気候変動と水不足の深刻化により、水処理技術ソリューションへの需要が高まっています。
モノのインターネット（IoT）とデータ分析は、水の利用効率を改善するために活用できる2つの主要技術です。
この分野はまだ初期段階にあるため、投資家は水処理技術のスタートアップにリスクを取る覚悟が必要です。
政府は、水処理技術のスタートアップがソリューションを拡大できるよう、支援的な規制を整備する必要があります。
2018年、ケープタウンの住民が水道の水が枯渇する深刻な事態に直面した際には、南極から氷山を曳航して必要な水を確保する案さえ語られました。幸いなことに、起業家たちは、淡水供給の減少という世界的な危機への対処として、それほど突飛ではない解決策を次々と打ち出しています。淡水の減少により、20億人以上の人々が安全な飲料水を利用できずにおり、地球の生命維持システムも脅かされています。
しかし、起業家がアイデアを実行可能なソリューションに変えるには、投資資金と支援的な規制の両方が必要です。3月にニューヨークで開催された国連の水に関する会議では、水危機を国際課題の中心に据える試みがなされました。資産3兆ドルを保有する投資家たちは、政府に対して政策の策定を求め、野心的な目標を通じて水の安全保障を実現し、民間投資を促進するよう求めました。「農業、産業、エネルギー生成の各活動における水の利用は、需要を抑え、生産活動が水不足の状況を悪化させないよう、転換されなければならない」と、投資家たちは述べています。
水不足への対応は、ネットゼロの野心にも貢献します。飲料水や下水の配管・処理にはエネルギーが多く必要だからです。たとえば米国では、飲料水システムと排水システムが同国のエネルギー消費の2%を占めています。さらに、平均気温の上昇を摂氏1.5度に抑えるための競争において、CO2は1トンごとが重要です。
水の供給はすでに地球温暖化の影響を受けているにもかかわらず、水は気候変動への投資の中で長らく顧みられてきませんでした。の分析によると、2019年と2020年において、水分野への公的および民間の資金は気候変動向け資金のわずか3%にとどまりました。
「水を無視するという我々の行いは、信じがたいほど危険です。我々は、キロワット時のために途方もない数兆ドルを投じてきましたが、ガロンのためには基本的にほとんど何も投じてきませんでした」と、水分野の初期段階の企業に特化した投資家であるBurnt Island Venturesの創業者、トム・ファーガソン氏は語ります。「私たちは自らのストーリーを伝えるのがより上手になる必要があります。そうすれば、資金は必ず後に続くでしょう」。
資金的な支援を必要とするイノベーションは数多くあります。大気中から水を取り出すこと、太陽光を利用して海水を飲料水に変えること、モノのインターネットを用いてスマート灌漑を実現すること、あるいは廃棄物への対策などです。
ケニアやアフリカの他の地域では、公益事業体が汲み上げた水の最大50%が漏水によって失われています。この話は世界中で繰り返されています。老朽化したインフラや、漏水箇所の特定に長い時間がかかることから、ナイロビでは週に最大3日、蛇口から水が出なくなることがあります。それでも住民は、受け取っていない水の代金を支払うことを求められています。
「誰もが水は極めて重要な資源であり、有限であることを理解しています。しかし、水インフラへの投資は長い間、見過ごされてきました」と、アフリカの課題に新興技術を応用することに注力する起業家、ブライアン・ボシレ氏は語ります。
「気候変動が水の供給や水源に大きな影響を与えている国々を見ると、私たちが持つ最良の技術のいくつかを導入し始めることが極めて重要です。水インフラを監視するモノのインターネット、水の消費量を予測し、水の利用効率を高めるためのデータ分析、そして何より、消費量について収集しているデータを活用し、エンドユーザーが水の利用効率を改善できるさまざまな方法を提供することです」。
ボシレ氏の会社であるHydroIQは、まさにこうした取り組みを行っています。配水網における漏水の特定にかかる時間を、最長6か月から数分へと短縮しました。HydroIQの技術が導入されたシステムを通じて送水される約40億リットルの水のうち、過去1年間で約10億リットルの無駄が防がれました。
「私たちのプラットフォームは、ネットワーク全体の可視化をもたらします」とボシレ氏は説明します。消費者はアプリケーションにログインして自身の使用量を確認でき、それも消費量の削減に役立っています。
このシステムは、ケニアの他の数か所でも稼働しており、ボシレ氏は今年後半に南アフリカで最初のプロジェクトを展開することを望んでいます。また、グアテマラでは、スマートシティを建設しているセメント製造会社との試験運用も進行中です。
しかし、規模を拡大することは困難です。水は政治的な問題であり、公益事業体は説得に時間がかかるため、ボシレ氏は「投資家の認知度が最大の課題の一つです」と述べています。
