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물 부족과 농업 : "전통적인"원천의 흔적

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미국에서 물 혁신을위한 국가 연합은 특히이 귀중한 자원을 소비하는 분야 인 농업에 초점을 맞추고 있습니다.

지구의 71 %가 바다로 덮여 있지만 인류의 담수 필요량은 지구 전체 물의 1 % 미만에 의존합니다.. 이 매장지는 스노우 팩이 공급하는 대수층이나 강의 형태입니다. 따라서 청금은 땅에 펌핑되고, 처리되고, 마시거나 작물에 관개하는 데 사용 된 다음 폐기됩니다.

10 년까지 인구 2050 억 명을 초과 할 것으로 예상되는 세계 인구 증가와 물 부족-우리 시대의 주요 도전-, 이제이 모델을 재고 할 시간입니다.

모든 형태와 모든 것에 물을 재사용하십시오!

이것은 콜로라도 주립 대학이 취한 도전입니다. 이 기관은 미국 에너지 부 연구 네트워크의 창립 파트너입니다. 물 혁신을위한 국가 연합 (말 그대로 National Alliance for Water Innovation).

110 억 XNUMX 천만 달러의 예산으로 구조는 비 전통적인 수원에 대한 처리 및 재사용 기술 개발. 모든 경로가 고려됩니다.

  • 도시 폐수;
  • 해수;
  • 기수 (염분) 물;
  • 석유 및 가스 시추의 부산물로 생성 된 물;
  • 육류 및 유제품 가공에서 발생하는 폐수;
  • 농업 배수.

패 '이러한 원천을 이용하면 많은 물 부족 문제를 해결할 수 있습니다. 앞으로 몇 년 동안. 그러나 현재 경제적으로 실행 가능한 대규모 수단은 없습니다. 얼라이언스 지도자의 비전은 "순환 물 경제" : 재생수는 현재의 기존 담수 원과 비교할 수있는 비용과 에너지 집약 도로 농업 분야에서 파쇄 현장에 이르기까지 모든 곳에 사용됩니다.

매우 물 집약적 인 분야 인 농업

Thomas Borch는 토양 및 작물 과학과의 교수이자 콜로라도 대학의 환경 및 농업 화학 연구원입니다. 그는 기계 공학, 토목 및 환경 공학, 심지어 시스템 공학 전문가로 구성된 팀을 이끌고 있습니다. 이것은 얼라이언스에 다양한 전문 지식을 가져와야하며 앞으로 몇 년 안에 작업을 완료 할 것입니다.

다 분야 팀은 주로 농업 부문에 중점을 둡니다., 얼라이언스의 다섯 가지 주요 연구 분야 중 하나이며 다른 분야는 에너지, 자원 추출, 산업 및 도시 용수입니다. Borch는 최근 신시내티 대학의 Dion Dionysiou와 함께 농업 부문 기술 로드맵.

이 문서는 현재 상태와 처리 및 재사용 문제에 대한 업데이트를 제공합니다. 관개 및 육류 가공과 같은 농업 분야의 물. 로드맵은 특히 농업에 필요한 물의 중요성을 강조합니다. 또한 가능한 다양한 영역을 설명합니다."전통적이지 않은"물 사용, 같이 :

  • 농작지의 배수 재활용;
  • 육류 및 유제품 가공 작업에서 폐수 처리 및 재사용.

이 작업은 물 부족 미국에서. 40 개주의 물 관리자는 향후 몇 년 동안 물 부족이 발생할 것으로 예상합니다. 2017 년 미국 토양에서 360 억 100 천만 헥타르의 농지가 80 조 리터 이상의 물을 사용했습니다. 따라서 농업은 전국 물 소비량의 평균 XNUMX %를 차지합니다. « 패 '농업은 세계에서 담수 회수 측면에서 가장 중요한 부문입니다.”, Thomas Borch를 확인합니다.

얼라이언스의 선봉, 담수화

따라서 물 혁신을위한 국가 연합의 임무는 확장 가능한 담수화 기술 개발즉, 비 전통적인 수원에서 염분과 오염 물질을 제거합니다.

색다른 물을 처리하는 데 필요한 단계

« 비 전통적인 물에 대해 이야기 할 때 담수가 아닌 것은 무엇이든, Borch가 설명합니다. 여기에는 도시 폐수, 석유 및 가스에 의해 생성되는 물 (기존 및 비전통), 기수 지하수, 해수, 농업 배수 등이 포함됩니다. 우리는 그것을 많이 가지고 있지만 그것을 사용할 수 있으려면 먼저 그것을 처리해야합니다. "

많이있다 담수화 플랜트 세상에서. 그러나 그다지 널리 퍼져 있지는 않으며, 프로세스는 매우 비싸고 에너지 집약적입니다. 담수화는 또한 부산물로 소금에 절인 소금물. 식물과 인간에게 독성이있을뿐만 아니라 제거하기 어려운 중금속을 포함 할 수 있습니다. 따라서 염수 관리는 연구원의 주요 관심사입니다.

혁신적인 여과 기술

공정 자체에서 담수화는 일반적으로 역삼 투. 따라서 오염 된 물은 깨끗한 물과 불순물을 분리하는 막. 이러한 멤브레인 공정을 개선하고 담수화를 통한 산업 폐수 처리는 얼라이언스 임무의 핵심입니다.

이들 담수를 얻기위한 새로운 과정 말하다 기술적, 법적, 경제적 문제. 하지만 그 이상으로 사회적 고려 또한 고려되어야합니다. 대중은 이전에 폐수였던 관개 용수에 대해 확신을 가질까요? 사람들은 담수 공급원에서 나오지 않는 수원에 투자 할 준비가되어 있습니까?

앞으로 National Alliance for Water Innovation은 내부 및 외부 연구 프로젝트 자금 지원 다양한 주제를 다루고 있습니다. 목표는 다음 세대의 비 전통적인 수처리 및 재사용 기술의 출현을 확인하는 것입니다.

 

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