פרויקט “ICE DREAM” שהסתיים באחרונה שמדגים כיצד הטכנולוגיה של דאסו סיסטמס להדמיה ריאליסטית מסייעת ליצור סביבת מחקר מציאותית עבור סוגיה שעשויה לשנות את עתיד האנושות כולה ביום מן הימים
האם נמצא הפיתרון למצוקת המים העולמית?
כבר למעלה מחמישה עשורים ממשלות, מדענים ומהנדסים טרודים בסוגית ההיתכנות של הפקת מים מקרחונים, נושא שהשלכותיו עשויות לשנות את עתיד האנושות כולה. לאורך השנים מחקרים בנושא הופסקו או נפסלו על הסף בגין מכשולים טכניים ותקציביים מורכבים, שכן על מנת לערוך את הניסויים הנדרשים יש לגייס תקציביים אסטרונומיים, וכן הטכנולוגיה לעשות זאת עדיין לא קיימת. עם השנים, העניין בעריכת ניסויים בנושא הלך ופחת ומדענים פנו לעבר פרויקטים ריאליסטיים יותר, זולים יותר ופחות שנויים במחלוקת.
מהלך הפרויקט
בפרויקט מחקר ראשון מסוגו בעולם, המהנדס והחוקר הצרפתי הנודע ג’ורג’ מוג’ין (George Mougin), יחד עם צוות ארכיאולוגים ומדענים בעלי שם עולמי, חברו לצוות הפרויקט של חברת התלת ממד דאסו סיסטמס, ובעזרת מגוון תוכנות המחשב של החברה להדמיה וסימולציה ומעבדת המציאות מדומה
(Virtual Reality) של החברה, יצרו עולם וירטואלי בתלת ממד, בו דימו את מהלך הגרירה של קרחונים כמו אלה המצויים באי ניופאונדלנד (קנדה), האזור שנבחר לביצוע הניסוי, לעבר היעד שנבחר להבאת הקרחונים- האיים הקנאריים (האוקיינוס האטלנטי), ובמשך מספר חודשים ערכו פרויקט מדעי שלם על מנת לקבל נתונים חד משמעיים אותם יוכלו להשליך על ניסוי בעולם האמיתי; מכמות הקרח המפשירה מהקרחון ביממה ועד לכמות הדלק שתצרוך הספינה שתגרור אותו, והאם בכלל תוכל לעשות זאת, או שמא הקרחון יסחוף את הספינה בנתיבי הזרמים שבאוקיינוס.
יצירת סביבת מחקר וירטואלית-ריאליסטית
דרך יצירת חוויית עולם וירטואלי כמו במציאות (Lifelike experience””) במעבדת המציאות המדומה של דאסו סיסטמס, בשימוש תוכנות החברה המאפשרות לדמות כוחות שונים: הדף, חום, חוקי האווירודינמיקה ושאר תופעות טבע, והמשמשות את החברות הגדולות בעולם לסימולציות ריאליסטיות של טיסות מבחן (בואינג), מבחני התנגשות (BMW) ואת תקופת הפירמידות (ארכיון גיזה בבוסטון), התמקד צוות המחקר של דאסו סיסטמס בבחינה של שלושה נושאים עיקריים:
• כיצד לצפות את האופן שהקרחונים יימסו כאשר הם יגררו ממקומם?
• האם ניתן לגרור את הקרחונים מהאי ניו פאונדלנד שבקנדה אל האיים הקנאריים שבאוקיינוס האטלנטי? (האיים הקנאריים נבחרו כיעד משום שאזור זה ידוע במצוקת המים שלו, משתמשים בהתפלה על מנת להפיק מי שתייה)
• מה יקרה אם הקרחון יישבר במהלך ניסיון הגרירה?
