Nanoteknolojinin Temiz Suya Erişimi ve Geliştirme Potansiyeli

Dünya Sağlık Örgütüne göre, her yıl bir milyondan fazla insan, temiz olmayan suyun yol açtığı hastalıklar nedeniyle ölüyor. Nüfus artışı ve iklim değişikliğiyle birlikte, sorunun daha da kötüye gitmesi bekleniyor. İnsanız sonuçta çevreyi kirletmeden rahat edemiyoruz değil mi?

Bu alanda çalışmalar yürüten IBM, temiz suyu, en fazla gereksinimi olanlara ulaştırma yolunda önemli bir adım oluşturabilecek bir olguyu keşfetti.

Mevcut su arıtma teknolojileri, genellikle pahalıdır ve bu teknolojilere en fazla gereksinim duyan insanlar, bunların maliyetini karşılama konusunda en az güce sahip olanlardır.

World Community Grid (Dünya Topluluğu Örgütü) tarafından yürütülen Temiz Su İçin Bilgi İşlem projesi, mevcut durumu değiştirmeye yardımcı olmak amacıyla gerçekleştirildi. Projenin heyecan verici bulguları, dünyanın en prestijli nanoteknoloji dergisi olan Nature Nanotechnology’de yayınlandı. (Çok yeni bir çalışma)

IBM’in keşfi, esas olarak, su filtrelerini daha verimli ve daha ucuz hale getirmek için karbon nano boruların potansiyel olarak nasıl kullanılabileceğini içeriyor. Karbon nano borular, insan saçının çapının on binde biri olan yalnızca birkaç nanometre çapında, kalemlerin içinde bulunan grafitle ilişkili bir malzemeden yapılmış, ufak, içi boş yapılardır.

[kirmizi] Boruların boyutu, su moleküllerinin geçişine olanak tanır, ancak daha büyük patojenleri ve kirletici maddeleri engelleyerek suyu arıtır. [/kirmizi]

Deneyler, nano borularla gerçekten iyi filtreler elde edildiğini ve dolayısıyla, filtre etme özelliklerini optimize etme konusuyla fazlasıyla ilgilenildiğini gösteriyor. Ancak yeterli bilgi işlem gücünün olmaması nedeniyle, bilim insanlarının bilgisayar simülasyonlarından anlayıp öngörebilecekleri ile deneylerde asıl olarak neleri ölçebilecekleri arasında şimdiye kadar büyük bir boşluk yer alıyordu!

IBM’in araştırma çalışmaları, bu boşluğu kapatmaya odaklanıyor.

IBM, Dünya Topluluğu Örgütü’nde yüksek miktarda bilgisayar simülasyonu çalıştırarak, belirli koşullar altında belirli türde doğal titreşimlerin, karbon nano borular aracılığıyla, önceki teorik öngörülere kıyasla, +%300 oranında daha fazla su difüzyonu (bir tür akış) sağlayabildiğini keşfetti.

Bu keşfin gelecekteki araştırmalar açısından anlamı ise deneylerin öngörüleri doğrulaması halinde, birincil uygulamada, daha verimli su filtreleri tasarlamak konusunda ön plana çıkıyor. IBM’in öngörüleri, aynı zamanda suyu tuzdan arındırmaya (deniz suyundan temiz su elde etme süreci) yönelik daha ucuz bir yöntem de sağlayabiliyor.

Bu nano ölçek olgusundan faydalanarak, su veya diğer sıvıları kapsayan pek çok süreci geliştirebilecek membranlar ve filtreler yapmak da mümkün olabiliyor.

Örneğin bu, kimyasalların ve ilaçların canlı hücrelerde bulunan minik kanallar yoluyla nasıl taşındığına dair yeni öngörüler sağlayabiliyor. Ek araştırmalar sayesinde, bu bulguları, temiz su ile tuzlu su birbirine karıştığında temiz enerji oluşturan ve osmotik enerji olarak bilinen bir süreci geliştirmek için uygulamak da mümkün olabiliyor.

