以色列 Hadera 海水淡化廠能提供以色列超過 100 萬人清潔飲用水(照片提供/IDE Technologies)

沙漠中的以色列,不但不缺水還能賣水?獨特四步驟循環水利經濟,讓水一滴不漏

文/以色列外交部氣候變遷和永續發展特使 Gideon Behar 、以色列水創新社區WaterEdge.Il 高級總監 Ravid Levy ;翻譯/駐台北以色列經濟文化辦事處

編按:今 (22) 日是世界水資源日,以色列駐台辦事處投書《上下游》,希望分享以色列的水科技與水資源教育。以色列雖然地處沙漠地帶,但該國不只沒有缺水問題,水科技還輸出到全世界。來看他們的獨特經驗。

60% 國土都是沙漠,取水是以色列重大挑戰

以色列的循環水利經驗源自自身需要,正如西諺有云,需要乃發明之母。以色列位處乾燥地區,降水量少。事實上,以色列大約 60% 的國土都是沙漠,其餘部分則是半乾旱地區。以色列的主要水源是基內雷特湖(加利利海)的水、地下水、淡化水和用於農業用途,經淨化處理的廢水。

這就引發了一項重大挑戰:如何以同等價格供水?如何確保供水優質、清潔及健康?以及如何在環境中為自然和生態系統留下足夠的水?

此外,以色列也有向鄰國供水:每年以色列向約旦輸送約 1 億立方米的水,數字接近向巴勒斯坦輸送的水量。根據以色列和約旦及阿拉伯聯合酋長國的三邊協議框架,三方也在研究以色列每年向約旦供水額外增加 2 億立方米的方案。

這項協議的重點,是以色列將向約旦出售 2 億立方米淡化海水,並反過來購買約旦境內生產的太陽能。這表明以色列不僅滿足自己的用水需求,而且愈來愈有能力幫助鄰國滿足他們的用水需求。

除了上述的問題,氣候危機也為全球帶來挑戰,導致降水減少、氣溫上升等等。

以色列創立循環水利經濟或許是無心插柳,但其實非常符合以色列的自身需要。循環水利經濟雖然尚未發展完整,但隨著時間過去,離實現這個創新構思已愈來愈近。

以色列 Hadera 海水淡化廠能提供以色列超過 100 萬人清潔飲用水(照片提供/IDE Technologies)

海水淡化具有戰略重要性

以色列每年淡化約 6 億立方米海水,這些海水絕大多數來自地中海。現時以色列的目標是每年淡化多 3 億立方米海水,直至 2030 年為止。這項戰略舉措最終能讓淡化海水成為以色列淡水的主要來源。

今時今日,海水淡化所使用的電力大部分來自天然氣,但隨著在海水淡化上擴大應用再生能源,溫室氣體排放量也將減少,從而減輕對全球暖化的影響。

隨著愈來愈多海水被淡化,監測鹽化現象對海洋環境的影響,以及發展復原礦物質和重要物質的經濟模式也十分重要,因這些都是循環經濟的組成部分。

 IDE 海水淡化廠的機組相當省電,生產一千公升的水約 0.5 度電(照片提供/IDE Technologies)

以色列的循環水利經濟,四步驟精準用水

以色列的循環水利經濟可歸納為四個步驟:海水淡化、滿足城市用水需求的淡化水、廢水處理,以及農業用水作業方式。

上述的海水淡化,就是以色列循環水利經濟的第一步。海水淡化設施分佈在地中海沿岸,和用戶的距離相對較短。現時以色列每年約6億立方米,即全國 80% 的飲用水都是來自海水淡化。在不久的將來,經淡化的海水將透過國家運輸公司運送到以色列北部的基內雷特,以維持湖水水位穩定並防止湖水鹽化。

循環水利經濟的第二站,就是利用淡化後的海水滿足城市用水需求。以色列約 92% 的人口居住在城市,水的主要用戶都在城市。淡化後的海水混合地下水以提高品質,這些水也會經過處理,確保用戶健康。

幾乎所有用過的廢水都會被移送到廢水處理廠,也就是以色列循環水利經濟的第三站。廢水淨化過程是在符合經濟效益的相關設施完成,通常多個城市或地方當局會在同一個中央設施中淨化廢水。這種做法改善了相關程序、降低了成本,減少了未經處理的廢水洩漏後可能引發的危險。

