本文发表于《大众科学》的前博客网络,仅反映作者的观点,不一定反映《大众科学》的观点
德克萨斯大学奥斯汀分校研究人员的一项新研究估算了美国水系统中蕴含的能源。德克萨斯大学奥斯汀分校机械工程博士候选人凯利·桑德斯汇编并分配了住宅、商业和工业部门各种涉水活动的能源消耗。这项名为“评估美国用水的能源消耗”的研究发表在9月刊的《环境研究快报》上。
根据桑德斯的分析,略多于 46 夸脱的能量(一夸脱是一千兆英热单位)与水有关。这意味着能源以某种方式用于发电(或其他如消毒等过程)产生蒸汽,或直接用于加热、冷却或泵水。在 46 夸脱的能量中,大部分(34 夸脱)与水相关的能量用于发电(燃烧燃料产生蒸汽以转动涡轮机),而略多于 12 夸脱的能量直接用于加热、冷却、泵送、处理水或直接蒸汽过程。从角度来看,2010 年美国的一次能源消耗总量为 98 夸脱。
研究结果可以用下图概括
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“尽管多年来我们一直在说水中蕴含着大量能量,但我们实际上没有数字来支持这一点。我们想知道“大量”是年度能源消耗的 5% 吗? 10%? 15%? 结果证明 ~13% 很多,”凯利·桑德斯在一封电子邮件中解释道。
该研究还指出了一个有趣的政策问题:在美国(住宅和商业部门),用于加热、冷却或泵水的能源比用于照明的能源大约多 25%——约为 5 夸脱。那么,为什么更多的效率政策和技术针对照明而不是节约用水呢?走进任何一家家得宝或劳氏,您都会看到展示更高效照明优势的展台。宜家更进一步;这家瑞典零售商到 2016 年将只销售 LED 灯泡。
正在寻找低流量花洒、水龙头曝气器和热水器定时器?这些产品确实存在,但即使它们具有减少用水量和能源消耗(减少加热水量)的好处,也很难找到。
我认为,部分问题在于水价。水非常便宜(至少在美国是这样),而节约用水的努力(如低流量花洒)只会减少那些通过卖水赚钱的人的收入。节约用水在实践中可能是一件好事,但公用事业公司通常认为其工作是销售更多而不是更少的产品(如水)。至少对于一些电力公司来说,能源效率措施可以用避免的千瓦来合理化——最终加起来就是一个避免(且成本高昂)的发电厂。那么,自来水公司的推论是什么呢?只要水库里有水,为什么不尽可能多地卖呢?如果最终用户的水价很便宜,为什么要花钱进行节约用水的努力呢?
正如几乎所有指标表明的那样,水资源正变得越来越紧张。美国宇航局地球观测站(我是忠实粉丝!)指出,全国大部分地区的地下水储存量正在减少,并且比正常情况更干燥。去年,德克萨斯州一半的地区着火了。爱达荷州今年着火了。还有无数其他例子。
节水政策(同时也是节能政策)需要赶上现实,即水资源是有限的,并且越来越难以获得,而且大量能源被用于水。
您可以在这里阅读完整论文。