哪種科技最需要水 能源轉型關水資源什麼事
編譯／Cynthia
水資源在能源產業中扮演著重要角色，從石化燃料提取、燃料加工，到生物燃料的灌溉、氫氣生產和電力生成，每個階段都依賴水的支援。以煤炭和天然氣發電為例，這些電廠需大量水進行冷卻。隨著能源技術的轉型，未來水資源的壓力也會改變。例如，風能和太陽能等新興可再生能源技術，有望減少水的消耗，但這可能改變水資源的需求模式。因此，如何理解和管理水資源的使用，將成為能源轉型中的一大挑戰。
電力產業的水資源挑戰
電力產業在水資源消耗中佔有重要地位，根據美國地質調查局（United States Geological Survey，USGS）的數據，電力產業每年約使用美國總水資源的40%。這是因為傳統火力發電廠，需要大量水進行冷卻，而高溫氣候會使冷卻水的溫度升高，從而降低發電效率。乾旱和氣候變遷，則可能導致水資源不足，影響水力發電產量並增加碳排放。持續的乾旱也可能加劇電力產業的水資源壓力，甚至導致部分電廠停運。
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能源轉型與水資源需求變化
從2015年到2022年，電力產業的水強度下降超過24%，從15,148 GPM降至11,472 GPM。這主要是因為煤炭發電逐漸被風能、太陽能和天然氣取代。風能和太陽能在其生命週期內的水消耗較低，因為它們不需要大量的水來冷卻。而天然氣發電的水資源使用效率也相對較高。然而，碳捕捉與封存技術（CCS）可能會增加水資源需求，因為這些技術需要大量水來運行。
運輸業的水資源消耗與未來選擇
傳統石油燃料在水資源使用上，並不比低排放替代燃料有明顯優勢。電動車和氫能車的潛力，在於使用低水耗的電力來源，如風能和太陽能。雖然生物燃料有可能增加水資源消耗，但這取決於該作物類型和灌溉需求。最新研究指出，生物燃料的水消耗量，可能會增加多達50倍。然而，油氣開採中水的再利用和回收技術正在改變這趨勢，有望減少對水資源的總需求。
電池儲能技術對水資源的影響
電池儲能技術的快速增長，對水資源產生顯著影響。從2020年到2023年，電池在能源產業中的使用量增長四倍，預計到2030年將需增加六倍。電池生產過程中的水消耗，從原材料開採到製造，都是不容忽視的問題。為應對這挑戰，企業正積極採取措施，包括水資源回收和海水淡化技術。例如，一些公司在鋰提取過程中，成功回收超過90%的淡水，並投資於海水淡化項目，以減少對地方淡水資源的依賴。
在能源轉型中考慮水資源
在能源轉型過程中，考慮區域水資源的壓力非常重要。在選擇能源技術和設施位置時，必須評估其對當地水資源的影響，避免與農業或飲用水需求發生衝突。未來的能源規劃應包括水資源風險管理，以應對潛在的水資源挑戰，確保可持續發展。隨著氣候變遷帶來的挑戰加劇，有效管理水資源將成為能源轉型中的關鍵問題。
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