すでに地球上の50%以上の人々が都市に暮らしています。都市へ移り住む人が増えるにつれ、気候変動が水の供給を脅かす中でも、水をより遠くまで届ける必要があります。ウォーター・フォーラムが国連水週間で発表した新たな「循環型水スマート社会のための青写真」は、住宅や集合住宅に住む私たちが、飲用以外の目的で水を再利用できれば、水道水の消費を大幅に削減できると指摘しています。
「循環性こそが、この問題を解決する鍵です」と、Burnt Island Venturesのファーガソン氏は述べています。「同じ分子を使い、どのようなプロセスであっても、それを浄化して戻し、何度も繰り返し利用するのです。これは、私たちの家庭でも半導体でも同じです」。
英国では、一人当たりの水使用量が1日平均150リットルに達しています。Kelda showersは、水の消費量を半分に減らすパワーシャワーシステムを設計しました。一方、スコットランドの企業は、灰色水（グレイウォーター）の再利用システムがその違いを生み出せることを投資家に説得しようとしています。飲用可能な水でトイレを流すことは、水とエネルギー資源の両方の無駄に思えます。
「まったくもって馬鹿げています」と、Cascade Water Productsの専務取締役であるキャロリン・ホッグ氏は語ります。同社のシステム（ホッグ氏の夫が開発）は、浴室やシャワーの排水を収集・消毒するもので、平均的な家庭では、その水量はトイレを流すのに使われる水量に相当します。このような「灰色水」の再利用により、消費量を30%削減できる可能性があります。さらに水道メーターを追加して使用習慣への意識を高めれば、あと15%の節約が見込めるといいます。ホッグ氏によると、このシステムは自己洗浄機能を備えており、1年間に消費するエネルギーは、平均的な家庭が1日で消費するエネルギーより少ないとのことです。将来的には、熱回収にも対応可能になり、エネルギーの節約にもつながる見込みです。
しかし、ホッグ氏は落胆しています。技術は規模拡大の準備ができているものの、投資家は「まったく理解していないようだ」と彼女は言います。政策立案者も同様のようです。最近の政府の政策は水の効率化と雨水利用を重視していますが、灰色水の再利用は注目されていません。しかし、灰色水の再利用は効率化対策の3倍の節水効果が見込めるにもかかわらず、です。さらに、英国の老朽化したインフラが豪雨時に過負荷となり、未処理の下水が河川や海に流されている中で、灰色水の再利用は下水システムへの負担を軽減することもできます。
産業用水も循環させることができます。自動車から半導体製造まで、多くの産業において、「水は単に補助的な手段にすぎません。製造工程を動かすために必要ですが、実際に消費されるのはごくわずかで、ほとんどが無駄になっています」と、シアトルを拠点とする企業Membrionのグレッグ・ニューブルーム氏は述べています。同社は、豊富に存在する天然素材であるシリカから作られたイオン交換膜を開発しました。化学工学者であるニューブルーム氏は、過去50年間で産業排水は変化し、より複雑になり、既存の技術でのろ過が困難になっていると指摘しています。
「私たちが目にする企業の多くは、水を処理しようとする代わりに、排水を敷地外へトラックで運び出し、それを煮沸したり、大量の化学薬品を加えて沈殿させたりしています。排水を運搬することは、私たちが持つ排水処理の中でも最も持続可能性の低い方法の一つですが、非常に一般的です」。これもまた、エネルギー集約型の手法です。
現在商業導入へと移行しつつある産業向けの試験運用において、Membrionは、排水中の塩分量によって異なるものの、90%超の水回収率を達成し、一般的には最大98%に達しているとしています。
90%の回収率でも、企業は蒸発装置へ送る水の量を10分の1に減らせるため、エネルギー消費も10分の1に抑えられます。98%に達すると、エネルギー節約は50倍の改善となります。また、産業排水と同様に、ニューブルーム氏の目標は、膜そのものを再利用可能にすることです。
膜技術の分野でイノベーションが不足していたことは一度もありませんが、ニューブルーム氏によると、実験室で有望に見えた膜の9割は、規模拡大に至らないといいます。「私たちは、この技術が拡張可能であり、規模拡大の困難を乗り越えられること、そして、他の場所で見られるのと同等の価値をなおも生み出せることを、投資家に本当に納得してもらう必要がありました」と、同氏は語ります。
しかし、現在の10倍の性能向上があれば、「規模拡大の過程でわずかに損失が生じたとしても、この技術で大きな成功を収める余地は十分にありました」と、同氏は付け加えます。
ニューブルーム氏は、水技術に投資する投資家のエコシステムが形成されつつあることに楽観的です。今後は、そこに参加し、思い切って踏み出す覚悟のある投資家がさらに必要とされています。