ממצאי הפרויקט:
אחרי עריכת עשרות סימולציות, הצוות העלה את הממצאים הבאים שנותנים תוקף מציאותי ומדעי למחקר שנערך:
• באמצעות פעולת משיכה רגיל, כעת ניתן לדעת באיזה אופן ניתן לגרור קרחון במשקל של מיליוני טון למרחק של מספר קילומטרים. בדוגמה של האיים הקנאריים, המסע יכול להתבצע תוך 141 ימים.
• באמצעות מערכת יעילה של הגנה מפני התכה, כעת יודעים כיצד להגביל את ההיתוך של הקרחון. בדוגמת האיים הקנאריים, הקרחון איבד בממוצע 38% מהמסה שלו.
• שימוש במספר גוררים אינו מקצר את זמן המסע, ורק מגביר את צריכת הדלק של הספינות.
• לבסוף, אין טעם לנסות להיאבק נגד כוחות הטבע כאשר הם חזקים מדי. ניסיון שכזה מגדיל את צריכת הדלק, ובסופו של דבר, השיירה נישאת עם הרוח בכל מקרה. הנמקה זו עולה בקנה אחד לחלוטין עם ההיגיון הפיזיקאלי המכונה “סחיפה מסייעת”, שפירושה התאמת התנאים ל”היסחפות טבעית” של השיירה.
ומה השלב הבא?
עבור מוג’ין וצוותו, השלב הבא הוא לנסוע לאי ניו פאונדלנד ולהתחיל בניסויים מבצעיים בקנה מידה מלא. הצוות עדיין צריך למצוא שותף תעשייתי כדי להוציא את הפרויקט אל הפועל. בשלב זה, סימולציות ומודלים בתלת ממד עדיין יהיו שימושיים עבור יצירת תרחישים שקורים במהירות רבה מדי, תרחישים מורכבים או מסוכנים מדי לביצוע בעולם האמיתי, וכן על מנת להשלים ולחדד את התוצאות שיושגו בניסויים עתידיים.
להלן סרטונים שליוו את מהלך הפרויקט:
21 תגובות
http://he.wikipedia.org/wiki/%D7%A7%D7%99%D7%99%D7%9E%D7%95%D7%AA
משאב נוסף לכלות
ח ראשון:
טוב – אז אתה מתחיל להבין:
לדעתך זו בדיקת התכנות. מתי עושים בדיקת התכנות? האם עושים זאת כשיודעים את התשובה? לא!
עושים זאת כשהתשובה אינה מובנת מאליה וזה כל מה שאמרתי!
תאר לך שלצורך בדיקת התכנות של נושא ההתפלה היו חייבים לבנות מתקן שמתפיל מים בהיקף ובקצב של זרימת הבניאס בחורף. במקרה כזה לא היה נושא ההתפלה נבדק עד היום.
למזלנו – את נושא ההתפלה אפשר לבדוק גם בקטן ולכן יש כיום בעולם מתקני התפלה.
מה שהמאמר הנוכחי עוסק בו הוא דרך לבדיקה בקטן של נושא הובלת הקרחונים.
מיכאל, לדעתי זה בדיקת היתכנות- האם אפשר לעשות את זה, וכן, בשביל להראות מובילים בתחום, הסימולציה עוזרת ליחסי ציבור.
בקשר להיתכנות מעשית, כפי שאמרו : “תקציביים אסטרונומיים, וכן הטכנולוגיה לעשות זאת עדיין לא קיימת”.
איש (15)
א. בדיוק בגלל שאני לא מכירה אותך רק מה שאתה כותב כאן משדר מי אתה ומה אתה, כאשר אתה פותח בזלזול מתנשא על הרעיון ומביע ציניות כלפי אלה שביצעו את המחקר ואז גם שולף פתרונות קסם שאין לי מושג מאיפה הקרצת אותם ועל בסיס מה (כי לא טרחת לציין זאת) אז אני מרשה לעצמי לקטלג אותך לאותה קבוצה גדולה מאוד של אנשים שמתבטאים באופן דומה ושנוהגים כפי שתיארתי בתגובה שלי. בגלל שלא מכירים אותך, מה הטעם בצורת ההתבטאות שהתבטאת כאן? ומה הקורא אמור לעשות, לסמוך עליך שאם אתה חושב שאתה יודע משהו אז זה בהכרח גם נכון, גם מבלי שהבאת משהו שיתמוך בדבריך?