以色列污水處理後通過管道輸送,就能灌溉內蓋夫沙漠的農業(照片提供/ Israel Water and Sewage Authority)
以色列開發出三級污水處理方式,此技術利用沙漠作為過濾器,經過沙子一層一層過濾,去除水中殘留的污染物與病原體。(照片提供/ Israel Water and Sewage Authority)
以色列的水專家正在偵測水質,這是污水回收處理的必要過程(照片提供/Israel Water and Sewage Authority)

90% 的家庭用廢水重新用於灌溉,創世界紀錄

廢水會按其農業用途而被淨化至不同等級。部分淨化水會被注入地下水,因這有助於廢水淨化,這些水其後會從地下水中抽取,並轉移作農業用途,餘下的淨化水則透過單獨的管道直接輸送。這種方式帶來兩項好處:淨化水被恢復用於灌溉,而不是使用良性水,向溪流和海洋的排放的廢水也會減少,防止環境污染。

循環水利經濟的第四站(也是最後一站),就是把這些水用作農業用途。幾乎90% 的家庭用廢水被重新用於灌溉,而這也是一項世界紀錄。

以色列大約一半農作物使用的水,都經過嚴格監管的處理和淨化,以確保這些水不會對健康或環境造成危害。重複使用的水是以色列新鮮食品安全的基礎,在在內蓋夫沙漠西部和北部的乾旱地區尤其重要。

滴灌讓農業用水更有效率

以色列面對水源稀少的考驗,在農業用水效率方面處於全球領先地位當然不足為奇。滴灌技術於 60 年代在以色列發明,如今大多數果園和蔬菜均採用滴灌技術培育,與世界上最常見的漫灌農區​​灌溉方式相比,該技術可節省約 50% 的成本。

滴灌不僅節約用水,而且與其他灌溉方法相比,產量可提高數十個百分點,並可防止因不必要的水分和浪費肥料而引起的植物疾病。以色列不斷開發節水和抗旱的農業品種,其中包括以滴灌而非漫灌種植的稻米。這可能為加強全球糧食安全和減少溫室氣體排放方面作出重大貢獻,因為稻米產業約佔全球甲烷排放量的 10%。

以色列隨處可見滴灌管線,可將水和肥料直接供應到植物根部。(照片提供/以色列駐台辦事處)

強化措施:防止水流失、精明用水

以色列的水利策略全賴額外的強化措施而得以有效推行,這些措施建基於兩大支柱:防止水利系統中的水流失和節約、精明用水。

以色列在防止水流失方面保持著世界紀錄。減少洩漏、防止蒸發、損失和盜竊是減少全球水利部門溫室氣體排放的關鍵步驟。以色列是該領域先進技術策略應用方面的領導者,其中一些技術更是由以色列開發。

至於第二個支柱,就是節約用水,並加強人們認識節約用水的重要性。以色列普羅大眾都清楚意識水資源短缺,這是幾十年來透過呼籲節約用水的宣傳進行教育的成果,而這項直接成果就是以色列的人均用水量是已開發國家中最低的國家之一。

孩童直接由淨水管裝水來喝,顯示以色列淨水技術高超,孩童也可以習得節水的觀念。(照片提供/ Israel Water and Sewage Authority)

水的定價和利潤再投資

值得注意的是,一個受專業管理的水利系統,按長期願景邁進、配合適切立法及監管支持,並具備清晰價格政策,自會創造平等並提供成長機會。

向用戶出售供水的利潤,會用來改善供水系統、加強基礎設施及管理水利系統運作。利潤所得不會被轉用於與水利系統本身無關的其他需求。透過這種方式,以色列的供水系統獲得了持續的投資,以保持高水準並防止水的流失。

在以色列,所有用戶都是根據他們的用水量繳費,水的價格統一,是沒有補貼下的真實水費。所有用水量均經過測量和報告後定價,能做到這一點,要歸功於每個家庭、工廠和農地採用的智能測量和控制系統。以色列水務部門在採用智能和無線數碼測量系統方面,超越本國(以及世界上)許多其他部門。

總括而言,我們相信以色列的水利模式提供了世界上其中一項應對氣候危機的最佳模式。面對全球供水危機加劇,以色列的模式也能在增強復原能力和適應能力方面發揮重要作用。

以色列水務部門廣泛應用氣候技術生態系統,十分樂意與其他國家合作,在氣候變化和對世界上寶貴水資源的需求不斷增長的情況下,分享專業知識,對氣候變化作出應變及提供可持續供水方案。

以色列的污水處理廠屋頂上裝置太陽能光電板,淨水、發電可以同時進行。(照片提供/ Israel Water and Sewage Authority)

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