随着全球人口的增长以及人类生产活动的增加，对水、土地、矿产和能源资源的需求也日益增多。这些自然资源的局限性将如何改变我们生产和利用能源的方式？由BP资助的来自世界15所顶尖大学的专家团队正在对这一问题进行研究，开展了一项名为“能源可持续性挑战”的项目。BP集团首席科学家魏爱伦（Ellen Williams）女士日前向记者介绍了这一项目的研究成果。
水的局限性影响能源生产和使用
世界对能源的需求越来越大，未来还将用到更多的可再生能源，比如核能。但在未来的20~40年内，化石能源依然会是最重要的能源。如何负责任地生产和使用化石能源是摆在我们面前一个非常重要的课题。
魏爱伦指出，项目研究的一个重点，是探究水的局限性对能源利用的影响。
魏爱伦首先澄清了两个有关水的概念：“一般说到水的使用时，有两个定义，一个是表示水的取水量，另一个是表示消耗量。取水量的意思是说，把水从当地流域里提取出来进行使用的量，但水使用后可重新返回这一流域或被再利用；另一种情况是水被蒸发了或者弄脏了，不能回到原处，即水被消耗了。混淆取水量与消耗量的区别可能导致结论有失偏颇。”
魏爱伦以火电行业为例做了说明。人们通常认为火电是非常费水的行业，但其实火电行业对水的消耗量只占用水量的3%左右，且大部分用来对设备进行冷却。全世界每年的淡水取水量约为4万亿立方米，火电行业取水量为4000亿立方米，占10%，但实际上只消耗了160亿立方米的水。
水资源的地区差异将影响能源的生产和使用。“水的使用方式因地而异，主要取决于这一地区水资源的丰富程度。究其本质，水的问题其实是地区性的问题。”魏爱伦说。
简单的技术变革带来惊喜
“我们的研究表明，技术变革可以改变对水的使用效率。但变革有几个前提，比如政策和成本方面的激励机制。我们并不需要特别高科技的手段，目前已有的技术就能实现节水。”魏爱伦表示。
BP创造性地用“4R”描述对水的管理措施。魏爱伦介绍说，首先是替代（Replacement），使用海水、半咸水或废水等非淡水水源替代淡水；第二是再利用（Reuse），相同的水在工业流程中多次使用；第三是再循环（Recycle），对废水进行处理，使其可以再次使用；第四是强调地区责任（Responsibility），调整工业实践，适应当地水资源可用程度和可再生淡水需求。
“在过去50年中，在化石能源行业，我们用海水、半咸水或者废水替代淡水进行化石能源生产，减少了对淡水资源的消耗。在电力行业，每年有4000亿的水用于冷却装置，主要是因为很多发电厂都很老旧。如果我们继续使用这样的设备，到2030年我们提取的淡水量将增长25%。如果淘汰这些老旧设备，水资源的使用量可以减少30%。”魏爱伦说。
“在项目开展过程中，我们发现可以通过改变用水方式来生产能源。”魏爱伦举例说，“20年前BP一名科学家做了一个小实验。我们一般用咸水挤压石头的缝隙进行油气开采，但科学家发现，低盐度的水挤压出来的石油更多。去年我们在一个新的钻井平台上用了这项研究成果，用淡化后的海水开采石油。刚开始我们对使用这一技术的效果心存疑虑，但结果表明效果很好。”
魏爱伦还列举了BP澳大利亚奎纳纳（Kwinana）炼厂节水实践的例子。澳大利亚西部曾经发生过一次严重的旱灾，导致用水限制日益严格。奎纳纳炼厂启动了“水再利用和用水量最小化方案”，最大程度地减少用水量，如使用低质水、对水进行再利用和再循环使用，还建立了一个废水回收工厂，对居民使用的水进行回收利用。这些简单的措施使淡水消耗量减少了一半，降低了运行成本，同时帮助当地社区对市政废水进行清洁处置，实现了成本、环境效益和社会责任的“多赢”。
