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未來水資源短缺 冰山將新成飲水來源

2011-06-10 09:06 分類:國內資訊 來源:水圈網

                未來的某一天,當你看到海面上一艘船正拖著一座龐大的冰山緩慢前行,千萬不要感到驚訝。這不是科學家的瘋狂幻想,而是一項正在研發中的商業計劃。純凈的冰山水有可能成為人們日常生活的飲用水來源之一。
              水資源短缺困擾著歐洲南部近1/5的區域。據估計,該地區溫度將在本世紀內持續上升,隨之而來的后果就是降水量將降低30%,缺水情況更加嚴重。

然而,在數千公里外的西北部,格陵蘭島附近大量冰山正因不斷升高的氣溫而斷裂、流失,目前每年有1.5萬座冰山融入海水中。“冰山是流動的蓄水池,它成型于1萬年前,能提供最純凈的水。”86歲的法國工程師、生態企業家喬治斯?穆然認為,這些冰山最終融化到海水中,實在是一種浪費,于是他提出設想:將一些斷裂的冰山運輸到缺水的歐洲南部,緩解當地的水資源匱乏。

上世紀50年代,就已經有人提出了為缺水地區運輸冰山的設想,到了70年代,穆然等一些科學家開始認真研究這個問題。不過當時能夠運載龐大冰山的技術還未成熟,今天的科技則讓這個計劃可能試行:幾年前,穆然提出使用一種隔熱的織物包裹冰山的底部,以降低冰山在運輸途中的融化速度,接著讓洋流控制拖船的航向,從而降低燃料損耗,穆然稱之為“輔助漂流”。但是,運輸一個重達700萬噸的冰山將花費超過1000萬美元,讓無數投資者望而卻步。

由于近乎天價的投入,穆然一直無法向外界展示他的宏大計劃。最近,得益于虛擬現實技術的突飛猛進,展示問題得以解決:法國軟件公司達索系統模擬了從紐芬蘭島將一座冰山運到加納利群島的完整過程。

兩年前,達索公司為穆然提供了成熟的3D成像技術和15位專業工程師。經過長時間的模擬和計算,研究小組近日推斷,把冰山運到歐洲南部完全可以實現:在“輔助漂流”作用下,一艘標準的拖船可以將一座重達700萬噸的冰山運送到加納利群島,耗時141天,而冰山只有38%會融入海水,更大體積的冰山融化的比例相應更小。

達索系統公司的主要產品是高端產品測試軟件,其目標客戶包括波音、豐田等諸多知名國際公司。如今,這家公司的建模技術令穆然設想的宏大計劃有了直觀的展示。對于達索公司而言,分享其先進的建模軟件既能夠高調推廣自家產品的高超性能,同時也能支持科學研究。

“這有助于創新者實現自己的夢想,”冰山運輸項目的負責人塞德里克?西瑪德表示。除了支持具有創新思維的科學家,達索公司還為法國和美國的學校提供軟件支持,旨在提高科學、技術和工程科目的教育質量。

穆然與達索公司展開合作純屬偶然:數年前,穆然觀看了一部紀錄片,片中達索公司用3D建模技術模擬了建筑師簡-皮埃爾?烏丹關于埃及吉薩大金字塔的建造構想。穆然由此得到靈感,希望為自己的科學計劃建造模型。

運輸冰山計劃的工程師們為行程制訂了多種方案,整個模型參考了大量氣象和海洋歷史數據,同時通過衛星、浮漂和氣象氣球收集實時預報,溫度、海水鹽度、風向、風力、涌浪、海流、漩渦都是建模的參數,模型甚至還在行程的第22天“遇到”了一場猛烈的風暴。研究小組嚴密追蹤冰山的融化比率和拖船的燃料消耗情況。

戴上3D眼鏡,研究小組人員幾乎可以從各個角度觀察冰山,并檢查隔熱織物和拖拉冰山的圍網。“在模擬畫面中,你可以潛入水底,也可以站在冰山頂部,這是一種神奇的感受。”皮特?瓦德漢姆是劍橋大學的海洋物理學家,也是研究小組的成員之一,多年來一直擔任穆然小組的顧問。由于運輸冰山的模擬畫面異常逼真,其中一些片段還被剪輯成名為《冰山之夢》的紀錄片,在法國和一些歐洲國家的電視臺播出。

雖然穆然的構想在模擬過程中得以實現,但達索公司的軟件并非只顧討好客戶,第一次的模擬實驗就“遭遇”了事故:拖船陷入了一個巨大的漩渦,近一個月時間都無法前行,導致冰山大量融化,拖船的燃料也隨之殆盡。最初的種種挫折讓研究人員感到頭疼,但其實調整方案非常簡單:啟程日期從5月中旬改為6月中旬。“這樣,我們的路線上就不會遇到大漩渦了,幾個月就可以宣告完工,”西瑪德表示。

對穆然而言,下一步就是要得到近300萬美元的資金支持,用來進行一次運輸小型冰山的初步試驗,從而在現實世界中驗證自己的理論。歐盟曾經對穆然研究小組的設想非常感興趣,但最終沒能撥款。如今,3D的模擬過程也許能夠帶來一筆資助或一個商業合伙人。

穆然希望能夠在明年進行這項實驗,并爭取在一兩年后再進行一次完整規模的實驗。他已經建立了一家名為“冰山水動力”的開發公司,對該計劃的潛在商業價值充滿信心。從構想到實驗,經歷40多年的努力付出,歐洲南部的人們或許最終能夠受惠于可觀的純凈的冰川水。

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