气候变化和日益严重的水资源短缺,使人们对水务技术解决方案的需求不断增长。
物联网(IoT)和数据分析是可用于提高用水效率的两项关键技术。
投资者需要做好准备,承担投资水务科技初创企业的风险,因为该行业仍处于早期阶段。
各国政府需要制定支持性法规,帮助水务科技初创企业扩大解决方案的规模。
2018年,开普敦居民眼看水龙头即将无水可流,当时有人提议从南极洲拖来一座冰山,以提供急需的水。值得庆幸的是,创业者正在提出更切实可行的想法,帮助应对全球淡水供应日益减少的危机。这场危机使超过20亿人无法获得安全饮用水,也威胁着地球的生命支持系统。
然而,创业者需要投资资金和支持性法规,才能将想法转化为可行的解决方案。联合国3月在纽约召开的水事会议,试图让水危机得到广泛关注。拥有3万亿美元资产的投资者敦促各国政府制定政策,通过设定雄心勃勃的目标来保障水安全,并激励私人投资。他们表示:“必须转变农业、工业和能源生产活动中的用水方式,以减少需求,并确保生产活动不会加剧缺水状况。”
解决水资源短缺问题也有助于实现净零排放目标——输送和处理饮用水及污水都十分耗能。例如,在美国,饮用水和污水处理系统占该国能源消耗总量的2%。在将平均升温控制在1.5摄氏度以内的竞赛中,每一吨二氧化碳都至关重要。
尽管全球变暖已经影响到供水,水资源却一直是气候投资中的“灰姑娘”。一项气候政策倡议组织的分析显示,2019年和2020年用于水资源领域的公共和私人资金仅占气候融资的3%。
“我们对水资源视而不见,所做的一切极其危险。我们投入了数不清的万亿美元来支持千瓦时,却几乎没有投入任何资金来支持加仑水。”水务领域早期阶段公司的专业投资机构 Burnt Island Ventures 创始人汤姆·弗格森说。“我们需要更善于讲述自己的故事;只要做到这一点,资金就会跟进。”
需要资金支持的创新并不少见,无论是从大气中取水、利用阳光将海水转化为饮用水、运用物联网实现智能灌溉,还是解决浪费问题。

在肯尼亚及非洲其他地区,公用事业单位抽取的水最多有50%因泄漏而流失。世界各地都在重复发生类似的情况。基础设施老化,加上定位泄漏点的过程耗时漫长,意味着内罗毕的水龙头每周最多有三天会断水,而消费者却仍需为未收到的水付费。
“人人都认为水是一种至关重要且有限的资源。但长期以来,水利基础设施投资一直被忽视。”专注于运用新兴技术应对非洲挑战的企业家布莱恩·博西雷说。
“看看那些气候变化对供水和水源影响巨大的国家,我们就会发现,必须开始部署手头最好的技术:用物联网监测水利基础设施,用数据分析预测用水量并提高用水效率;更重要的是,利用收集到的用水数据,让终端消费者了解各种提高用水效率的方法。”
他的公司 HydroIQ 正在开展这项工作,将识别输水管网泄漏所需的时间从最长六个月缩短到几分钟。在安装了 HydroIQ 技术的系统中,近40亿升水通过管道输送;过去一年里,该技术已避免其中约10亿升水白白流失。

博西雷解释说:“我们的平台让整个管网一目了然。”消费者可以登录应用程序追踪自己的用水情况,这也有助于降低用水量。
该系统已在肯尼亚另外几个地点运行,博西雷希望今年晚些时候在南非启动首个项目。在危地马拉,一家水泥制造商正在建设智慧城市,该项目也在进行试点。
但扩大规模并不容易。水务问题具有政治性,公用事业单位也难以说服。博西雷表示,“投资者的认知是最大的挑战之一”。
如今,地球上已有超过50%的人口居住在城市。随着越来越多的人迁入城市,水资源需要满足更大的需求,而气候变化又威胁着供水。正如一份新发布的《循环型智慧水务社会蓝图》在联合国水周期间指出的那样,如果住在住宅和公寓中的人们能够将水用于非饮用用途后再次利用,自来水消耗量就能大幅减少。
Burnt Island Ventures 的弗格森认为:“循环利用正是解决问题的关键。让同一批水分子在任何流程中反复使用,之后进行净化,再送回去,一遍又一遍。家庭如此,半导体行业也是如此。”

在英国,个人平均每天用水150升。Kelda Showers 设计了一套强力淋浴系统,可将用水量减半;与此同时,一家苏格兰公司正试图说服投资者相信,其灰水回收系统能够带来改变。用可饮用的水冲马桶,似乎是在浪费水资源和能源。
“这简直不可理喻。”Cascade Water Products 董事总经理卡罗琳·霍格说。该公司的系统(由霍格的丈夫开发)收集并消毒浴缸和淋浴用水;在普通家庭中,这部分水量相当于冲马桶的用水量。此类“灰水”回收可减少30%的用水量。再安装水表,让人们了解自己的用水习惯,还能再节省15%。霍格说,该系统可自行清洁,一年消耗的能源还不及普通家庭一天的用量。未来的升级版本还可能回收热能,从而节省能源。
但霍格感到十分沮丧。她说,这项技术已具备规模化应用的条件,但投资者“似乎就是不明白”。政策制定者似乎也一样。政府最新政策虽然强调用水效率和雨水收集,却完全没有提及灰水回收,而后者的节水量可能是效率措施的三倍。此外,在强降雨期间,灰水回收还能减轻污水系统的压力;届时,英国陈旧的基础设施会因不堪重负而将未经处理的污水排入河流和海洋。
工业用水也可以循环利用。在汽车制造到半导体制造等许多行业中,“水只是一种辅助介质。它是制造流程所必需的,但实际消耗的水很少,几乎全都被浪费了。”总部位于西雅图的 Membrion 公司创始人格雷格·纽布卢姆说。该公司开发了一种以二氧化硅制成的离子交换膜,而二氧化硅是一种储量丰富的天然材料。纽布卢姆受过化学工程师训练,他指出,过去50年来工业废水的成分发生了变化,变得更加复杂,现有技术也更难将其过滤。
“我们看到一些公司不处理废水,而是直接用卡车把废水运出厂区,再将其煮沸,或者加入大量化学品使其沉淀。这种用车辆运输废水的做法,是最不可持续的废水处理方式之一,却极为常见。”这种做法也十分耗能。

Membrion 表示,在目前正迈向商业应用的工业试点项目中,其水回收率已超过90%,通常最高可达98%,具体取决于废水中的含盐量。
即使达到90%的回收率,也意味着企业送入蒸发器的水量减少到原来的十分之一,能耗也随之降至十分之一。回收率达到98%,节能效果可提升50倍。纽布卢姆的目标是让膜本身也能回收利用,就像工业废水可以循环利用一样。
膜技术创新并不少见,但纽布卢姆表示,实验室中看似有前景的膜,十有八九无法实现规模化应用。他说:“我们确实必须说服投资者相信,我们拥有一项可规模化的技术,能够打破规模化成功概率低的局面……并且在扩大规模后,仍能获得与其他领域相同或相近的价值。”
不过,他补充说,鉴于这项技术的性能比现有水平提高了10倍,“即便扩大规模的过程中有所损失,技术仍有很大的成功空间”。
纽布卢姆乐观地认为,水务科技投资者生态系统正在形成。现在需要更多投资者加入,做好迎接挑战的准备。



