金研院看世界－糧食與能源 國家安全基石

古人有云：「水能載舟，亦能覆舟」，但今年不論是德國的萊茵河（供運德國3成煤炭與石油）或美國中西部的密西西比河（美國最大的玉米和大豆出口渠道，占全球市場一半以上出貨量），皆面臨著歷史性的乾旱危機。其提早枯竭的程度不僅低於運輸船隻最低限度安全通行的臨界水位，以致運費再次漲聲響起與「無舟可行」的窘境，缺水更直接影響後續歐美農業灌溉的糧食生產問題。另一方面，俄烏戰爭所造成的能源市場混亂和新冠後疫情的持續高通膨已衝擊著今日的全球經濟，水資源匱乏彷彿成為這場完美風暴的最後一道氣旋。台灣雖然在今年幾場颱風擦邊球神助下，獲得充沛雨量而暫時無須擔心限水危機，但相信熱愛這塊土地的你我也無法忽視此一國安級的經濟議題。

須知問題冰凍三尺，絕非一日之寒，全球水資源危機的挑戰亦是如此，只是我們一直沒有做出相對應政策改革與投資。縱使如全球第一強權的美國在聯邦政府增加550億美元補助後，根據麥肯錫顧問公司（McKinsey & Company）在2021年研究，也依然有22％資金缺口在飲水與污水處理基礎建設投資上。很顯然的，即使在過去20年通膨下調漲近3倍的水費，依然可以看到供水公司在用戶可負擔水費及自身成本考量下，影響了投資意願。

如何針對水資源的儲存、處理／回收、管線運送等設施進行合適的投資以期達到最高經濟及安全效益，筆者認為還是要回歸到3個基本面向來討論水經濟的循環投資：

一、政策導引與教育推廣

水資源相當重要，但往往因偏低的收費而被使用者與投資人低估其價值。面對此類問題，政府必須有相對應的政策來：1、提供投資方足夠誘因（稅務或補助）來加速參加建設或新節水科技應用；2、動態審視水資源收費以避免使用者過度浪費或提供誘因節水；3、適時發行綠色債券投資重大水資源項目（當企業財務無法量化公共利益）；4、推廣公眾教育以形成全民對水資源重視的價值意識。

二、水資源運用資料收集與即時反饋

水資源運用及投資的另一挑戰，即是我們傳統上缺乏相關數據與分析工具而只能依經驗推估，大幅降低了機構法人的投資意願。因此，如何運用先進的感應器即時監控、追蹤收集水運用成效，透過雲端傳輸反饋大數據分享，我們才有機會更精確主動的了解、模擬不同情境後，精準化後續投資項目、優化管理需求並減少不必要的水分配損耗點。

三、新興科技投資運用

因為糧食生產最消耗全球水源，在可見未來如果淡水資源持續減少，各國勢必得思考如何節約農業用水。傳統水道式漫灌（Flood Irrigation）除了考量如何進入滴水灌溉（Drip Irrigation）以降低用水量，更需思考如何應用新科技在派送水源。美國在農業生產轉型中，已有新興科技公司應用物聯網外加太陽能來進行永續自動化滴水灌溉，也有進行室內機器人自動化水培法來栽培農作物，以增加生產速度和水資源回收再利用率。另外，學術界也投入人工智慧應用來分析土地生產情境，以提出優化農業精準灌溉的方案。

由於此方面發想進展快速，筆者也在此呈列以下幾家公司，讓有興趣的讀者可以後續參考研究：1.智慧灌溉：Jain Irrigation、Lumo、Netafim；2.室內農業：IronOx、Square Roots。

全球除了農業用水為主外，另一大宗用水產業為石化能源產業，而身處台灣四面環海的我們，一樣需要思考水資源跟能源的連結。海水透過高耗能方式可以轉化為淡水，也可以思考再轉化為氫能儲存可行性。在美國化學期刊《American Chemistry Society》中，已有學者提出應用相對不耗水的綠能來驅動電解水轉氫，雖然取水量相對較低，也有增加台灣能源獨立性的優點，但相關淡化海水、驅動電解及安全儲藏使用氫能之營運成本還是一長期研究議題。

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