世界では排水の80%が未処理のまま放出されており、年間48万5,000人の死亡と2,600億ドルの経済損失を招いています。また、PFASやマイクロプラスチックによる汚染から、あらゆる地域で深刻な公衆衛生上のリスクが生じています。
水分野の革新への投資は、より生産的で汚染の少ない淡水システムに向けた前向きな変革の最前線に立つことになるでしょう。
これら10の先駆的なUpLink「アクアプレナー」は、技術ソリューションを拡大する準備が整っており、急速に成長する革新エコシステムに加わろうとしています。
淡水は世界経済において重要な役割を担っているにもかかわらず、世界の未処理排水の80%が河川、湖沼、海洋に放出されています。その結果、約48万5,000人の早期死亡が毎年発生し、世界経済に2,600億ドルの損失を毎年もたらしています。
水質汚染という世界的な課題はよく知られています。複数の国を対象とした一連のピュー・リサーチ・センターの世論調査では、回答者の平均78%がこれを大きな問題と捉えています。しかし、一般に想定されていることとは異なり、水質汚染は環境クズネッツ曲線に従わず、同曲線は一人当たりGDPの増加に伴い環境劣化がまず上昇し、その後低下することを示すものです。むしろ、一人当たりGDPが増加するにつれて、水質汚染は上昇を続けており、特に工業化された経済圏では淡水源の化学物質汚染が際立っています。
先進経済圏において淡水の微粒子汚染が広範に及んでいることは、長期的に深刻な公衆衛生上の懸念となっています。米国では、CDCの推定によると、同国の人口の98%が、汚染された飲料水に由来する有機フッ素化合物（PFAS）、通称「永遠の化学物質」を血中から検出可能な濃度で保有しています。さらに欧州全域では、ほぼ2万3,000か所がPFASに汚染されています。
PFASは、多くの家庭用品や工業プロセスで使用される合成化学物質群であり、分解が極めて困難です。これらは、がんリスクの増加、免疫系の弱体化、内分泌攪乱との関連が指摘されています。 欧州経済領域（EEA）では、これにより推定医療制度への520億～840億ユーロの費用が加わっています。
同様に懸念されるデータとして、信頼性の高い水インフラが整備された地域を含め、淡水源のマイクロプラスチック汚染に関するデータも収集されています。2017年の研究では、欧州で採取された水道水の72%が合成ポリマーに汚染されていたことが判明しました。摂取されたマイクロプラスチックは、炎症反応および神経系の問題との関連が指摘されています。
回避可能な死亡を減らし、拡大する公衆衛生上のリスクに対処するため、世界社会の主要なステークホルダーは水質汚染対策の前向きな解決策を推進しなければなりません。さらに、排水インフラに投資された1ドルごとに、推定4.3ドルの経済的利益がもたらされます。水質汚染の課題に対処する革新の導入を拡大することは、公衆衛生の改善と、経済成長および労働需要の増加を同時にもたらすという相乗効果があります。
UpLink水質汚染対策チャレンジ
知能の時代において、融合する技術が世界社会を再構築する中、革新は生産的で汚染の少ない淡水システムに向けた前向きな変革の最前線に立つことになるでしょう。
5年間にわたる協働を通じ、 UpLinkとHCLグループのアクアプレナー・イノベーション・イニシアチブを通じて、世界経済フォーラムの自然・気候センターによる水関連イニシアチブの支援を受け、「アクアプレナー」が水管理を変革しうる画期的技術を拡大できるようエコシステムを構築することで、初期段階の革新の可能性を引き出しています。パートナーシップの構築、投資の促進、規制の整備、これらのソリューションへの支援を通じて、ステークホルダーはリスクを軽減するだけでなく、気候レジリエンス、持続可能な開発、経済発展の原動力としての水の価値を活かすこともできます。
この取り組みの一環として、UpLinkは水質汚染対策チャレンジを実施し、初期段階の水分野の革新エコシステムへの認知を高め、業界全体で最も拡張性の高いソリューションを引き上げました。同チャレンジには世界から273件の応募があり、「トップ・イノベーター」またはアクアプレナーと呼ばれる、有望なスタートアップ10社が選定され、UpLink革新エコシステムに参加しました。
チャレンジの受賞者は、水質汚染に対処するさまざまなソリューションを開発しています。10社すべての受賞者の詳細は、UpLinkチャレンジページでご確認いただけます。
