Ким
я могу что надо, то и могу
Ты дурак, если не восходил на Фудзияму. Но если ты был на ней дважды, ты дурак вдвойне (японская пословица)
Ким Александров
Все записи
текст

Как человечество расходует воду

Страшно подумать, во что обходится природе дневной рацион среднестатистического городского жителя, ни в чем себе не отказывающего. Каждая калория, которую мы получаем, съедая бургер или вкусные бабушкины котлеты, стоит Земле 350 (!) с лишним литров питьевой воды! Сельское хозяйство поглощает воду так же жадно, как верблюд, месяц прошагавший по пустыне. Чтобы в будущем нам не пришлось драться за драгоценную жидкость, придумывают методы ее экономии. И самый эффективный из них – пока самый непопулярный.
Как человечество расходует воду
Jebel Ali Power and Desalination Plant — крупнейший в мире завод по опреснению воды. Фото: Spencer Lowell, www.time.com
Неэкономный Аравийский полуостров
Пальмовые острова, Бурдж-Халифа, Дубай Марина, Бурдж-эль-Араб — звучит как что-то из «Тысячи и одной ночи»? Но все эти достопримечательности существуют на самом деле – в Дубае. К ним же можно добавить еще одно чудо: Jebel Ali Power and Desalination Plant – крупнейший в мире завод по опреснению воды, построенный на берегу рукотворного залива-порта. Джабаль-Али — флагман жизненно важной для стран Аравийского полуострова индустрии. За сутки завод превращает 2 млрд л «рассола» из Персидского залива в чистую питьевую воду. Формально он часть большой газовой электростанции мощностью свыше 2 ГВт, и пресная вода, получаемая в процессе многоступенчатой дистилляции, – всего лишь «побочный» продукт. Но весьма недешевый! Себестоимость превышает 1 доллар за литр, опреснение требует гигантских затрат энергии. Поэтому власти Эмиратов в 2012 году приступили к строительству атомной электростанции «Барака» мощностью 5,6 ГВт, одной из главных задач которой станет… дистилляция морской воды!
Jebel Ali Power and Desalination Plant построен на берегу рукотворного залива. Фото: Luca Locatelli, www.alarm-kazan.ru
Казалось бы, при такой себестоимости воды аборигены должны относиться к ней чрезвычайно бережно. Но это не так: бытовое среднесуточное потребление в Дубае составляет 750 л на человека – один из самых высоких показателей в мире.В России человек расходует в среднем 230 л воды в день, в Москве и Санкт-Петербурге – около 300 л, что в два раза больше, чем в европейских столицах.Причина расточительности проста: власти Дубая, компенсируя своим жителям более 90 % стоимости воды, таким способом «покупают» лояльность населения. Этой точки зрения придерживается профессор университета Colorado School of Mines Хуссейн Амери, специализирующийся на исследовании ресурсов Ближнего Востока. Так же поступают и повелители других стран залива: за счет нефтяных сверхдоходов они построили более 200 опреснительных заводов на берегах Персидского залива и Красного моря. В сутки предприятия вырабатывают 20 млн м3 пресной воды – этого хватает, чтобы «залить» генетическую память аравийцев о вечной нехватке ресурса.Японцы экономно относятся к воде и купаются в одной ванне, после чего в этой же воде могут затеять стирку. www.avtoyurait.ru
Но страны, испытывающие острый дефицит пресной воды, используют ее крайне нерационально. Профессор Амери с горечью отмечает: «Плохой водный менеджмент – общемировая проблема, однако нигде в мире это не проявляется столь очевидно, как в странах Персидского залива, вынуждая строить все новые и новые опреснительные станции».
Европа: В ДУШ ВСЕЙ СЕМЬЕЙ
Жителям европейских городов о подобном «альтруизме» властей остается только мечтать. Им приходится платить в среднем €4–6 за каждый кубометр пресной воды при несравненно меньшей ее себестоимости. Экономический «кнут» в комплексе с интенсивной пропагандой «зеленого» образа жизни позволил, например, немцам снизить норму душевого суточного потребления до 120 л.Иногда стремление европейцев сэкономить вызывает улыбку. Чего стоит привычка выходить из пенной ванны без ополаскивания или мыть посуду влажными салфетками! Но многое из их опыта водосбережения полезно было бы перенять. Разве сложно, скажем, поставить на лейку душа насадку-аэратор? Он снижает расход воды на 15–20 %, насыщая струю пузырьками воздуха. Замена обычных барашковых смесителей на однорычаговые сберегает до 6–8 л воды в минуту – ведь сколько ее утекает в канализацию, пока подберешь нужную температуру? В унитазах имеет смысл устанавливать двухрежимные бачки, а в идеале – тратить на смыв уже отработанную воду. Привести в порядок все краны и вентили, устранить течи, поставить редукторы, снижающие напор (и расход), – дело одного дня, а экономия воды будет ощутимой.Спринклерная система орошения картофельного поля. Фото: David Hinck, www.chicagopolicyreview.org
