迪拜的秘密
毫无疑问,迪拜是一个耀眼的沙漠绿洲。30多年前,这里还是一片人迹罕至的沙漠,只有仙人掌、风滚草和蝎子的身影,但却转瞬间高楼林立,奢华无边。现在它不仅有世界上最高的迪拜塔,还有面积达到22500平方米的室内滑雪胜地和世界上最大的室内冰雪公园。置身于今日的迪拜,你很难想象自己实际上是处在一个沙漠地区。
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可是,迪拜其实是个没有任何淡水资源的地方,这里没有地表水,蓄水层也非常稀薄,是世界上降雨量最低的地区之一。那滋养迪拜的生命之水来自何处呢?完全来自海水。不仅仅是迪拜,阿联酋所有的水都是由海湾地区众多的海水淡化工厂淡化而来的。正是淡化的海水给这里的沙漠城市带来了勃勃生机。
如今,随着人类对淡水资源的需求越来越多,地球上的淡水资源日趋紧张,尤其是一些区域的淡水短缺现象更加严重。或许有人问,各大洋里储存海水无数,我们为什么不多淡化一点海水呢?因为海水淡化成本很高——盐很易溶于水,将它们分离很困难,淡化海水所需的能源和技术价格不菲。迪拜在生产淡水方面的花销甚至超过了生产汽油的花费。而生产淡水的同时,大量的二氧化碳也被排放进了大气层。在地球上所有的国家里,迪拜人的平均碳消耗最多,是美国人的两倍以上。因此,迪拜绿洲并不像它看起来的那么“绿色”。
不仅如此,因为迪拜扩张得太快,而且又极度奢华,所以导致耗水量巨大。虽然海水淡化是补充淡水资源的不错选择,但也要支付环境成本。如何处理分离出来的高浓度盐水是个不容忽视的问题,但迪拜因为扩张太快,而其污水设施却没有跟上去。为了省事,卡车司机们经常只是钻个水道口,把未经处理的污水直接倒入大海。在迪拜最著名的一家酒店的角落里,你可以看到,排泄物就漂浮在海滩之上。
未来的海水淡化
然而,尽管淡化海水存在经济和环境障碍,可这项工程正变得越来越有吸引力,因为其他的水源在日益枯竭:地下水利用过度,我们再也负担不起更多水坝造成的经济和环境压力,附近的河流都在被我们榨干。
虽说淡化海水的成本很昂贵,但是究竟有多少呢?其实这很难准确估计。海水含盐量不同、地域不同、劳动力不同、土地价格和能源成本的不同,这些因素都会对成本产生很大影响。海水淡化成本低的每立方可能不到1美元、高了却2美元还不止。而如果是从附近河流或者地下取水,成本能大幅下降到十几美分。不过,最近寻找新水源与海水淡化的成本差距在不断降低。
目前,从海水中提取淡水主要有两种方法:热蒸馏法和薄膜渗透法。热蒸馏法就是把海水煮沸后,水分蒸发再凝结就形成淡水,而盐分会保留下来;薄膜渗透法也称为反渗透法:用半透膜将海水里的盐分和水分分开。目前,薄膜渗透法更加普遍,因为这种技术价格更廉价。
那么,通过利用阳光和海水,我们能够减少淡化海水带来的污染、把沙漠变成真正可以自养的绿洲吗?是的,但要考虑周到,以尽可能地减少各方面的损耗。像迪拜那样只靠消耗淡化海水来维持并不是长久之计,我们需要更绿色的综合方法。让我们来看看卡塔尔最先进的实验工厂吧,它会给我们很好的启示。
卡塔尔的“绿色王国”
与迪拜一样,阿拉伯国家卡塔尔也同属于热带沙漠气候,粮食和蔬菜极度缺乏,只能靠外地调运。不过,如今科学家正在利用当地环境开始种植粮食和蔬菜了。在卡塔尔的海岸边,有一个科学实验工厂,工厂里有很多温室,这些温室将成为沙漠里粮食和蔬菜种植中心。
温室并不是什么新鲜事物,冬天里为我们供应反季节蔬菜的就是温暖如春的温室。可是,在卡塔尔,温室不再是温的,而是凉的、湿润的。走进这儿的温室,你会发现,尽管室外酷热难耐,但温室里面却凉爽宜人,温度比外部要低10℃左右。更了不起的,是这里的设备完全没有消耗额外的淡水和电力资源,维持温室运作的能量全部依靠太阳和海水。
你会看到,温室的前方,迎着风有一层层蜂巢式卡片搭起的屏障,因为有海水不断注入,所以它一直是湿的,能冷却并加湿外部进入温室的空气,犹如在外界与温室间筑起了一面“冷却墙”。注入屏障的海水接下来进入太阳能蒸馏器,被蒸馏成淡水后可以直接对植被进行灌溉——只要有太阳和海水,温室里的植物就会欣欣向荣,而中东地区最不缺的就是这两样。
当然,这个温室可不仅仅是一个高效的温室,它还能带动对环境的改造。由于温室周围的小气候凉爽,空气湿润,之前不常见的沙漠植物已经在这里安家。未来,温室周围的土壤不再贫瘠,时机成熟时,这里还要种植树木,树木又对气候起到了调节作用,使气候更加温暖湿润。那样一来,我们就会最终获得真正意义上的绿洲。
那么,对于海水蒸馏后分离出来的高浓度盐水,这家实验工厂又是怎么处理的呢?直接排入海里肯定不行,因为高浓度盐水会给海洋生物造成伤害。有很大一部分高浓度盐水可以直接排到实验室,供科学家们实验用,让他们寻找更耐盐的植被。而对于另外的一部分高浓度盐水,我们可以从中提取出有益的盐分,比如氯化钠、石膏和碳酸钙等,这些都具有潜在的商业价值。