Skip to content

在孟加拉湾的泰米尔村庄 “Bhommayapalayam “旁边,距离Pondicherry北部约10公里,Niveau élevé的团队目前正在建设一个海水淡化厂。 其目的是创建一个完全环保的海水淡化厂,以满足以下标准。

  1. 该工厂将100%由无二氧化碳排放的电力,特别是风能提供动力。
  2. 该工厂应该是在完全没有化学品的情况下工作。
  3. 该工厂的设计是为了避免海水淡化厂真正的主要环境影响:在海床上形成无氧重水的地毯,使下面的所有生命窒息。
  4. 该工厂旨在成为一个示范工厂,如果取得成功,可在公众的支持下在印度沿海地区推广。

建设这样的设施不是一件容易的事。 有很多障碍,从当地渔民的怀疑和抵制,到审批程序,再到一个新的生态概念的技术挑战。 但我们面临的最大问题之一是将饮用水从海岸运到预定的分配点,即内陆约9公里处。 因此,我们首先解决最困难的问题。 现在,我们已经买下了工厂的土地,并基本完成了审批程序,我们首先将注意力转移到饮用水的管道上。

第一个障碍是,在海边的建筑工地和沿海公路之间,内陆200米处,有一个公墓。 在这个古老的墓园里挖沟和铺设管道是不可能的。 在沿海公路下穿行是下一个重要步骤。 再往前走,有一段沿小路的路段,两旁是私人房屋。 在这里,道路和房屋之间的沟渠也是不可能的。 一个非常根本的问题是,人们还必须提前考虑,如果沿海地区的地下水开始汲取盐水,将会发生什么。 届时,当地居民肯定会试图挖出和挖掘管道。 最困难的部分是第一公里。 一旦克服了这一点,最糟糕的情况就会过去。 之后,有一条小路,你可以沿着这条路走,在路的边缘,你可以把管道沉入地下。
为了克服前400米的墓地、沿海公路和定居区,只有一个解决办法:必须用钻探的方法将管道拉到地表下7至10米处。 之后,我们必须在我们能够买到的土地上的深沟中继续铺设管道。

我们为工厂征用土地已经有一段时间了,而铺设管道的土地只是最近才开始征用。 第一公里的管道已经在未来工厂的场地上躺了一年多,因为很难从公路局获得在沿海公路下铺设管道的许可。 但是时间终于到了,在2016年10月,我们终于可以开始了:总共9公里的路段,几个管道彼此相邻,由HDPE(高密度聚乙烯)制成。 选线的目的是该地区的一个最高点,大约50米高,我们想从那里将水分配到不同的定居点。 我们的目标是在两到三个月内完成最困难和最昂贵的约一公里的路段,然后分几个阶段接近终点,长度为一到三公里。
由于目前正在生产第一批手表模型,而且品牌的发布也迫在眉睫,我们很快决定,朱莉娅(见团队章节)不仅要在钻石切割车间和玻璃制造厂拍摄照片来展示新手表,而且还要以饮用水管道的工作为背景。 朱莉娅来自瑞士Zug,这个地方是Niveau élevé腕表的发源地。 然而,她主要居住在南印度的奥罗维尔。

海水淡化厂是重要项目之一,Niveau élevé品牌将为其融资做出决定性贡献。 它能在多大程度上做到这一点,还有待观察。 然而,对我们来说,所有这些项目是一个整体。 切割钻石和创造非凡的珠宝是令人兴奋和有趣的。 试图创建一个由三个元素组成的手表品牌是非常迷人的:对生活的哲学态度,一种非常特殊的美学,以及在珠宝、钻石和玻璃方面的专业知识。 处理像我们的海水淡化厂那样规模的环境项目,或者尝试将未来城市的能源供应建立在自给自足的生态基础上,同样令人激动。 然而,尝试重新思考我们的货币社会的原则,并看看是否有替代方案,同样令人激动。 海水淡化项目是我们所有活动的重点,因为孟加拉湾南部沿海地区的盐碱化日益严重,这是我们所有人都非常关注的问题。 这里正在酝酿一场巨大的环境灾难。

随着世界人口的不断增长,技术的不断提高,平均生活水平的提高和气候变化,资源普遍变得越来越少。但是,正是这些非常简单的东西,却陷入了最严峻的困境。空气、水、沙子、肥沃的农田,等等。根据世界银行的年度报告,全球经济产出在2002年至2014年期间翻了一番,也就是在12年内。这意味着2014年的产量是2002年的两倍,汽车的数量是2002年的两倍,房屋的数量是2002年的两倍,手机的数量是2002年的两倍……如果我们看一下原材料开采的统计数据,它们百分之百证实了这一情况。2014年全球煤炭、铁矿石、铝矿(铝土)、石油、铜等所有所谓 “商品 “的产量是2002年的两倍。

也许我们的地球会设法将铁、煤等的开采量再翻一番。 但每隔12至15年,水的消耗量就会增加一倍? 在一些地区,这将是可能的,但在许多地区则不可能。 在非洲、印度和其他几个人口过剩的文化地区,已经出现了严重的水资源短缺。 但是,关于缺水令人担忧的是,即使将水的消耗冻结在今天的水平上,即使不增加消耗,情况也会恶化。 在许多地区,我们已经生活在地质淡水储量上,这些储量将很快被耗尽。 这方面一个突出的例子是印度。

