本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映了作者的观点,不一定代表《大众科学》的观点。
美国大陆五分之一的地区目前正遭受“极端或异常”干旱。全国各地的农作物已达到无法挽回的地步,在田地里枯萎,对本生长季不抱希望。而且,随着水资源日益稀缺,美国的能源供应也可能受到威胁。
据德克萨斯大学奥斯汀分校的迈克尔·韦伯*博士称:
“我们的能源系统依赖于水。每天全国约有一半的用水量仅用于冷却发电厂。此外,石油和天然气行业每天使用数千万加仑的水,将水注入老化的油田以提高产量,并通过水力压裂法释放页岩地层中的天然气……总而言之,我们在能源部门的用水量超过了农业。不幸的是,这种关系意味着水资源问题会变成能源问题,其严重程度足以引起高层关注。”
关于支持科学新闻报道
如果您喜欢这篇文章,请考虑通过以下方式支持我们屡获殊荣的新闻报道: 订阅。通过购买订阅,您将帮助确保有关塑造我们当今世界的发现和想法的有影响力的故事能够继续存在下去。
在他的最近的《纽约时报》评论文章中,能源-水资源关系方面的公认专家韦伯博士探讨了当前普遍的干旱如何威胁美国能源供应。他讨论了德克萨斯州的城市已经禁止将市政用水用于水力压裂(压裂)。以及在中西部地区,发电厂正在与农民争夺有限的水资源供应。
为了回应韦伯博士的担忧,人们可能会迅速提出解决这些能源用水问题的潜在技术方案。例如,海水可以直接(海水冷却系统)或间接(通过海水淡化厂)用于冷却发电厂。但是,这些潜在的解决方案在能源方面存在权衡,并且还面临难以或廉价克服的地理限制。
那么,我们接下来该怎么做呢?
根据韦伯博士的说法,国家应该着眼于:
数据——政府应该“收集、维护和提供准确、更新和全面的水资源数据,可能通过美国地质调查局和能源信息署进行。”
研究——“……政府还应该投资于与水相关的研究和开发(数十年来支出一直可怜地低),以寻求更好的发电厂空气冷却系统、无水水力压裂技术以及不需要淡水灌溉的生物燃料。”
随时可用的解决方案——例如,在发电厂和工业园区使用再生水来满足灌溉和冷却需求。更不用说,扩大干式冷却技术的使用,并在全国能源系统中鼓励节约和提高效率。
此外,温室气体排放标准可能有所帮助。今天的燃煤发电厂比联合循环天然气发电厂使用更多的水,而后者又比包括风能和太阳能在内的许多可再生能源使用更多的水。限制温室气体排放——进而减少燃煤发电的使用——可能会显着减少用水量。
但是,与此同时,能源和水资源这两种关键资源的命运仍然交织在一起。
*迈克尔·E·韦伯是德克萨斯大学奥斯汀分校机械工程助理教授,以及国际能源与环境政策中心副主任。他也是Plugged In作者梅丽莎·C·洛特和大卫·沃根在2007-2010年担任德克萨斯大学奥斯汀分校研究生期间的主要顾问。