Mindre vand kunne opretholde flere californiere, hvis vi får hver dråbe til at tælle

Californien løber ikke tør for vand, " siger Richard Luthy. "Den er ved at løbe tør for billigt vand. Men staten kan ikke blive ved med at gøre, hvad den har gjort de seneste 100 år«.

Luthy ved det. Som professor i civil- og miljøteknik ved Stanford, samt direktør for et National Science Foundation-center for at genopfinde byvandsforsyning (kendt som ReNUWIt), han har brugt årtier på at studere statens storbyområder.

I en ny tidsskriftsartikel, han hævder, at byer i Californien ikke længere kan stole på deres tre traditionelle vandhåndteringsstrategier:overtræk af grundvand, udtømme vandløb og importere vand langvejs fra. Hans analyse fokuserer på flere strategier, taget sammen, kan hjælpe byer med at forsørge deres voksende befolkning med forsigtige offentlige politikker og investeringer:

Spare

Konservering er billig, siger Luthy. At fjerne græsplæner eller tage kortere brusere er adfærdsændringer, der ikke kræver nye udgifter til infrastruktur.

Nogle byer har allerede gjort store fremskridt. Los Angeles, for eksempel, tilføjet 1,1 millioner indbyggere mellem 1990 og 2010, men holdt det samlede vandforbrug fladt gennem konservering, da husejere og bygherrer installerer ting som lavflow toiletter og højeffektive vaskemaskiner. Tilsvarende to dusin byer i San Francisco Bay Area reducerede det samlede forbrug med omkring 23 % mellem 2004 og 2016, selvom deres befolkning voksede med 10 %.

Men bevaring er ikke nok til at matche befolkningstilvæksten. Selvom det sydlige Californiens vandmyndigheder for nylig forudsagde, at en udvidet bevaringsindsats i 2040 skulle spare nok vand til at forsyne omkring 2,3 millioner nye indbyggere, embedsmænd forventer også, at befolkningen vil vokse med 3,1 millioner til da.

Californien kan mere, siger Luthy. Omkring 10 % af vandet fordelt i byområder går tabt på grund af lækager. Siden sidste tørke, Californiske forsyningsselskaber har gennemført vandtabsrevisioner for at begrænse sådant affald. "Bevarelse er afgørende for at hjælpe med at imødekomme byernes vandbehov, men vi har også brug for andre tiltag for at øge udbuddet, " siger Luthy.

Ikke-drik genbrug

Genbrug af ikke-drikkevand til kunstvanding eller andre formål har en lang historie i Californien. For mere end et århundrede siden, byer som Fresno genbrugte spildevand til at vande omkringliggende gårde. I 1980'erne, Irvine Ranch Water District byggede et dobbeltdistributionssystem, der nu leverer 25 millioner gallons per dag renset ikke-drikkevand til gårde og virksomheder.

Byer kunne gøre det samme i dag, men at genbruge ikke-drikkevand, planlæggere skulle bygge rørnet for at adskille ikke-drikkevandet fra drikkevandet, til en pris på mellem $1 million til $10 millioner per mil.

De fleste kortdistancemuligheder er allerede implementeret. Det giver stadig nye muligheder for mindre, decentrale projekter, hvor spildevand genereres og har brug for. Salesforce Tower i San Francisco, for eksempel, vil snart genbruge omkring 30, 000 liter spildevand om dagen til alle formål undtagen drikkevand. Distribueret genbrug, der ikke drikkes, er også ved at fange på tech campusser i Silicon Valley.

Genbrug af drikkevarer

Den virkelige fremtid, siger Luthy, er genbrug til drikkevand - hvilket gør genbrugsvand rent nok til at drikke.

Genbrug af drikkevarer er en proces, der begynder med at rense spildevand i renseanlæg og derefter føre dette rensede vand tilbage til reservoirer eller underjordiske grundvandsmagasiner. Vandværker blander derefter det genbrugte vand med nyt, ferskvand for at opfylde standarderne for drikkevand.