印度是一个有着巨大人口增长的国家。 约13亿印度人在未来60年内可能会再翻一番。 但是人口爆炸并不是水方面的主要问题。 对自然界的水平衡来说,一个更大的问题是印度不断变化的生活模式。 直到半个世纪前,95%的人口生活在农村地区。 村里的房子里几乎没有自来水,没有厕所,没有淋浴。 饮水和洗脸的水是用粘土壶从村里的水井送到小屋的,因此,人均用水量每天不超过20升。 今天,这看起来有所不同。 大约三分之二的人口可以获得自来水,因此,平均用水量已经增加到人均每天100多升。 此外,还出现了需要大量用水的大型工业,如纺织业。

因此,在过去的几十年里,地下水的抽取和自然补给之间的平衡已经变得完全不平衡了。 在工业城市科英巴托尔周围地区,与印度南部的大部分地区一样,地下水位已经下降到400米。 由于地面海拔为200米,这意味着地下水位低于海平面200米。
一个法国研究小组对孟加拉湾沿岸的地下水情况进行的研究表明,在Pondicherry地区,根据人口密度,抽出的地下水是通过雨水渗入地下水的六到十七倍。 同时,研究显示,大多数海岸线上的地下水位已经远远低于海平面。 然而,这意味着目前地下水位正在被储存在海床下的粘土层中的水填满。 几千年来,淡水在地下从内陆流向海岸,并没有在海滩上停止,而是继续在海下流动。 淡水气泡在海下延伸多远还没有研究过。 显而易见的是,目前海下的淡水供应正在排入沿海地区的地下水,在相对较短的时间内,整个淡水泡沫将被耗尽,压抑的咸水随后突然冲入到地下水。 此时,沿海地下水突然盐化,给当地居民带来了灾难性的后果。

以全球平均水平衡量,印度的经济增长非常高。 一方面,这意味着水的稀缺性将急剧恶化,因为消费量将进一步增加,同时,地质淡水库,如海床下的淡水库将被耗尽。 同时,这也意味着印度将很快有能力大规模建造海水淡化厂,从而满足其淡水需求,至少是部分需求。 目前,位于孟加拉湾的钦奈的一个大型海水淡化厂,每天生产1.5亿升饮用水。 第二座更大的工厂正在Chennai附近建设中,很快将生产大约三倍的饮用水。

然而,通过巨大的海水淡化厂来解决印度的饮用水问题将加剧印度的环境问题和全球气候问题。 巨型工厂带来了三个问题。

它们由电网供电,其中大部分是由印度的煤炭发电。 脱盐水的主要成本因素是能源。 这类系统的能源消耗也相应较高。 你必须考虑到在目前正在建设的常规工厂中,每1000升饮用水需要大约5千瓦时的电力。 因此,Chennai 工厂每天要消耗约75万千瓦时的燃煤电力。 为了长期满足沿海地区的用水需求,一旦地下水变得盐碱化,每天可能需要几亿千瓦时的电力,从而对我们大气中的CO²含量产生影响。

这些系统利用吸入的海水中的化学添加剂工作,主要是为了 “絮凝 “有机颗粒或浮游生物。 在大型工厂的建设中,这是必要的,因为浮游生物堵塞了盐水被迫通过的工厂的薄膜。 这些添加剂最终会出现在大约70%的盐水中,这些盐水被吸入并抽回海中。
巨型工厂最大的环境问题是,被吸入的海水中至少有70%被抽回大海,其中富含从生产的淡水中获得的盐分。 因此,一个每天生产1.5亿升饮用水的工厂,每天向海里排放近5亿升的富含盐分的水。 这本身不会是一个大问题。 但所有的水都返回到离海岸几百米的一个点。 问题是,这些水由于在盐的富集过程中暴露在高压下,已经失去了所有的天然氧气。 所以它是 “死 “水。 事实上,盐的含量比正常情况下高1/3,使水更重。 因此,它立即沉入海床,像地毯一样在那里蔓延。 孟加拉湾的沿海地区是一个 “陆架区”。 在相对较薄的水层下,海床向海湾延伸约100公里,深度仅为10至100米。 因此,工厂的回水在没有与正常海水充分混合的情况下就到达了海底,形成了一个巨大的无氧、高盐废水的地毯,其中充满了化学物质。 因此,它窒息了海底的所有生命。 如果 “盐水地毯 “堆积在20厘米的高度,重水与较轻的正常水和含氧水混合需要一天时间,这将意味着5亿升的死海床面积达到250万平方米。 如果有大量这样的装置,将导致沿海地区的海洋生活受到严重损害。

为了应对这一发展,Niveau élevé的团队目前正在Pondicherry北部约10公里处建造一个较小的、无害环境的海水淡化厂。 三个与环境相关的标准已经以一种示范性的方式得到了解决。

