在尤卡坦半岛的深山丛林中，墨西哥偏远村庄 La Mancalona 的居民正借助太阳的力量生产清洁饮用水。
近两年来，该社区成员（其中大多数为维持生计的农民）一直在操作和维护一套由麻省理工学院研究人员设计的太阳能净水系统。
该系统由两块将阳光转化为电能的太阳能板组成；电能进而为一组水泵供电，水泵将水推过半透膜，进行一种称为反渗透的过滤工艺。该装置可同时净化微咸的井水和收集的雨水，每天为450名居民生产约1,000升净水。
麻省理工学院团队此前已在实验室和实地验证了该技术的可行性。如今，在一项发表于期刊《 Desalination》的研究中，他们报告称，La Mancalona 的居民已成功运行这套太阳能系统，此前他们已接受麻省理工学院研究人员的培训，掌握了系统的操作与维护。村民以其能够负担的价格向社区运营者支付饮用水费用，这一价格也使系统实现了自我维持。
麻省理工学院机械工程名誉教授 Steven Dubowsky 表示，La Mancalona 的案例表明，只要设计周密、培训得当，非专业社区也能独立运行高科技系统。
“我们正在运用麻省理工学院的智识来打造最高质量的技术系统，我们可以培训人们使用这些系统，并在这些贫困社区改变当地的文化，”Dubowsky 说。“这是为有需要的人提供清洁水的全新范式。”
直截了当地说
2012年，Dubowsky 与包括 Amy Bilton 在内的麻省理工学院学生和研究人员开始设计并安装这一被称为光伏驱动反渗透（PVRO）的技术；麻省理工学院研究员 Huda Elasaad 在培训社区居民操作和维护系统方面发挥了核心作用。当地一家援助机构曾将 La Mancalona 确定为该系统的潜在安装地点，因为该社区缺乏可靠的清洁饮用水来源。该地区还日照充足，对太阳能系统而言，这是理想的环境。
在安装系统的过程中，麻省理工学院团队在社区中找到了愿意伸出援手且足智多谋的帮手。
“当你住在非常偏远的地区时，凡事都得自己动手，”Elasaad 说。“务农时，如果你的水井出了问题，就得自己修，因为没人会开车进丛林来帮你。所以他们非常擅长动手，这让我们培训他们变得容易了许多。”
培训中的主要挑战源于语言障碍：当地援助工作人员通常需要先将研究人员的英文指示翻译成西班牙语，再译为尤卡坦版本的西班牙语，最后转为当地的原住民方言。
“整个过程中，你一直只能希望翻译时不会丢失什么。”Elasaad 说，“技术的好处在于，它在很大程度上不言自明。通过非常简单的图示和手把手的现场培训，你可以向他们展示：转动阀门不必直截了当地说出来，你只需示范给他们看。”
一种新经济
自该光伏反渗透系统安装以来，该村一直将其作为一项业务运营，以每瓶5比索的价格向居民出售20升装的饮用水。这一价格由社区共同商定，约为一小时车程外某集中式设施间歇供应的瓶装水价格的十分之一。
按此价格，社区每年可获利约49,000比索，合3,600美元。社区已指派一个委员会管理这些收入，留出部分资金用于系统的维护和修理，其余资金则重新投入社区建设。
“他们还在尝试制定一项商业计划，专门向前来参观当地玛雅遗址的游客出售清洁水，”Elasaad 说。“看到他们如何利用这种新经济，实在很有意思。”
她补充道，La Mancalona 的居民已掌握了这项技术的运营权，他们接受过日常操作培训，包括更换紫外线灯和滤芯、检测水质以及更换电池。他们还列有一份本地零部件供应商名单。
除了该系统带来的经济效益，Elasaad 还推测它可能也改善了居民的健康状况，她希望今后能对这一趋势展开研究。
“以前，他们负担不起清洁水，却负担得起汽水，而在那个村子里，汽水实际上比瓶装水还便宜，”Elasaad 说。“现在我们看到了变化：这些孩子喝的水更多了，也变得更健康、水分更充足。”
麻省理工学院在 La Mancalona 的经验促使 Dubowsky 及其团队尝试将类似的太阳能净水系统推广到其他有需要的社区，无论是丛林村落还是拥挤的城市。他表示，该系统经过独特设计，能够适应任何地区的水质，因而灵活且价格可承受，适用于各种环境，并且可以采用多种不同的净水工艺，包括反渗透、纳滤或电渗析。该方案的重点在于这些系统的设计与控制，而这将有助于实现广泛应用。
“这项技术将使酒店、学校、医院、政府等机构能够以大幅降低的价格制水，”Dubowsky 说，“麻省理工学院所开发的技术有能力在这些国家创造经济价值。”
本文与 MIT News合作发布。刊发不代表世界经济论坛认可文中观点。
若想紧跟 Agenda 的最新动态， 请订阅我们的每周电子通讯。
作者：Jennifer Chu 是一名撰稿人（机械工程、EAPS 和 AeroAstro 方向）。
图片：成排的太阳能板面向天空。REUTERS/Rebekah Kebede。