水質汚染のリアルタイム監視
PFAS汚染による公衆衛生上の懸念がある一方、PFASモニタリングの従来型アプローチは、高価で扱いにくい技術に依存しており、採取したサンプルから結果を得るまでに数週間から数か月かかることがあります。こうした制約により、自治体や産業用水の利用者はPFAS汚染の検査を行いにくくなっています。水源のPFAS検査が十分かつ適時に行われなければ、住民は知らないうちに危険なレベルの合成化学物質やそれに伴う公衆衛生上のリスクにさらされることがしばしばあります。
トップ・イノベーター兼チャレンジ受賞者FREDsenseは、カナダのカルガリーに拠点を置くスタートアップで、これらの課題に対処する技術を開発しました。FREDsenseのフィールドキットは、水中のPFASを測定するための携帯型のリアルタイム・ソリューションです。同社は、新規ポリマーと蛍光ベースの出力を一つの携帯型装置に組み合わせ、現場で複数のサンプルのPFAS測定を実施できるようにしました。これにより、従来手法で実験室において最大16週間を要していたPFAS測定の待ち時間が、すべて現地で数時間程度に大幅に短縮されます。
PFAS汚染の分析にかかる時間が大幅に短縮されたことに加え、FREDsenseのキットはコスト削減と携帯性を備えており、自治体、産業用水の利用者、環境コンサルタントは、水源を検査し公衆衛生を守るために必要な情報を、より迅速かつ広範に収集できるようになります。
産業排水による水質汚染への対策
PFASを正確かつ広範に検出することは、問題の一部に過ぎません。PFASは強固な炭素-フッ素化学結合で構成されているため、自然分解に対して非常に強く、特定のPFASが生分解するまでに1000年以上かかることもあります。例えば、化学品や半導体の製造施設からの産業排水は、PFAS汚染の主要な発生源の一つです。
トップ・イノベーターAquaggaは、米国タコマのスタートアップで、発生源でのPFAS分解のための新規プロセスを開発しました。同社独自の水熱アルカリ処理（HALT）技術は、短鎖および長鎖のPFAS化合物を、有毒な副生成物を生じさせずに分解できます。また、この技術はPFASに汚染された水を連続フロー（バッチ式の対義）方式で処理することも可能です。これにより、既存の産業生産プロセスとの相互運用性が高まります。
PFAS汚染を防止するための規制が施行されるに伴い、Aquaggaの HALT技術は、生産プロセスが公共水源に与える負の外部性を低減し、住民のPFASへの曝露レベルを下げたいと考える産業メーカーに解決策を提供します。
水質汚染に対する家庭向けソリューション
産業プロセスと並んで、家庭も水質汚染の主要な発生源です。世界の海洋に毎年流入する150万トンのマイクロプラスチックのうち、16～35%は合成繊維由来です。これらのマイクロプラスチックの多くは、衣類の洗濯時に排出され、洗濯排水が公共の排水システムへ流れ込むことで放出されます。従来型の下水処理場では、マイクロプラスチックの80～95%が除去されます。除去されたマイクロプラスチックは汚泥に含まれ、農地で利用されることがあります。そうした利用により、マイクロプラスチックは環境中に放出されてしまいます。
トップ・イノベーターMimbly、はスウェーデンのイェーテボリに拠点を置くスタートアップで、洗濯時のマイクロプラスチック汚染を減らす簡便なソリューションを生み出しました。Mimblyの“Mimbox”は、洗濯機用の追加装置であり、特許取得の自己洗浄式フィルター技術を備えています。Mimboxは、衣類の洗濯中に放出されるマイクロプラスチックを捕捉し、公共の排水システムへの流入を防ぎます。また、洗濯機の水使用量を最大70%、エネルギー消費を最大30%削減することで、ユーザーにコスト削減の利点ももたらします。
マイクロプラスチック汚染の削減とコスト削減に加え、Mimboxには診断データを収集するセンサーが搭載されており、洗濯機のメンテナンスを改善し、家電の寿命を延ばすことができます。
各国が直面するさまざまな水質汚染に対処するには、革新的で影響力のあるソリューションが必要です。10の水質汚染対策チャレンジの受賞者が加わったことで、UpLinkの水分野の革新エコシステムには、現在30の先駆的なアクアプレナーが参加しています。
UpLinkの取り組みを探り、これらの画期的なソリューションを支援することで、議論に参加してください。詳細はこちらをご覧ください。