Известный актер Мэтт Дэймон, основатель неправительственной организации Water.org, иногда перед съемками выливает на себя ведро воды из унитаза. Таким экстравагантным способом актер пытается привлечь внимание общественности: «Тем, кто, подобно моей жене, считает, что это отвратительно, могу сказать следующее: вода из туалетов Америки и Европы намного чище, чем та, которой пользуется большинство жителей развивающихся стран».
Мэтт Дэймон выливает на себя ведро воды из унитаза. www.usmagazine.com
Честь и хвала бережливости, но парадокс в другом: при трепетном отношении к чистой воде у себя дома американцы, европейцы и прочие представители «золотого миллиарда» – непревзойденные расточители в масштабах планеты. Доказательства? Во-первых, на коммунальные нужды тратится не более 10 % водозабора, поэтому экономия пары-тройки процентов существенной роли не играет. Во-вторых, самый ненасытный потребитель – агропромышленный комплекс, на долю которого приходится три четверти безвозвратного забора пресной воды.
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО — ГЛАВНЫЙ ВРАГ
Например, для того чтобы вырастить тонну пшеницы, нужно полторы тонны воды, чтобы получить тонну риса – требуется более 7000 т, а для тонны хлопка – около 10 000 т воды.Значительно увеличить номинальную продуктивность сельского хозяйства можно с помощью внедрения водосберегающих технологий. Их главные задачи – максимально снизить потери на испарение и обеспечить целенаправленную доставку воды к корневой системе растения в нужное время.Пожалуй, самый рекламируемый способ современной ирригации – капельное орошение. Его прообраз – дырявый шланг! Уложите его в борозду и подайте воду под небольшим давлением – из отверстий будут бить тонкие струйки воды. Если же в местах «прорех» поставить капельницы, то расход можно сильно уменьшить и добиться большой экономии. Шланг дает защиту от потерь на всей линии подачи, вода не испаряется и не просачивается бесцельно в землю при условии цельности рукава. Возникает вопрос: если все так просто, почему подобную систему не изобрели раньше? А не было материалов! Брезентовые рукава тяжелые и недостаточно герметичные, а каучуковые и резиновые шланги дороги и чувствительны к нарушениям структуры. Только с началом производства полиэтилена в 1935 году у гидротехников появился легкий и прочный материал, подходящий для шлангов низкого давления. Правда, дешевым он стал уже после войны.Пример инновационного подхода к ирригации можно найти в «огороде Израиля» – кибуце Хацерим в пустыне Негев. Эта коммуна – штаб-квартира компании Netafim, мирового лидера производства систем капельного орошения, изобретенного в конце 1950-х инженером Симхой Блассом. В середине 50-х на бывшем солончаке израильского «колхоза» сошлись четыре фактора: острейший водный дефицит, из-за которого пришлось даже воевать (сирийско-израильский конфликт 1967 года), желание еврейских крестьян выращивать что-то прибыльное, новый дешевый материал для шлангов и наблюдательность инженера Бласса, заметившего, что кусты изгороди лучше растут около места протечки трубы. Все это привело к появлению капельной системы орошения, обеспечивающей вегетацию растений существенно меньшим объемом воды.
Чем плох классический бороздковый полив, известный еще со времен шумерской цивилизации? Он страшно расточителен, особенно в зонах аридного (от латинского aridus – сухой) земледелия, который отличается обилием солнечной радиации и хроническим дефицитом воды. Так, четверть ее теряется на инфильтрацию (проникновение) в почву ниже уровня корневой системы, вызывая просадочную деформацию полей, засоление и заболачивание земель. По оценкам специалистов FAO, сегодня треть орошаемых сельскохозяйственных земель в мире страдает от избытка соли. Другая четверть воды уходит на эвапорационные испарительные потери (метод очистки производственных сточных вод с помощью водяного пара), особенно ощутимые при низкой влажности воздуха. Таким образом, из каждых десяти кубометров воды только пять идет в дело.Если изобретение Бласса настолько хорошо, почему на Земле еще остались голодающие люди? Ведь это настоящая ирригационная «революция»: как минимум двукратный рост урожайности, снижение расхода воды, возможность освоения неудобий – земель со значительным уклоном! Но в действительности дела обстоят иначе. Профессор Университета Небраски Суат Ирмак, специализирующийся на инжиниринге ирригационных систем, приводит такие данные: в Небраске, штате «кукурузного початка», 80 % поливных земель орошается дождевальными (спринклерными) установками, 19 % – поверхностным способом (в основном бороздковым) и только 1 % приходится на капельные системы. При этом половина территории штата лежит в зоне субаридного климата с годовым количеством осадков менее 350 мм.

