太阳圆顶的概念艺术正在沙特阿拉伯Neom的新城市中进行规划。
每年，沙特阿拉伯的农民都使用21立方公里的水，这些水是从该国化石含水层中抽出的，而化石含水层是一种在地下深处发现的不可再生资源。相比之下，这个国家的家庭每年要消耗3.5立方公里，这听起来可能很多。目前正在建设中的埃塞俄比亚的盖尔德大坝如果装满水可以容纳74立方公里的水，这些水将主要用于水力发电。根据沙特阿拉伯的经济多元化计划，该国将需要大量资源：红海旅游项目是世界上同类项目中最雄心勃勃的，估计每天至少需要50,000立方米的水。这是一个严峻的挑战，因此政府在投资新技术以淡化海水方面开创了先例，这也就不足为奇了。
海水淡化革命
沙特阿拉伯，阿联酋和以色列现在通过这项技术获得了一半以上的水，并投入大量资源试图提高其效率。在此之前，用水紧张的国家的形势看起来很暗淡，但是由于技术的成本正在下降，海水淡化为更多干旱的国家至少部分解决水短缺问题提供了机会。海水淡化曾经过于昂贵而无法生存-在1960年代，它的成本为每立方米10美元-但该成本已降至每立方米50美分，甚至更低。“十年前，海水淡化的观点是它是阿拉伯国家的一种富裕的解决方案，”沙特阿拉伯领先的海水淡化公司之一的萨瓦科（Sawaco）首席执行官尼扎尔·卡莫里（Nizar Kammourie）说。“但是这个排他性的俱乐部已经发展壮大，现在您有西班牙，澳大利亚和许多美国州参与其中。但是，即使是美国最大的工厂，圣地亚哥的卡尔斯巴德海水淡化厂每天生产约22万立方米，也符合海湾地区的中等规模。每个人都认为这是不可持续的，但现在它被视为唯一可行的解决方案。”他说。沙特阿拉伯现已成为这项技术的全球领导者，这对每个人来说都是个好消息，尤其对于生活在干旱沿海地区的全球数百万人而言：与大多数技术一样，更多的投资最终导致成本降低。沙特阿拉伯现在有最大的工厂在运营：Al Jubeil工厂每天生产140万立方米。海水淡化技术的进步意味着，在伊拉克巴士拉等干旱沿海城市，海水淡化技术已经可以实现，尽管伊拉克的一个重要项目哈萨（Hartha）因一系列腐败指控而落后于时间表。甚至在10年前，由于战争和石油收入的不确定性，由于成本原因，在伊拉克建立海水淡化厂的想法也是不可想象的。
绿色淡化
直到最近，该技术还是对石油资源丰富的国家提出了环境挑战。以前，最常见的使水脱盐的方法包括每天在火力发电厂中燃烧数十万桶石油，并利用多余的热量将淡水与咸盐水分离。另一种常见的方法是使用带有微孔的膜，通过反渗透将水与盐分离。尽管膜技术在不断发展，但两种方法的成本都很高，一些公司计划使用石墨烯等先进材料。两种方法还带来环境成本，例如处置极度盐水的盐水，这会影响海洋生物，并造成较大的碳足迹。但是，例如，使用太阳能和更高效的膜的创新产生的盐水更少，能源消耗更少。“其中很多都归结为能源成本。过去通常每立方米需要7-8千瓦时的热脱盐能力。但是现在在大植物中是3千瓦时，甚至是2.5千瓦时。如果您将其与太阳能结合使用，那将是一个真正的可持续解决方案，” Kammourie先生说。“我们一直在利用可再生能源，部分太阳能解决方案进行脱盐。使用所有反渗透技术的现实生活实验。最大的进步是可以处理更高盐度的膜。但是到目前为止，这只是渐进式的进步，而不是破坏。”
Neom的太阳圆顶
直到2019年，Solar Water首席执行官大卫·雷夫利（David Reavley）乘坐了不少于18趟飞往中东的航班，确定了一个在全新城市中安装革命性新技术的项目：沙特阿拉伯对未来沙漠化大都市Neom的愿景。他公司的“太阳能穹顶”发明利用集中的太阳能（已经存在的技术）来蒸发巨型穹顶中的海水，从而将新鲜的饮用水和极咸的盐水分离开来。他说：“我们将这一概念带入了工业规模，每年将能够生产数百万立方米。”Reavley先生说：“从概念上讲，大约需要两年半的时间才能发展成可以生产足够水量的状况。”英国克兰菲尔德大学的一个小组进行了工业规模的水处理工作。他说：“而且，从穹顶出来的水将达到饮用水水质，符合[世界卫生组织]的指导方针，尽管将其用于家中也将重新矿化。”在任何淡化过程中，都必须稍后添加淡水中天然存在的矿物质-来自雨水或河流。这是因为淡化的水呈弱酸性，并且可以在不添加矿物质（例如钙）的情况下加速腐蚀，而矿物质例如钙会从岩石中冲入淡水。他说：“这并没有释放出污染，它从美学的角度来看令人愉悦，没有像大型常规发电厂那样破坏地平线。”Reavley先生说，这项技术可以适应多种环境，从向沿海旅馆提供水到重工业用水，例如他们正在约旦为该国化肥工业寻找的项目。
未来的计划
Reavley先生说：“工作已经开始，一个地点已经被指定，建设将很快开始。”他补充说，大流行可能会影响时间表。“该组件正在制造中，该站点的设计和蓝图已完全完成。”这个想法最令人震惊的是，如果完全实现，则是表面上的成本：每立方米仅为0.34美分。“现在，我们正在从世界各地进行查询，最近一次是在加利福尼亚州。不乏兴趣，这只是能够登上飞机的问题。”“到2020年，我们能够在约旦谈判在磷矿场工作的合同。我们正在谈论埃及的项目。它比我们期望的要慢。”他说。尽管面临类似的延误，萨瓦科（Sawaco）的卡莫里（Kammourie）先生也对未来表示乐观。作为证据，他指出萨瓦科（Sawaco）与沙特阿拉伯的水和能源公司Acwa Power在海水淡化厂Rabigh 3上建立了合作伙伴关系，该工厂预计将于2021年底上线。2014年，它还与美国公司Gradient合作开发了新技术，该技术将更少的盐水排入大海，这是该公司自2008年以来一直在努力解决的挑战。Kammourie先生说：“您必须进行创新。成本和利润正在下降，而这源于创新。”
