解决不了缺水这件事,它只是把供水和需求之间那道口子缩小一点。在全球水源里它占的比重很小,往后可能也一直很小。可对某些社区来说,这一点就是全部——他们别无选择。

渤海边那家厂,一天产的水够十几万人用。厂门口的小卖部里,工人下班还是习惯拎一桶水回宿舍。技术那道坎早就迈过去了,难迈的是管子和账本这一道。