Капельное орошение. www.gardenerspath.com

Фото: wwwchicagopolicyreview.org

«Огород Израиля» — пример инновационного подхода к ирригации. Фото: Puerrto, www.puerrrto.livejournal.com/693073.html
И это в «зерновом поясе» США, где с агрономической наукой, финансовыми возможностями и технологическими достижениями все в порядке! А в масштабе мировых сельскохозяйственных угодий капельный способ работает всего на 2 % земель, причем подавляющая их часть сосредоточена в странах с достаточно развитой инженерной инфраструктурой: США (Калифорнии), Израиле, Испании, Италии. В последние годы в лидеры по вводу систем капельного орошения вошли Индия и Китай, причем в Поднебесной разработаны государственные программы интенсификации сельского хозяйства, в которых капельному орошению отведена важная роль.Почему капельный способ такой непопулярный? Дорого! Если говорить об орошении значительных площадей, то для такой системы требуется установка целого комплекса вспомогательного оборудования: насосов подачи воды, разнообразных фильтров, фитингов, счетчиков и т. д. Все это требует квалифицированного обслуживания и обходится в копеечку. Первоначальные затраты на один гектар могут колебаться в пределах $2–10 тыс. в зависимости от комплектации, а к ним прибавляются эксплуатационные расходы: затраты на электричество, материалы, работу обслуживающего персонала, утилизацию отработавшего оборудования.
Несмотря на дороговизну, капельное орошение по эффективности использования воды выигрывает у всех других способов ирригации, начиная от широко распространенных спринклерных систем, применения экзотических гидрогелей (водопоглощающих гранул из полиакриламида, закопанных вблизи корней) и заканчивая классическим бороздковым поливом. Именно поэтому капельное орошение нужно внедрять – ведь пресной воды больше не становится, население растет, площадь сельскохозяйственных земель на душу населения, сейчас составляющая 0,23 га, сокращается. Согласно оценкам Международного института водного менеджмента (IWMI), в течение ближайшего десятилетия потребуется увеличить производство продовольствия на 35–40 %. Если хватит воды.

Изобретения

Машины и Механизмы
Подписывайтесь на наш канал в Яндекс.Дзен
Всего 0 комментариев
Комментарии

Рекомендуем

Актуальное
Петросити
Поэма здоровья
Биосфера
Бесконтактная примерка обуви
OK OK OK OK OK OK OK