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水不足と農業:「型破りな」水源の軌跡

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米国では、水イノベーションのための全国同盟は、特にこの貴重な資源を消費するセクター、つまり農業に焦点を当てています。

地球の71%は海に覆われていますが、 人類の淡水需要は、地球の総水量の1%未満に依存しています。 これらの保護区は、帯水層または積雪によって供給される川の形をしています。 したがって、ブルーゴールドは地面に汲み上げられ、処理され、飲まれ、または作物を灌漑するために使用され、その後放出されます。

10年までに2050億人を超えると予想される世界人口の増加と 水不足-私たちの時代の大きな課題-、このモデルを再考する時が来ました。

あらゆる形態の水をあらゆるものに再利用してください!

これは、コロラド州立大学が取り組んできた課題です。 この設立は、米国エネルギー省の研究ネットワークの創設パートナーであり、 水イノベーションのための全国同盟 (文字通り水イノベーションのための全国同盟)。

110億XNUMX万ドルの予算で、構造はに焦点を当てています 非伝統的な水源のための処理および再利用技術の開発。 すべての手段が考慮されます:

  • 都市下水;
  • 海水;
  • 汽水(塩水);
  • 石油およびガス掘削の副産物として生成された水。
  • 肉および乳製品の処理からの廃水;
  • 農業排水。

L 'これらの水源を利用することで、多くの水不足の問題を解決できる可能性があります 今後数年間で。 しかし、現在、経済的に実行可能な大規模な手段はありません。 アライアンスリーダーのビジョンは 「循環水経済」 :再生水は、現在の従来の淡水源に匹敵するコストとエネルギー強度で、農地から水圧破砕現場まですべてに使用されます。

農業、非常に水を大量に消費するセクター

Thomas Borchは、土壌作物科学科の教授であり、コロラド大学の環境化学および農芸化学の研究者です。 彼は、機械工学、土木および環境工学、さらにはシステム工学の専門家で構成されるチームを率いています。 これにより、アライアンスにさまざまな専門知識がもたらされる必要があります。アライアンスは、今後数年間でその作業を完了します。

Cette 学際的なチームは主に農業部門に焦点を当てています、アライアンスのXNUMXつの主要な研究分野のXNUMXつであり、その他はエネルギー、資源抽出、産業、都市用水です。 Borchは最近、シンシナティ大学のDion Dionysiouとともに、 農業部門の技術ロードマップ.

このドキュメントは、処理と再利用の現在の状態と課題に関する最新情報を提供します 灌漑や食肉加工などの農業用途の水。 ロードマップは、特に農業の水需要の重要性を強調しています。 また、それが可能なさまざまな分野についても説明します。「非伝統的な」水を使用する、 なので :

  • 畑からの排水のリサイクル。
  • 廃水処理と肉および乳製品の処理作業での再利用。

この作品は、 水不足 アメリカでは。 40州の水管理者は、今後数年間で水不足が発生すると予想しています。 2017年、アメリカの土壌では、360億100万ヘクタールの農地が80兆リットル以上の水を使用しました。 したがって、農業は国の水の消費量の平均XNUMX%を占めています。 « L '農業は、世界の淡水取水に関して最も重要なセクターです。」、トーマス・ボルチを確認します。

アライアンスの先駆者である海水淡水化

したがって、水イノベーションのための全国同盟には、 スケーラブルな淡水化技術を開発するつまり、従来とは異なる水源からの塩や汚染物質の除去です。

型破りな水を処理するために必要なステップ

« 私たちが非伝統的な水について話すとき、私たちは意味します 真水ではないもの、Borchは説明します。 これには、都市下水、石油とガスによって生成された水(従来型と非従来型)の汽水地下水、海水、農業排水などが含まれます。 たくさんありますが、使えるようにするにはまず処理する必要があります。 「」

沢山あります 淡水化プラント 全世界で。 しかし、それらはあまり普及しておらず、プロセスは悪名高いほど高価でエネルギー集約的です。 脱塩はまた、 副産物としての塩水。 植物や人間に有毒であることに加えて、それは除去するのが難しい重金属を含む可能性があります。 したがって、ブラインの管理は研究者にとって大きな関心事です。

革新的なろ過技術

プロセス自体に来ると、脱塩は通常によって行われます 逆浸透。 したがって、汚染された水は強制的に通過させられます。 淡水を不純物から分離するための膜。 これらの膜プロセスの改善と脱塩による工業廃水の処理は、アライアンスの使命の中心です。

これらの 淡水を得るための新しいプロセス を表す 技術的、法的、経済的課題。 しかしそれを超えて、 社会的配慮 また、考慮に入れる必要があります。 以前は廃水だった灌漑用水に国民は自信を持っているでしょうか。 人々は淡水供給から来ていない水源に投資する準備ができていますか?

将来的には、水イノベーションのための全国同盟は 内部および外部の研究プロジェクトに資金を提供する さまざまなテーマをカバーしています。 目的:次世代の非伝統的な水処理および再利用技術の出現を確認すること。

 

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