2030. Как современные тренды влияют друг на друга и на наше будущее

У городов будет больше шансов удовлетворить свои потребности в воде, если мы повнимательнее посмотрим на то, сколько воды уходит на производство энергии. Вода нужна для добычи, промывки и сортировки сырья и ископаемого топлива, для охлаждения тепловых электростанций, для производства биотоплива и для приведения в действие гидроэлектрических турбин. По данным ООН, около 90 % генерации электрической энергии связано с высоким потреблением воды. Что же происходит, когда сталкиваются наша потребность в энергии и необходимость сохранения водных ресурсов? Усиливается загрязнение водоносных горизонтов вследствие добычи полезных ископаемых и применения технологии гидроразрыва пласта (ее называют «фрекинг»). Изменение климата также является разрушительным фактором. При разработке политики и программ необходимо учитывать ограничения и риски, создаваемые растущими потребностями городского населения как в воде, так и в энергии. Таким образом, по словам директора по маркетингу GE Power, Water & Process Technologies Ральфа Экстона, возникает не только взаимосвязь «вода – энергия», но и «вода – энергия – еда». «Вода – самый чрезмерно и неправильно используемый и недооцененный ресурс в мире. Значительная его часть не возобновляется или становится непригодной для питья, – отмечает мой коллега по Пенсильванскому университету, специалист по инжинирингу Ноам Лиор. – Правительства неохотно вмешиваются в этот процесс. Никто не желает анализировать затраты и формулировать на основе этого политику».

Изменение климата сказывается на круговороте воды непредсказуемым образом, усиливая, в частности, периодические засухи и наводнения. В дополнение к этим повторяющимся проблемам водного хозяйства глобальное потепление создает новые угрозы. Повышение температуры усиливает испарение, лишая ручьи, реки и озера влаги. Изменения растительного покрова меняют распределение дождевой воды. Потепление приводит к сокращению и в конечном счете исчезновению ледников, оставляя ручьи и реки без стабильного источника воды. Водные ресурсы для орошения полей истощатся. В результате нерегулярных сильных ливней в районах с более теплым климатом появятся временные скопления воды, которые создадут условия для размножения комаров и возникновения серьезных угроз для здоровья людей.

Земледелие в грузовых контейнерах

Если города являются основным источником выбросов углекислого газа и наиболее сильно страдают от изменения климата и нехватки воды, возможно, нам следует подойти к проблеме латерально и привнести в них то, что делает сельскую местность более экологически чистой. Одна интересная идея для 2030 г. и более далекой перспективы – производство в городах продовольствия, необходимого для обеспечения их растущего населения. Это позволило бы превратить тепловые острова в «зеленые острова» и сократить выбросы углекислого газа в результате снижения ввоза продовольственных товаров и расширения площадей, занятых зелеными насаждениями, которые поглощали бы часть выбросов от машин и энергогенерирующих предприятий.

Концепция «вертикального сельского хозяйства», изначально предложенная исследователем Диксоном Деспомье из Колумбийского университета, приобретает популярность в большинстве развитых стран. Вертикальное земледелие предполагает выращивание продовольственных культур в двухэтажных и более высоких зданиях. «Продовольственные культуры теперь выращивают в таких невероятных местах, как бывшие фабрики, заброшенные склады и промышленные здания», – отмечает эксперт в этой сфере Равиндра Кришнамурти. Джек У основал в Сингапуре Sky Greens, одну из первых крупных и коммерчески жизнеспособных вертикальных ферм в мире. Он выращивает салат, шпинат и другую зелень в А-образных башнях высотой до 9 м. Лотки с растениями, размещенные в 38 ярусов, поворачиваются со скоростью 1 мм/с, что «обеспечивает равномерное освещение солнцем, циркуляцию воздуха и полив всех растений». Прорыв заключается в эффективном использовании ресурсов. На эксплуатацию каждой башни уходит всего лишь $3 в месяц при крайне низком углеродном следе, поскольку установка потребляет «энергию, эквивалентную 40-ваттной лампочке» и использует рециркулированную воду, а «все органические отходы перерабатываются в компост и идут в оборот».