水道事業者は、革新的な技術を活用して脱炭素化を達成しようとしています。
こうした環境面の取り組みは、コスト、エネルギー、水の節約にもつながります。
水セクターがデータに基づく意思決定を活用している点は、他の模範となるものです。
今夏のヨーロッパ全域での干ばつの数週間、水位が大きく下がり、古代の「見よ、そして泣け」という碑文が露わになりました。チェコ北部の町デチーン近郊のエルベ川の岩に刻まれたこの碑文は、川が干上がる中で、時宜にかなった警告となりました。
米国では、ミシシッピ川の水位が大きく下がり、バトンルージュ近郊で、おそらく19世紀末頃に沈没したフェリーが姿を現しました。これらは、気候変動が水とその管理方法を破壊しつつあることを私たちに改めて確信させた、この1年における2つの兆候にすぎません。
多くの地域社会は、より厳しい気候に対応できない老朽化したインフラという喫緊の課題に直面しています。彼らは、現状を見直し、テクノロジーに積極的に取り組むことで、より持続可能な水利用を実現しようとしており、大規模な改修の経済的負担という懸念にも向き合っています。
目指すのは、二重の利益（double bottom line）を実現し、より強靭で効率的なネットゼロのセクターを構築することです。強靭性は、老朽化し、時には不調を抱えるインフラの寿命を延ばします。持続可能性は、問題の根本原因に取り組みます。
水道事業者が技術とデータに基づく意思決定を通じて何が可能かを示すにつれ、このセクターは、ネットゼロへの競争で歩みを速めようとする他の産業にとって、力強い模範となり得ます。
ネットゼロへの現実的な道筋
水セクターは地域社会にとって不可欠な業務を担っています。しかし、エネルギー集約型です。上下水道インフラは温室効果ガス（GHG）の重要な排出源であり、世界のGHG排出量のおよそ2%を占め、これは海運業界に匹敵します。このことは、水が温暖化に寄与していることを意味します。
経済全体のネットゼロ目標が拡大を続ける一方で、PwCの最近の「Net Zero Economy Index 2022」によれば、過去12カ月間で脱炭素化の進捗は後退しています。レトリックが高まっているにもかかわらず、昨年の世界の脱炭素化率は10年以上で最低の水準でした。私たちの取り組みには、実質と緊急性が求められています。
多くの水道事業者は、地域社会により効率的にサービスを提供しながら、ネットゼロに向けて大きな前進を遂げています。彼らは、革新的な技術や取り組みを積極的に活用し、より強靭で持続可能であるという二重の利益を実現することで、これを達成しています。
米国インディアナ州サウスベンドの例を挙げましょう。数年前まで、嵐のたびに、同市の老朽化した下水道システムは、過剰な排水の処理という大きな負荷にさらされていました。2012年には、資本改善に7億1,300万ドルに加え、資金調達コストがかかる見通しでした。人口がわずか10万人強の自治体にとっては、巨額の投資でした。
代わりに、同市はより効率的な手法を採用しました。サウスベンドは、スマートセンサーとアクチュエーターを活用し、下水道システムの利用可能な容量を実時間で取引しました。地下の株式市場に似た仕組みで、嵐の間に水を利用率の低いネットワークの部分へ送るために、空間を取引したのです。
この事業により、晴天時の越流が解消され、合流式下水道の越流量は80%以上、年間およそ10億ガロン削減されました。この取り組みは、事業者に数百万ドルの節約をもたらしただけでなく、グレーインフラの建設を回避し、多くの埋め込み炭素の排出を防ぎました。
水道事業者は、賢く取り組む
上下水道事業者にとって、気候危機は、老朽化した管網、人口増加、淡水供給の減少、規制の変化、予算の引き締めといった、より身近な課題に加わるものです。
蛇口を閉めるわけにはいきません。事業者は、地域社会に不可欠なサービスを提供するという卓越した役割を果たしています。気候変動によりその任務がより困難になる中でも、この役割は中断することなく続けられなければなりません。
排出削減を優先することは、水セクターの事業のあり方を根本から変えることを必要としません。これまでの研究では、下水道セクターのエネルギー関連排出量の約半分は、既存の技術で削減できることが分かっています。この効果の約95%は、ゼロまたはマイナスのコストで達成可能です。
デジタルツインを例に挙げましょう。デジタルツインは運用を最適化し、エネルギー消費の大幅な削減につながります。ドイツのクックスハーフェンでは、EWE WASSER GmbHが、40万人分に相当する排水を処理できる大規模な処理施設を運営しています。
より効率的になるため、クックスハーフェンはまず、関連するプロセスの性能をより深く理解する必要がありました。仮想センサーは、流入する炭素、窒素、リンの負荷を推定します。施設全体をリアルタイムで再現したデジタルツインにより、プロセスの各段階で、曝気と化学薬品の投入を最適化することが可能になりました。
これを活用し、クックスハーフェンの処理施設は、曝気のエネルギー使用量を30%、年間110万キロワット時（kWh）削減しました。これは、275世帯の1年分の電力に相当します。
今から行動を起こすことで、運用効率とコスト、そして気候変動の緩和の両方に対処できます。強靭性は、老朽化し、時には不調を抱えるインフラの寿命を延ばします。持続可能性は、問題の根本原因に取り組みます。
気温が上昇する中、これらの成果は一刻も早く必要とされています。
