清华大学与IBM的WCG项目合作模拟水分子在过滤膜流动

2014-05-09 16:12:54 admin 121
来源:《中国经营报》记者 李乐 / 时间:2010-9-25 15:34:58
  据凤凰网2010年9月25日讯 日前,高的信息化技术公司——IBM公司,在清华大学正式宣布,将与清华大学新建立的一个力学与多学科交叉和创新研究中心(简称CNMM)合作,携手开展全球网格大同盟“清水计算”研究项目。该项目旨在利用先进的物理水资源过滤处理技术,解决中国大规模城镇化的发展进程中存在着的诸多水资源污染管理问题。而IBM全球网格大同盟(WCG)项目免费提供的强大计算能力,将有力地支持该项目中污染水处理过程的数字模拟,帮助我们更加深入地洞悉如何提高海(污)水淡化效率,开发出更加节能高效的水过滤设备,最终从根本上保证人们的安全用水乃至生活上的幸福安康。
  在中国,随着工业化、城镇化进程的加快,水环境及城市饮用水源污染的状况也在日益加重,城市突发性水质污染事件的发生频率也在日益增多,中国地质调查局的相关专家在国际地下水论坛发言中提到,全国有90%的地下水都遭受了不同程度的污染,其中60%污染严重。此外,城市的缺水现象尤为严重,《联合国世界水资源发展报告》指出,中国的人均水资源量仅为2300平方米,仅为世界平均水平的四分之一,是全球人均水资源最贫乏的国家之一。所以,如何通过提高城市的淡水供应总量、确保水质安全来解决这些问题,就显得至关重要。
  这些问题也是许多发展中国家共同面对的问题。当前,解决此类问题可以通过污水处理和海水脱盐等手段来解决,而这些手段所依赖的重要技术——水过滤技术虽然已经存在,却由于其成本较高以及会消耗大量能源,而无法全面普及。因此,全世界都在紧锣密鼓地研究高效的全新水过滤方法。由清华大学郑泉水教授率领的中外多学科研究团队正在研发的创新水过滤技术,便是其中之一。该项专利技术,通过利用水在口径极其微小、只能容纳几个水分子通过的过滤管道内的超快流动和水在经特殊处理后表面的超常蒸发,来实现降低污水净化能耗的同时提高淡水的产量,从而最终降低净化水的成本。
  但是,这项技术研究成功投入实际应用的关键,在于是否能够通过准确地模拟水分子在过滤膜的管道中的低速流动来理解其机制,从而根据对该机制的理解来打造经济高效的水处理设备。而这一模拟过程,需要经过海量的计算,这就要求科研机构拥有极大的计算能力。经过粗略计算,研究项目整体需要数以百万计的计算机小时,如果仅依靠清华大学负责该项目的研究机构——CNMM现有的计算资源,需要数千年的时间。通过与IBM的WCG项目进行合作,整体项目计算时间就可以缩短到一年左右。所以,该中心和IBM决定合作,以利用IBM全球网格大同盟及全世界志愿者的帮助,来为中心的研究人员提供急需的计算能力。