清華大學(xué)與IBM的WCG項(xiàng)目合作模擬水分子在過濾膜流動(dòng)
2014-05-09 16:12:54
admin
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據(jù)鳳凰網(wǎng)2010年9月25日訊 日前，高的信息化技術(shù)公司——IBM公司，在清華大學(xué)正式宣布，將與清華大學(xué)新建立的一個(gè)力學(xué)與多學(xué)科交叉和創(chuàng)新研究中心（簡稱CNMM）合作，攜手開展全球網(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)的物理水資源過濾處理技術(shù)，解決中國大規(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)目中污染水處理過程的數(shù)字模擬，幫助我們更加深入地洞悉如何提高海（污）水淡化效率，開發(fā)出更加節(jié)能高效的水過濾設(shè)備，*終從根本上保證人們的安全用水乃至生活上的幸福安康。
在中國，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，中國地質(zhì)調(diào)查局的相關(guān)專家在國際地下水論壇發(fā)言中提到，全國有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)合國世界水資源發(fā)展報(bào)告》指出，中國的人均水資源量僅為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*貧乏的國家之一。所以，如何通過提高城市的淡水供應(yīng)總量、確保水質(zhì)安全來解決這些問題，就顯得至關(guān)重要。
這些問題也是許多發(fā)展中國家共同面對的問題。當(dāng)前，解決此類問題可以通過污水處理和海水脫鹽等手段來解決，而這些手段所依賴的重要技術(shù)——水過濾技術(shù)雖然已經(jīng)存在，卻由于其成本較高以及會消耗大量能源，而無法全面普及。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)新水過濾技術(shù)，便是其中之一。該項(xiàng)專利技術(shù)，通過利用水在口徑極其微小、只能容納幾個(gè)水分子通過的過濾管道內(nèi)的超快流動(dòng)和水在經(jīng)特殊處理后表面的超常蒸發(fā)，來實(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*終降低凈化水的成本。
但是，這項(xiàng)技術(shù)研究成功投入實(shí)際應(yīng)用的關(guān)鍵，在于是否能夠通過準(zhǔn)確地模擬水分子在過濾膜的管道中的低速流動(dòng)來理解其機(jī)制，從而根據(jù)對該機(jī)制的理解來打造經(jīng)濟(jì)高效的水處理設(shè)備。而這一模擬過程，需要經(jīng)過海量的計(jì)算，這就要求科研機(jī)構(gòu)擁有極大的計(jì)算能力。經(jīng)過粗略計(jì)算，研究項(xiàng)目整體需要數(shù)以百萬計(jì)的計(jì)算機(jī)小時(shí)，如果僅依靠清華大學(xué)負(fù)責(zé)該項(xiàng)目的研究機(jī)構(gòu)——CNMM現(xiàn)有的計(jì)算資源，需要數(shù)千年的時(shí)間。通過與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，來為中心的研究人員提供急需的計(jì)算能力。