加利福尼亚州喜欢认为自己走在前沿。因此，当该州着手减少温室气体排放时，监管机构采取了所有正确的措施——严格的汽车尾气排放标准、更严格的建筑规范、更高的公用事业可再生能源标准。然后，他们采取了所有措施中最积极的节能措施之一。
他们开始了一项节约用水的运动。
能源和水资源之间的联系并不总是显而易见的，但两者之间的联系就像依云矿泉水瓶中的氢原子和氧原子一样紧密相连。
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现在，每个人都知道关灯可以节约能源。而缩短淋浴时间可以节约用水。但同样真实的是，节约用水可能是最有效的节能方式之一——反之亦然。“这是一项‘买一送一’的交易，”科罗拉多大学法学院教授、即将出版的一本探讨水和能源关系的著作的编辑道格拉斯·肯尼说。
在今天的加利福尼亚州，仅供水就占该州能源消耗的 20%。收集水、净化水和分配水都需要电力，尤其是在南加州等地，那里的水通过数百英里的管道输送到洛杉矶庞大的需求地。
在全国范围内，能源生产从淡水源中抽取的水量超过了除农业以外的任何其他部门。我们需要用水来生产电力，为我们的汽车提供动力，运输我们的食品杂货，并运行我们的烤面包机。典型的美国家庭或制造工厂中几乎每一种电力来源——无论是来自水力发电、煤炭、天然气、核能、生物燃料，甚至是聚光太阳能——也都需要水。大量的水。
这是一个日益严重的问题，因为在许多地方，为能源寻找水源并不容易——而且随着能源需求的飙升和气候变化改变已经干旱地区的水平衡循环，情况肯定会变得更加困难。根据 2011 年 1 月国会研究服务处的一份报告，能源部门是美国增长最快的水资源消耗者。
在全国范围内，这是一个挑战，但在区域范围内，这可能是一场灾难。正如国会研究报告指出的那样，“能源部门用水需求的增长大部分集中在水资源竞争已经非常激烈的地区。”
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能源和水资源之间的联系——以及美国西部这种联系的脆弱性——在内华达州拉斯维加斯上方的泥泞的科罗拉多河上，被一个巨大的混凝土塞子所例证，也就是众所周知的胡佛大坝。在 1935 年为大萧条时期公共工程项目举行的落成典礼上，时任内政部长哈罗德·伊克斯自豪地指出，“在任何地方都找不到比这更好的理解人与自然合作的例子了。”
胡佛大坝提供了两个关键要素——水和电力——使美国西南部和南加州得以继续 75 年的增长势头。米德湖现在为超过 2200 万人供水，每年发电超过 40 亿千瓦时。
但伊克斯可能从未想到，在 21 世纪，人与自然的合作会如此迅速地瓦解。在美国西部，人口的迅速增长造成了能源需求激增和淡水供应减少的双重打击。科罗拉多河是西部七个州的命脉，其透支程度已经与联邦财政部不相上下。21 世纪大部分时间的干旱状况迫使水资源管理者为该地区庞大的水坝和水库系统不再有足够的水来蓄水的那一天做好准备。如今，当凤凰城、拉斯维加斯和洛杉矶的每个人都想在同一热浪期间启动空调时，公用事业公司不得不争先恐后地做出反应。
持续的干旱和贪得无厌的上游用水需求已经耗尽了米德湖，以至于专家预测它可能很快就会浅到陷入困境的地步。尽管今年接近创纪录的降雪量和径流使其水位从 1 月份的历史低位有所上升，但米德湖的水位仍比“满水位”低 113 英尺——并且蓄水量不足其容量的 50%。
三年前，斯克里普斯海洋研究所的研究人员警告说，米德湖有 50% 的可能性在 2021 年枯竭，并且水库的水位可能会降至足够低，从而早在 2013 年就减少或停止发电。尽管今年的径流可能阻止了这一戏剧性的断言，但全国各地的公用事业公司已经被迫由于水资源问题而减少或停止发电。根据加州 2009 年水资源计划更新中的一项调查，从弗吉尼亚州到内华达州，从德克萨斯州到北达科他州，各州都因水质或水量问题而缩减了能源开发项目。
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造成这个问题的一个原因是，我们选择生产的电力是非常“湿”的东西。将电器插入插座，您不妨也打开水龙头。一台普通冰箱全天运转所用的水大约相当于十分钟淋浴（不使用低流量淋浴喷头）。根据美国地质调查局的数据，发电占全国用水量的近一半；平均需要 21 加仑的水才能产生一千瓦时的电力。在干旱的西部，这些数字加起来就非常可观了。西方资源倡导者组织的一份报告指出，“亚利桑那州、科罗拉多州、新墨西哥州、内华达州和犹他州的热电厂在 2005 年估计每天消耗 2.92 亿加仑的水——大约相当于丹佛、凤凰城和阿尔伯克基的总用水量。”