Orange County Water District har været førende inden for genbrug af drikkevarer og praksis med "fuld avanceret behandling" siden 2004, og mange andre byer har planer om at genbruge i det mindste noget højt renset spildevand til at drikke. For eksempel, Los Angeles overvejer i øjeblikket et ambitiøst projekt for at genbruge stort set alt dets spildevand for i sidste ende at gøre det tilgængeligt til genbrug af drikkevarer inden 2035 til en pris af 8 milliarder dollars. Et sammenligneligt projekt for San Francisco Bay Area ville involvere dyr forhåndsinfrastruktur, men disse indledende udgifter kan i sidste ende være det værd, da forsyningen af ​​vand importeret fra Sierra falder på grund af klimapåvirkninger og økosystembehov, og omkostningerne stiger, som forventet, med 60 % over det næste årti.

Fange

Milliarder af liter regnvand strømmer simpelthen ud i havet årligt. Det skal ændres, siger Luthy. Californiens kystbyer blev historisk konstrueret til at skylle stormvand ud for at reducere oversvømmelser, men i dag vil byer fange så meget som muligt og tage det i brug. Los Angeles får allerede 10 % af sit vand fra afstrømning af regnvand, og håber at mere end fordoble det inden 2035. Ligesom genbrug af drikkevarer, imidlertid, regnvandsfangst kræver ofte store investeringer i rør, lagerpladser og behandlingsfaciliteter. Kapitalomkostningerne ved en sådan infrastruktur varierer meget, afhængig af lokale forhold. Men den gennemsnitlige projektomkostning er ofte billigere end omkostningerne ved at importere vand i fremtiden, selv hvis det antages, at det vil være tilgængeligt, siger Luthy.

Afsalte

Havet har stort set ubegrænset vand, og nogle samfund udnytter afsaltning for at opfylde deres behov. San Diego Water Authoritys afsaltningssystem, bygget til en pris af $1 mia. leverer allerede 50 millioner gallons om dagen - omkring 8% af dets behov. Men at afsalte havvand er dyrt og energikrævende, og kan skade livet i havet, Derfor siger Luthy, at andre samfund afsalter brakvand fra flodmundinger, hvor floder møder havet. (Brakvand har et lavere saltindhold end havvand, hvilket gør det nemmere og billigere at behandle.)

Alameda County producerer allerede omkring 10 millioner liter drikkevand om dagen ved at afsalte brakvand i Newark. Et partnerskab af fem agenturer i Bay Area overvejer et 200 millioner dollars anlæg, der kan afsalte omkring 20 millioner gallons brakvand om dagen fra North Bay-flodmundingen til omtrent samme pris pr. gallon, som forbrugerne i øjeblikket betaler for at importere vand fra Hetch Hetchy Reservoir.

Depositum

Det er en ældgammel historie, som klimaændringer gør stadig mere almindelige:for meget regn og sne i våde år, og ikke nok i tørre. En måde at håndtere disse ekstremer på er at "banke" ekstra vand fra våde år i underjordiske grundvandsmagasiner. Dette er muligt, fordi statens store storbyområder er forbundet af den 400-mile California-akvædukt. Byer i nord kan "aflejre" vand i våde år ved ikke at tage udtag fra akvædukten og tillade, at vandet pumpes ud og opbevares i stedet i Kern County, hjertet af landbrugsregionen nær enden af ​​akvædukten. I tørre år, nordlige byer kunne foretage "tilbagetrækninger" ved at tage ekstra vand fra akvædukten og stole på, at vandet lagret i Kern County bliver pumpet tilbage i akvædukten, for at sikre, at der fortsat strømmer nok vand til byer i det sydlige Californien.

"Ingen af ​​disse foranstaltninger vil fungere isoleret, men hvis vi planlægger klogt nu, byvand vil være tilgængeligt, når vi har brug for det, " siger Luthy.