清華大學(xué)和IBM啟動(dòng)清水計(jì)算研究項(xiàng)目
清華大學(xué)與IBM公司日前正式啟動(dòng)了全球網(wǎng)格大同盟“清水計(jì)算”研究項(xiàng)目。該項(xiàng)目旨在利用先進(jìn)的物理水資源過(guò)濾處理技術(shù),解決中國(guó)大規(guī)模城鎮(zhèn)化的發(fā)展進(jìn)程中存在著的諸多水資源污染管理問(wèn)題。而IBM全球網(wǎng)格大同盟(WCG)項(xiàng)目免費(fèi)提供的強(qiáng)大計(jì)算能力,將有力地支持該項(xiàng)目中污染水處理過(guò)程的數(shù)字模擬,幫助研究人員深入地洞悉如何提高海(污)水淡化效率,開發(fā)出更加節(jié)能高效的水過(guò)濾設(shè)備。
清華大學(xué)CNMM主任鄭泉水教授表示:“IBM的WCG項(xiàng)目,將為解決全球范圍內(nèi)存在的諸多問(wèn)題提供支持,為越來(lái)越多的公益項(xiàng)目做出貢獻(xiàn)。安全高質(zhì)量的水資源,對(duì)于人類健康生活的重要性不言而喻,我們有信心利用WCG項(xiàng)目的強(qiáng)大計(jì)算能力,對(duì)相關(guān)科研機(jī)構(gòu)在此方面的研發(fā)提供全力幫助。同時(shí),參與該項(xiàng)目的志愿者們,也將為自己做出的貢獻(xiàn)而感到驕傲。”
但是,這項(xiàng)技術(shù)研究成功投入實(shí)際應(yīng)用的關(guān)鍵,在于是否能夠通過(guò)準(zhǔn)確地模擬水分子在過(guò)濾膜的管道中的低速流動(dòng)來(lái)理解其機(jī)制,從而根據(jù)對(duì)該機(jī)制的理解來(lái)打造經(jīng)濟(jì)高效的水處理設(shè)備。而這一模擬過(guò)程,需要經(jīng)過(guò)海量的計(jì)算,這就要求科研機(jī)構(gòu)擁有極大的計(jì)算能力。經(jīng)過(guò)粗略計(jì)算,研究項(xiàng)目整體需要數(shù)以百萬(wàn)計(jì)的計(jì)算機(jī)小時(shí),通過(guò)與IBM的WCG項(xiàng)目進(jìn)行合作,整體項(xiàng)目計(jì)算時(shí)間就可以縮短到一年左右。所以,該中心和IBM決定合作,以利用IBM全球網(wǎng)格大同盟及全世界志愿者的幫助,來(lái)為中心的研究人員提供急需的計(jì)算能力。
水資源是極其寶貴的資源。然而,目前全球的水資源現(xiàn)狀的確是觸目驚心:根據(jù)世界衛(wèi)生組織和聯(lián)合國(guó)兒童基金會(huì)聯(lián)合發(fā)布的報(bào)告,目前全球約有8.84億人無(wú)法獲得安全的飲用水。聯(lián)合國(guó)環(huán)境規(guī)劃署的數(shù)據(jù)顯示,如按當(dāng)前的水資源消耗模式繼續(xù)下去,到2025年,全世界將有35億人口缺水,涉及的國(guó)家和地區(qū)將超過(guò)40個(gè)。
而在中國(guó),隨著工業(yè)化、城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快,水環(huán)境及城市飲用水源污染的狀況也在日益加重,城市突發(fā)性水質(zhì)污染事件的發(fā)生頻率也在日益增多,中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局的相關(guān)專家在國(guó)際地下水論壇發(fā)言中提到,全國(guó)有90%的地下水都遭受了不同程度的污染,其中60%污染嚴(yán)重。此外,城市的缺水現(xiàn)象尤為嚴(yán)重,《聯(lián)合國(guó)世界水資源發(fā)展報(bào)告》指出,中國(guó)的人均水資源量?jī)H為2300平方米,僅為世界平均水平的四分之一,是全球人均水資源最貧乏的國(guó)家之一。所以,如何通過(guò)提高城市的淡水供應(yīng)總量、確保水質(zhì)安全來(lái)解決這些問(wèn)題,就顯得至關(guān)重要。
這些問(wèn)題也是許多發(fā)展中國(guó)家共同面對(duì)的問(wèn)題。當(dāng)前,解決此類問(wèn)題可以通過(guò)污水處理和海水脫鹽等手段來(lái)解決,而這些手段所依賴的重要技術(shù)——水過(guò)濾技術(shù)雖然已經(jīng)存在,卻由于其成本較高以及會(huì)消耗大量能源,而無(wú)法全面普及。因此,全世界都在緊鑼密鼓地研究高效的全新水過(guò)濾方法。由清華大學(xué)鄭泉水教授率領(lǐng)的中外多學(xué)科研究團(tuán)隊(duì)正在研發(fā)的創(chuàng)新水過(guò)濾技術(shù),便是其中之一。該項(xiàng)專利技術(shù),通過(guò)利用水在口徑極其微小,只能容納幾個(gè)水分子通過(guò)的過(guò)濾管道內(nèi)的超快流動(dòng)和水在經(jīng)特殊處理后的表面的超常蒸發(fā),來(lái)實(shí)現(xiàn)降低污水凈化能耗的同時(shí)提高淡水的產(chǎn)量,從而最終降低凈化水的成本。
IBM大中華地區(qū)董事長(zhǎng)及首席執(zhí)行總裁錢大群表示,水資源管理是一個(gè)世界性的話題,中國(guó)安全用水的問(wèn)題已經(jīng)迫在眉睫。而解決這一重大問(wèn)題的相關(guān)研究,都需要大量的計(jì)算模擬試驗(yàn)。IBM全球網(wǎng)格大同盟項(xiàng)目,將致力于幫助中國(guó)和世界解決這一難題,也希望和呼吁更多志愿者、環(huán)保組織、企業(yè)、學(xué)界的關(guān)注和參與。
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