该工厂将有一个 “ERS”,即一个 “能量恢复系统”。 这意味着,在膜上游的高压下从电路中排出的富含盐分的水,并不是简单地流入大海,而是事先通过涡轮机,将压力转化为回收的电力。 这使饮用水生产的电力消耗从每千升5千瓦时减少到3千瓦时。 在我们的系统中,这些电力不是由正常的电网电力提供的,而是由前一章提到的集团内部风电场生产的。

该工厂将完全在没有化学品的情况下运行。 浮游生物的化学 “絮凝 “被吸入的水的高紫外线照射和微过滤系统所取代。 被吸入的海水在到达压力泵之前流经石英管,这些石英管是可以渗透紫外线的。 这些石英管被强大的紫外线灯照射,进水中的高剂量紫外线会破坏所有有机物质。 然后在微型过滤器中把这些东西过滤掉。 这种系统的技术缺点是,你必须相对频繁地清洁微滤器。 但不使用化学品也可以操作该系统。

原型海水淡化厂每天最多生产1000万至1500万升饮用水,并且只将 “盐水”,即富含盐分的水,排放到距离海岸500米的公海中。 一项 “测绘 “研究确保了在每天排放2000万升盐水的情况下,有关地点的水流湍急程度足以防止形成重水地毯。

这个试点工厂最多可以为10万人提供约130升/天的饮用水需求,当然还没有解决印度东海岸的普遍用水问题。 然而,该计划是将该工厂作为一个示范工厂,并在完成后,利用州、市或私人资金,促进沿海地区小型设施的市政、相同工厂的建设和运营。 如果这种海水淡化模式运行良好,该工厂将成为沿海地区居民人数不超过10万人的社区的唯一选择。 可以认为,这种模式的工厂有足够的投资者,包括国家和市政当局。 这一概念的最大王牌是沿海地区的土地价格。 东海岸一平方米的沿海土地的价格约为5000卢比,或70欧元。 因为在地下水盐碱化的情况下,如果没有替代水源,土地将不再适合用于农业和作为当地渔民居住的地方,价格将崩溃到一个零头。 如果将沿海土地的价值损失与小型或中型海水淡化厂的建设成本相比较,就会发现,土地所有者已经可以用其土地价值保护的一小部分来资助该厂。 如果再加上这样一个事实,即这样的工厂对业主和运营商来说同时也是很好的生意,那么就有理由希望这个工厂的模式可以被多次复制。 同时,如果由于工厂的环境友好性,有可能获得政府对类似工厂建设的补贴,那么该项目可能对印度饮用水问题的可持续解决做出不小的贡献。

当然,这个方案产生的问题是,在实施工厂的重复建设时,是否可以保持环境友好的一面。 人们可能会担心,尽管工厂的技术概念已经确立,但例如绿色电力会被正常的电网电力所取代。 也可以想象,保存紫外线和微滤系统,仍然使用化学品。 同样,人们可能会担心,改变工厂的规模,再加上 “盐水 “的出口点更接近海岸,是否会导致另一个无氧重水地毯的出现。
但是,针对对环境友好性的三个要点的担忧,也有一些说法。 目前在印度,商业电网的电价约为每千瓦时8卢比。 这大大超过了一千瓦时风能的生产成本。 一台容量为0.8兆瓦的Enercon型号的风力涡轮机,目前在印度的价格约为5000万卢比。 这样的工厂每年生产一到两百万千瓦时的电力。 这意味着,如果你使用自己的电力,你每年可以节省约1200万卢比。 因此,一个风力涡轮机在5年后就已经收回成本了,但却可以运行20年左右。 此外,还有来自国家的税收优惠,如每年可以折旧80%的风力涡轮机。 因此,使用风能时,每立方米饮用水的成本只有使用电网电力时的一半左右。

在工厂中使用化学品当然可以节省成本,使操作更容易一些。 但建厂的主要障碍之一是审批程序。 这在印度要拖上好几年,费用相当高,而且最重要的是,最终由德里的 “水污染委员会 “决定。 编写 “环境影响研究报告 “的成本很高,也很复杂,但在审批过程中起着关键作用。 当然,在没有任何化学品的情况下进行操作,会使这一过程变得更加容易,特别是如果有一个已经全面运行的示范工厂,你或多或少只需要复制环境影响研究报告。 在大多数情况下,必须假设只有在地下水因盐碱化而无法使用时,才会建造海水淡化厂。

在这种情况下,当然需要帮助,而长达数年的规划许可程序给当地居民带来了巨大困难。 因此,必须假定,在这里,更短和更便宜的审批期比在工厂随后的运行中更简单的处理的商业优势更被重视。

审批程序还包括对周围居民的接受程度进行调查。 一般来说,这些都是沿海的渔村。 由于当地渔业是无氧重水地毯的第一和直接受害者,必须假定,如果这一点得到彻底处理,化解与渔民的潜在冲突,可能是决定性的。 如果公开讨论该厂对渔业的影响问题,那么希望忽略这一点上就很难站上风。

因此,我们看到了很好的机会,能够扩大我们试验工厂的环境友好性。 唯一重要的是,第一个工厂的运行没有问题,在技术上和社会上都是成功的。