每次冲马桶或放掉浴缸里的水时，你都会失去一些非常宝贵的东西：热量。

首先，加热水需要消耗大量能源，而其中很大一部分能源却白白流失到环境中。普通家庭能源账单中约有15%到30%用于加热水。如果能重复利用这些“热量”，就能以一种非常简单的方式让我们的生活更加可持续。

城市水循环中处处都需要能源。自来水公司利用能源生产饮用水，并将其输送到您家中的水龙头。使用后，水被排放到下水道，并在污水处理厂进行净化处理。这些排水和废水处理过程同样需要能源。

水不一定非得消耗大量能源——它甚至可以成为净能源工厂。例如，我们已经能够利用废物生产沼气，并用它来驱动“粪便巴士”。 除其他事项外.

加热水所需的能量大约是输送水或进行后续处理所需能量的十倍。而这些能量通常都被浪费掉了。毕竟，从水龙头流出的热水在流入下水道时通常仍然是温热的，因此废水中含有大量的热能。

重复利用这些热量对环境来说无疑是件好事。它能提高水循环的能源效率，并大幅减少我们的碳足迹。

为了从废水中回收热量，我们首先需要一个 换热器该装置可以同时运行冷水流和热水流，而两种流体不会混合。相反，热量从热水中提取出来并传递给冷水。

在一个简单的家庭系统中，流向淋浴喷头的冷水可以用淋浴、厨房和浴室的废水中的热量进行预热，这意味着我们可以用更少的热水来创造舒适的淋浴体验。

在大型系统中，热交换器可以安装在街道的污水干管中。在这种情况下，冷水流将作为循环介质，将热量带入热泵——一种反向工作的冰箱。该热泵可以将热量以更高的温度（约 50 摄氏度）输送到第三股水流。这股热水流随后可用于建筑物内的空间供暖或提供热水。

为了克服直接测量的困难，我们使用了计算机模型来预测污水管网中的热量。其中一个模型是： 辛迪姆该方法通过分析厕所、水龙头、洗衣机和其他家用电器的使用情况，来估算最终会有多少水流入下水道，以及水温会有多高。另一个模型是…… 索贝克它将计算污水管网中的水流量和污水干管中的水位。我们还开发了一个附加模块，用于计算管道壁向周围土壤散失的热量。

但只有找到储存或将其输送到大型供暖系统的方法，我们才能利用这些热量。由于用水量每日波动较大，且热水需求高峰出现在早晨淋浴时段，而污水管道的供水时间又存在滞后，小规模的热能再利用仍然不切实际。

然而，这一切在更大范围内已经成为可能。荷兰某城市的模型计算表明…… 阿尔梅勒 研究表明，当污水收集量达到5,000人或以上时，污水热回收就具有吸引力。德国、瑞士和斯堪的纳维亚半岛都有实际应用案例。本文由 Laura Piccinini 撰写，是她在洛桑联邦理工学院 (EPFL) 攻读硕士学位期间的项目成果。