Computing for Clean Water Налаштування

[Rilian]

Вычисления для Чистой Воды / Computing for Clean Water

Как присоединиться читайте в главном топике World Community Grid

• Статистика по команде "Ukraine"
• Топ-50 участников команды
• Общая статистика проекта
• обзор проекта на английском
• Официальный форум на английском
• Официальный сайт multidisciplinary mechanics and innovation center, CNMM, at Tsinghua University

Всемирно известная сеть распределенных вычислений World Community Grid при поддержке IBM готовится запустить новый проект — Computing for Clean Water (в переводе с англ. «Вычисления для чистой воды»), который посвящен исследованиям процессов очистки воды в наноматериалах. Проект поддерживается Центром нано- и микромеханики (англ. Centre for Nano and Micro Mechanics — CNMM) Университета Цинхуа (Tsinghua University). Можно и нужно добавить, что Университет Цинхуа считается лучшим вузом Китая, а в международном рейтинге The QS World University Rankings находится на 49-й позиции.

Миссия проекта



Целью нового проекта является исследование молекулярных механизмов прохождения воды через новый класс фильтрующих материалов — углеродные нанотрубки, которые в перспективе могут стать недорогой и более эффективной заменой «начинки» современных фильтров для очистки воды.

Значение проекта Computing for Clean Water трудно переоценить в свете масштаба проблемы доступа населения к качественной воде, особенно в развивающихся странах. Во всем мире более 1,2 млрд. людей не имеют доступа к чистой питьевой воде, а 2,6 млрд. не имеют в жилищах канализации. В результате этих проблем ежегодно расстаются с жизнью миллионы людей. Проблема усугубляется относительной дороговизной технологий фильтрации загрязненной воды, особенно для социально незащищенных слоев населения. Опреснение морской воды — еще менее доступная вещь, хотя потенциально способная решить проблему с питьевой водой во многих регионах. Таким образом, поиск новых недорогих материалов для фильтрации воды стало делом чести для ученых. Наноматерилы в этом отношении оказались более чем перспективными.

Исследование

На мощностях WCG планируется провести всестороннее молекулярное моделирование динамики движения и взаимодействия молекул воды с нанотрубками.

Компьютерное моделирование поможет, в частности, внести ясность в вопрос о необычном поведении молекул воды при контакте с нанотрубками, когда вода начинает вести себя как лед. Разобравшись с этой проблемой, можно добиться минимального сопротивления молекул воды при прохождении через нанотрубки и другие нанопористые материалы, и, таким образом, — увеличить скорость очистки воды. Также в планах китайских специалистов значится определение наилучших условий использования наноматериалов при опреснении морской воды.

Предполагается что проект потянет 460 процессорных лет (на среднескоростном компьютере). Для углубления исследования вплоть до объемов 1 куб/см потребуется в 400 раз больше процессорного времени, до 184000 лет. При этом, для симуляции разных размер пор нанотрубок, оригинальное рассчетное время нужо умножить на 1-2 порядка (в 10-100 раз). При текущей скорости отдельного проекта в WCG это около 50 лет о_О.

Возможно, за это время рассчетные ядра будут оптимизированы, задачи и диапазоны уточнены, к проекту подключатся новые участники, и все вычисления займут меньшее время

перевод текста: Арбалет, prostonauka.com



График производительности проекта:


Графика проекта:


Це повідомлення відредагував nikelong: Sep 18 2010, 16:48

[Rilian]

Компания Siemens испытала экономичный метод опреснения

Инженеры более чем наполовину сократили расход энергии, необходимой для превращения морской воды в питьевую. Технология ещё дорабатывается, но в перспективе может стать массовой.

Компания Siemens в стенах научно-исследовательского центра Singapore WaterHub (с 2008 года там работает филиал немецкой фирмы) построила экспериментальную систему, в которой соль из воды удаляется посредством электродиализа.

Положительно и отрицательно заряженные ионы соли здесь извлекаются с помощью электрического поля. Специальные мембраны, которые пропускают только один тип ионов, разделяют чистую воду и рассол. При этом между мембранами расположены ионообменные смолы, которые помогают ионам соли перейти от исходной воды к мембранам.

Без этих смол процесс электродеионизации быстро затормозился бы из-за постоянного снижения электропроводности очищаемой воды, объясняет PhysOrg.com.

Построенная в Сингапуре модель будет использоваться в научных целях. Авторы технологии намерены детальнее разобраться с динамикой всех процессов на молекулярном уровне, чтобы ещё улучшить этот метод опреснения. Между тем он уже выглядит привлекательно.

Самый экономичный на данный момент промышленный способ опреснения — обратный осмос — требует 3-4 кВт-ч энергии на кубометр воды. Это несравненно меньше, чем необходимо, к примеру, для превращения воды в пар. А вот с новым способом опреснения затраты составляют и вовсе 1,5 кВт-ч на кубометр.



И если для получения очищенной пресной воды в небольших количествах вполне достаточно даровой энергии солнца (примеры — "солнечный мяч" и "водяной конус"), то для снабжения целых городов необходимы колоссальные установки. Здесь 50-процентное сокращение потребления электричества выльется в колоссальные суммы экономии.

К середине 2012 года партнёры по данному проекту намерены построить демонстрационные опреснительные станции в Сингапуре, США и Карибском бассейне.