金研院看世界-粮食与能源 国家安全基石

须知问题冰冻三尺,绝非一日之寒,全球水资源危机的挑战亦是如此,只是我们一直没有做出相对应政策改革与投资。纵使如全球第一强权的美国在联邦政府增加550亿美元补助后,根据麦肯锡顾问公司(McKinsey & Company)在2021年研究,也依然有22%资金缺口在饮水与污水处理基础建设投资上。很显然的,即使在过去20年通膨下调涨近3倍的水费,依然可以看到供水公司在用户可负担水费及自身成本考量下,影响了投资意愿。

如何针对水资源的储存、处理/回收、管线运送等设施进行合适的投资以期达到最高经济及安全效益,笔者认为还是要回归到3个基本面向来讨论水经济的循环投资:

一、政策导引与教育推广

水资源相当重要,但往往因偏低的收费而被使用者与投资人低估其价值。面对此类问题,政府必须有相对应的政策来:1、提供投资方足够诱因(税务或补助)来加速参加建设或新节水科技应用;2、动态审视水资源收费以避免使用者过度浪费或提供诱因节水;3、适时发行绿色债券投资重大水资源项目(当企业财务无法量化公共利益);4、推广公众教育以形成全民对水资源重视的价值意识。

二、水资源运用资料收集与即时反馈

水资源运用及投资的另一挑战,即是我们传统上缺乏相关数据与分析工具而只能依经验推估,大幅降低了机构法人的投资意愿。因此,如何运用先进的感应器即时监控、追踪收集水运用成效,透过云端传输反馈大数据分享,我们才有机会更精确主动的了解、模拟不同情境后,精准化后续投资项目、优化管理需求并减少不必要的水分配损耗点。

三、新兴科技投资运用

因为粮食生产最消耗全球水源,在可见未来如果淡水资源持续减少,各国势必得思考如何节约农业用水。传统水道式漫灌(Flood Irrigation)除了考量如何进入滴水灌溉(Drip Irrigation)以降低用水量,更需思考如何应用新科技在派送水源。美国在农业生产转型中,已有新兴科技公司应用物联网外加太阳能来进行永续自动化滴水灌溉,也有进行室内机器人自动化水培法来栽培农作物,以增加生产速度和水资源回收再利用率。另外,学术界也投入人工智慧应用来分析土地生产情境,以提出优化农业精准灌溉的方案。

由于此方面发想进展快速,笔者也在此呈列以下几家公司,让有兴趣的读者可以后续参考研究:1.智慧灌溉:Jain Irrigation、Lumo、Netafim;2.室内农业:IronOx、Square Roots。

全球除了农业用水为主外,另一大宗用水产业为石化能源产业,而身处台湾四面环海的我们,一样需要思考水资源跟能源的连结。海水透过高耗能方式可以转化为淡水,也可以思考再转化为氢能储存可行性。在美国化学期刊《American Chemistry Society》中,已有学者提出应用相对不耗水的绿能来驱动电解水转氢,虽然取水量相对较低,也有增加台湾能源独立性的优点,但相关淡化海水、驱动电解及安全储藏使用氢能之营运成本还是一长期研究议题。