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全球不同地理区域、生态系统以及人口群体都感受到了气候变化的影响。据世界银行集团 (WBG) 统计,90%的自然灾害都与水有关,对粮食、能源、城市和环境系统造成了影响。WBG认为,要协调发展与气候目标,我们必须将适应气候变化工作的重点放在水资源上。[1]
本文将从宏观角度探讨气候变化加剧的全球淡水资源匮乏问题,以及一些缓解这一全球危机的建议方案和技术。
气候变化加剧水资源短缺
当谈论气候变化时,可再生能源往往成为焦点,而全球淡水供应减少的问题却几乎被忽视。电力短缺会严重阻碍发展,甚至可能使人类倒退数百年,而水则是所有生物赖以生存的根本。气候变化以及人口增长、城市化、现代化进程给我们的河流、湖泊、地下水位和含水层带来的额外压力,正在导致全球淡水资源短缺。此外,水资源短缺的影响不仅局限于健康、贫困和疾病。水是全球粮食生产的关键。农业用水占全球淡水提取量的70%,而且预计这一比例还将随着世界人口的增长而上升(图1)。[2]
图1 随着气候变化不断加剧淡水匮乏,像这样干旱的玉米田越来越常见(图源:Scott Book/stock.adobe.com)
创新型集水解决方案
2021年,世界经济论坛(WEF)披露,缺水是影响人类福祉的全球五大风险之一。他们指出,在水资源紧张的地区,情况十分严峻,降雪、降雨、河流径流和易获取的地下水等传统水源正受到气候变化的影响,随着需求的增长,供水量不断减少。世界经济论坛列出了五种不寻常的方法来收集地球上未开发的水源:雾水收集、云播种、减少蒸发、海水淡化和冰山开采。[3]虽然其中一些方法值得考虑并可能实施,但有些方法成本过高或需要大量资源才能充分实现其效益,其可行性可能需要数年甚至数十年才能实现。
值得庆幸的是,现有技术与新兴技术的融合正在为全球淡水危机提供更可行的解决方案,这些解决方案的重点是将水输送给最终用户。比如,Source、Aquaria、A1RWATER、Watergen等公司推出了大气水发电机 (AWG)。AWG从空气中提取水蒸气,在某些应用中利用太阳能提供可持续、自给自足的清洁饮用水。这项技术可以大规模、可靠地为家庭、商业建筑、学校和户外饮水机提供可再生水。
另一个可行方案是使用低成本的太阳能灌溉水泵,以支持孟加拉国等偏远地区的农业发展。[4]孟加拉国是世界上人口最稠密的国家之一,虽然面临着粮食不安全问题,但拥有大量平坦的土地和充足的阳光。
在淡水获取受限或其他集水方案成本过高的情况下,这两种技术驱动型方案是关键的解决方案。
Nordic新品介绍
本文将重点介绍Nordic Semiconductor的nRF54L片上系统(SoC)。nRF54L SoC拥有2.4GHz无线电,可提供高达+8dBm的TX功率和-98dBm的RX灵敏度,支持1Mbps低功耗蓝牙。它支持蓝牙5.4的所有功能、Mesh、Thread和Matter,还支持未来的蓝牙规范更新。nRF54L15系列采用Arm® Cortex®-M33处理器,运行频率为128MHz,非常适合各种无线应用,如医疗保健、智能家居、工业物联网、游戏控制器和其他物联网应用。
结语
解决因气候变化而加剧的全球淡水短缺问题对于维持生命、农业和发展至关重要。在重视传统解决方案的同时,大气水发电机和太阳能灌溉系统等新兴技术也提供了前景广阔的可扩展替代方案。通过将这些创新与全球适应战略相结合,我们可以缓解水资源短缺问题,提高抗灾能力,创造一个更加可持续的未来。
参考资料
[1]en/topic/water/overview
[2]solutions-to-water-scarcity/
[3]stories/2021/02/water-scarcity-shortage-sustainability-climate-change-innovation-resources/
[4]en/results/2015/09/08/solar-powered-pumps-reduce-irrigation-costs-bangladesh
作者简介
Rudy在先进机电系统、机器人、气动、真空系统、高压、半导体制造、军用硬件和项目管理等方面拥有超过35年的专业经验。Rudy曾在工程专业网站上发表过技术文章,拥有技术管理学士学位和项目管理专业的MBA学位。在加入贸泽之前,Rudy曾就职于National Semiconductor和Texas Instruments。
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