[sari]Bu çeşitli olasılıklar, yalnızca cihazlarının boş geçen bilgi işlem zamanını bağışlayan Dünya Topluluğu Örgütü gönüllülerinin cömertliği sayesinde hayal edilebilir oldu.[/sari]

Boş geçen bilgi-işlem zamanı mı?

Evet, bilgisayar başında olmadığınızda bilgisayarlarınız çalışmaya devam eder. Bu süreye “boş geçen bilgi işlem zamanı” şeklinde telaffuz edebiliriz. Peki bu sürede insanlığa, dünyaya bir faydanız olabilseydi? Kullandığınız bilgisayarlar boşta kaldığı sürede IBM’in veri hesaplamasına yardımcı olsaydı?

IBM, bu projeye katılımda bulunan Dünya Topluluğu Örgütü ve 150.000 gönüllü ile işbirliği yaparak, su akışının daha önce hiç denenmemiş bir ayrıntı seviyesinde simülasyonunu gerçekleştirmeyi başardı. Bu, önceki çalışmalarda saptanmamış bir olguyu da gözler önüne serdi.

[sari]Yukarıda altını çizdiğim en önemli nokta, bu simülasyonlar için çok büyük bilgi işlem gücüne sahip olması gerektiğiydi. Bu bilgi işlem gücü maalesef ki büyük bir maliyet ortaya çıkarıyor.[/sari]

Bu önemli keşfe katkıda bulunan uluslararası işbirlikçiler arasında, projenin başlatıldığı Tsinghua Üniversitesi, Londra Üniversitesi, Tel Aviv Üniversitesi, Cenevre Üniversitesi, Sydney Üniversitesi, Monash Üniversitesi ve Xi’an Jiaotong Üniversitesi’nin araştırmacıları yer alıyor.

Profesyonel bilim insanları ile bilim insanı olmayan gönüllüler arasındaki bu benzersiz işbirliği sayesinde IBM, tek makine üzerinde geçebilecek 40,000 bilgi işlem yılı yerine yalnızca birkaç yılda başarıya ulaştı.

Nasıl mı?

Bu işlemi yapmak için çok büyük işlemci gücüne ihtiyaç var. Bu da maliyetleri artıran bir durum. İnternet hat maliyeti, CPU / GPU gücü maliyeti, sistem maliyeti…

Peki İnternet kullanıcıları gönüllü olarak kendi bilgisayarına bu yazılımı kursa ve yüz binlerce hatta milyonlarca bilgisayarın CPU gücü birleştirilerek çalıştırılırsa?

Cenevre Üniversitesi’nde Profesör ve Citizen Cyberscience Centre’da (CERN, Birleşmiş Milletler Eğitim ve Araştırma Enstitüsü ve Cenevre Üniversitesi arasındaki bir ortaklık) Koordinatör olan Francois Grey, Tsinghua Üniversitesi’nde misafir Profesör olarak bulunduğu sırada, Çin’in ilk gönüllülüğe dayalı bilgi işlem projelerinden biri olan Temiz Su İçin Bilgi İşlem projesinin oluşturulmasına yardımcı oldu.

Dünya Topluluğu Örgütü, bilgisayarı, akıllı telefonu veya tableti olan herkesin, cihazlarının kullanılmayan işlem gücünü sağlık, yoksulluk ve sürdürülebilirlik konularıyla ilgili bilimsel araştırmalara bağışlamasına olanak tanıyan, IBM’in hayır amaçlı oluşturduğu bir girişimidir.

Daha fazla bilgi için: http://www.worldcommunitygrid.org

Umarım bu tarz projeler artar ve dünyaya bilgisayarlarımızın boşta geçirdiği süre boyunca yardımcı olabiliriz…

Yorum yapın

teakolik hamza şamlıoğlu blog logo

Wordpress altyapısını kullandığımız bu sistem, Sunucu Çözümleri firmasında yüksek performans sağlayan özel sunucularda barındırılmaktadır. Görüntülemek için en iyi Chrome tarayıcı, 1920x1080 çözünürlük ve Full HD Android telefonlarda çalışır. Ayrıca Sitedeki içeriği istediğiniz gibi çarpabilirsiniz. :)