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水資源的循環,節能減碳的再生運用

水資源再生後的回收利用,已是未來資源稀缺時的必要選項,而如何再利用這些回收水資源達到最大使用效益,甚至未來參與淨零碳排的目標,則是各單位機構需要多方思考的...

作者

吳欣珊

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・2022/10/18

台灣水資源的稀缺

在經歷過2021年中南部長時間限水的狀態,台灣水資源的稀缺性不言而喻。水利署統計,台灣每年總雨量可達900億噸以上,雖然降雨豐沛,但實際的水資源利用率不到兩成,剩餘八成不是蒸發就是流向大海。2018年台灣實際利用的總水量約167億噸,僅佔總降雨量的19%,其中使用狀態71%為農業用水,19%為民生用水,10%為工業用水。

 

從水庫取用的水約42億噸,但台灣水庫整體的有效庫容不足20億噸,這也顯示現有的水庫淤積狀況嚴重,即便是2021年清淤量創下新高達到1440萬立方公尺,但全國水庫的淤積達74萬立方公尺,水庫庫容的淤積量依舊無從緩解,年年增加。

 

除了農業灌溉,民生用水,製造產業也是用水大戶,如何加強水資源的蓄存與再生利用,成為當今政府的關鍵命題。

 


再生水的利用

桃園北區水資源回收中心是全台最大汙水處理廠,每天可產生8萬噸放流水,市府決定另蓋再生水廠,期盼再生水資源能發揮最大效益,減緩水庫供水壓力。

 

 

桃園市用水主要依賴石門水庫等傳統水資源,而此次建置再生水廠分為三期建設,經處理後,水質優於自來水,第一期供給觀音工業區亞東石化、桃園煉油廠與南亞塑膠作為工業用水,二三期預計提供航空城計畫產業專區及沿線工業區,除了穩定產業用水,也等同替換部分自來水供16萬人作為民生使用。而除了再生水廠的未來運作,開發海水淡化、伏流水等新興水源,也是未來增加水資源韌性的關鍵。

 

符合再循環的淨零排碳

除了一般水資源的循環再生,海水如何再循環運用,也是水資源再利用的重要一環。

為了2050淨零碳排目標,天然氣的使用量逐步增加,而台灣天然氣99%為進口,產地國將天然氣進行冷卻壓縮至-162度的液化天然氣(LNG),再以船運送到接收站。而接收站會利用海水相對較高度溫度協助LNG退冰為氣態常溫天然氣,再輸送至發電站。

 

海水再使用前,會將雜質過濾去除,也經過電解消毒,同時淨化餘氯,水質較為純淨,但協助LNG降溫後,大部分被淨化後的海水多數排回海內,而如何利用這些海水進行再利用,成了中油延伸LNG以外附加價值的思考方向。

 

純淨的降溫海水除了提供給石斑魚養殖戶使用外,也開始在陸上戶外養殖場養海藻。台灣因氣候限制,養殖藻類難以規模化,利用LNG冷排水調節養殖溫度,可突破季節限制實現陸地養殖商業化。而選擇養海藻,也有一個重要因素:減碳。

 

藻類藉由光合作用,將二氧化碳轉換成海藻多醣及藻體,就海藻光合作用的化學反應質量平衡估算,乾藻體生長1公斤,可減碳1.1~1.8公斤,不同的藻類與養殖條件會有不同的減碳量,養殖越多,減碳量越高。讓養殖藻類除了有經濟價值,冷卻的海水得以利用,也能進行減碳,這樣的多功能運用,也是未來資源不足的年代必須思考的重要課題。

 

缺水的議題在台灣這個小島上一直存在,除了平時的節能觀念在一般政策落實以外,如何增加水資源再生的使用效益,並提高潛在的附加價值,會是未來政府在制定政策落實之前須多方思考的。


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內文資料來源:

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