能源生产的几乎每个步骤都需要水，从采矿到提炼，从加工到发电。其中一些水被“消耗”了——以蒸汽的形式蒸发。其中一些水以改变后的形式返回流域——例如在燃煤发电过程中加热的水，并储存在冷却塔或池塘中，然后在更高的温度下释放回河流。“生产”煤层甲烷开采的水会将矿物质含量高的地下水释放到流域中。深层钻探地下天然气矿层依赖于“水力压裂液”中使用的化学物质，这些化学物质在泄漏时会污染水源。
其他潜在的化石燃料能源，如油页岩，在其生产周期中需要如此多的水，以至于科罗拉多州的能源公司甚至在发明将岩石转化为石油的可行技术之前，就已经秘密获得了开发数十万英亩英尺水域的权利。一英亩英尺的水是 325,851 加仑，足以覆盖一英亩平坦的农田，水深一英尺。
这足以将该州已经激烈的用水纠纷升级为公开冲突。“如果油页岩能源确实在商业上可行，它将是一个巨大的新用水负担，”科罗拉多州的水文地质学家和西部水资源顾问丹·卢克说。
目前的许多能源辩论都集中在石油、煤炭和天然气等化石燃料的大量碳足迹上。但许多可再生能源，如玉米乙醇，也具有巨大且可能令人担忧的“水足迹”。例如，根据桑迪亚国家实验室的计算，用灌溉作物制成的玉米乙醇可能比石油提炼多用水 1000 多倍。工业聚光太阳能阵列可能需要 800 加仑的水才能产生一兆瓦时的电力。新墨西哥州桑迪亚国家实验室的高级研究员迈克·海托华警告说，减少碳排放虽然至关重要，但这只是能源方程式的一部分：他说，几乎每次您降低工业能源生产中的碳足迹时，“您最终都会得到更大的水足迹。”
当规划者展望未来时，他们必须应对一些严峻的趋势：我们需要的能源越多，我们需要的水就越多。但淡水的可用性在世界许多地区已经达到了危机程度，一些专家警告说，我们应该更担心“淡水峰值”而不是“石油峰值”。根据彼得·格里克和米娜·帕拉尼亚潘在《美国国家科学院院刊》上撰写的文章，水资源的可用性是一个日益严重的全球性问题，尤其是在像美国西部这样的地区，“几乎所有主要河流和含水层都已被耗尽”。他们以冷静、低调的担忧写道，与石油不同，水对生命绝对至关重要。“对于许多用途，”他们总结道，“它是不可替代的。”
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气候变化只会使水-能源平衡更加不稳定。
据落基山气候组织称，像西部这样的干旱中纬度地区变暖的速度几乎是全球平均水平的两倍。随着西部地区变暖，居民将需要更多的能源来冷却居住空间，并使图森和斯科茨代尔等沙漠城市适宜居住——并且可能减少用水来生产足够的电力来做到这一点。
水、能源和气候变化的碰撞将在未来几十年内对公共政策决策产生影响，每一步都会产生意想不到的后果。国会通过为玉米乙醇提供大量补贴，有效地鼓励了中西部含水层和河流的巨大抽吸。已获得奥巴马政府“快速通道”授权的聚光太阳能项目，可能在第一瓦特电力产生之前就遇到水资源问题。公民反对在内华达州和蒙大拿州等地新建燃煤发电厂，其关注点与温室气体排放一样多地集中在水资源问题上。
全球气候模型预测，由于温室气体排放增加，世界干旱地区将变得更加干旱。根据美国全球变化研究计划的报告《美国全球气候变化影响》，降水量每减少 1%，河流流量就会下降 2% 到 3%。河流流量每下降一个百分点，发电量就会下降 3%。该报告的结论既显而易见又令人担忧：“水和能源是紧密相连的。”
一些能源来源，如屋顶光伏和大多数风力发电，不是用水大户，但专家表示，它们不太可能满足该国不断增长的电力需求。节约用水和节能无疑将是未来计划的一部分，废水处理和回收利用的技术改进也是如此。“人们开始明白，如果你节约用水，你就能节约能源，”桑迪亚国家实验室的海托华说。
他们还需要明白，如果他们节约能源，他们也将节约用水。从长远来看，这可能是一件更重要的事情。
丹尼尔·格里克，前《新闻周刊》记者，是 Story Group (http://thestorygroup.org/) 与摄影师泰德·伍德的联合创始人。DailyClimate.org 是一家报道气候变化的非营利新闻服务机构。
在网络上
本文最初发表于 The Daily Climate，这是环境健康科学出版社出版的气候变化新闻来源，环境健康科学出版社是一家非营利媒体公司。