ב. אז בוא נשאיר בבקשה זלזול שמקורו במצב רוח חולף בחוץ כי זלזול והתנשאות מאוד מדבקים (אני נדבקתי בזה בגלל דתיים ואני מודה שמאוד קשה לי להשתחרר מזה בכל פעם שאני מדברת עם אחד כזה, במיוחד כאשר הזלזול וההתנשאות, הלא מוצדקים בעליל, מובנית בהם כל כך חזק).
בתוספת קטנה למה שמיכאל כתב, הכל עניין של עלות ותועלת (גם אם מתברר שהעלויות נמוכות יחסית אבל שהכמות או האיכות מוגבלת אז יכול להיות שלא ישקיעו בזה, בדיוק כפי שקורה עם מאגרים קטנים או לא נקיים יחסית של נפט\גז\פצלי שמן וכד’). בשורה התחתונה כאשר אתה אומר שדרך א’ עדיפה בבירור על דרך ב’ האם אתה יכול להמחיש כלכלית מדוע זה כל כך ברור?
איש:
מה דעתך על הרעיון שאיש שגר על שפת הים בתל אביב יצרוך מים מן הנחלים בצפון? הרי יש לו מים ליד הבית אז מה פתאום בונים מוביל ארצי?
או מה דעתך על כך שמי שגר באזור מאד גשום על שפת הים יצרוך מים מן העננים שנמצאים קילומטרים למעלה בשעה שיש לו מים שהוא יכול להתפיל במרחק 50 מטר?
האם אלה רעיונות גרועים?
כפי שאמרתי – אין שום עיקרון שקובע זאת. הכל עניין של עלויות.
ח. ראשון:
לא נכון. כתוב כבר בתחילת הדברים:
“כבר למעלה מחמישה עשורים ממשלות, מדענים ומהנדסים טרודים בסוגית ההיתכנות של הפקת מים מקרחונים, נושא שהשלכותיו עשויות לשנות את עתיד האנושות כולה. לאורך השנים מחקרים בנושא הופסקו או נפסלו על הסף בגין מכשולים טכניים ותקציביים מורכבים, שכן על מנת לערוך את הניסויים הנדרשים יש לגייס תקציביים אסטרונומיים, וכן הטכנולוגיה לעשות זאת עדיין לא קיימת.”
חוץ מזה שזו כמובן לא תשובה. כשמישהו משקיע כסף הוא מצפה למשהו בתמורה. האם לדעתך זה שיגידו שעשו עכשיו תמורת הרבה כסף חישוב שאפשר היה לעשות בקלות ובחינם זו תמורה ראויה לדעת מי שמשלם?
לקמילה (4)
א. לפי התאור שנתת לפן האישי שלי ,נראה לי שאינך מכירה אותי.
ב. ההנחות שהנחתי והבעתי אותם בצורה קצת מזלזת היו קשורות למצב רוחי שזלזל באותו רגע גם בקפה
הבוקר שלי.
אני עדיין חושב שרעיון להביא מים ממקום רחוק, פחות טוב (פחות כלכלי) מלהביא מים ממקום קרוב.
ושוב יש כאן את עניין ההתפלה שעומד מנגד ואולי אפילו פריסת צינור….
מה דעתך על רעיון לגרור מצפון קנדה קרחון לחופי ישראל, בכדי להוסיף מקור מים שפירים?
למיכאל – לשאלתך “מעניין, אם כן, לשם מה ניהלו את כל הפרויקט המתואר בכתבה!”
כי הם מקבלים כסף. החברה עושה הדמיות ושום דבר אחר.
(מאתר החברה : DS solutions enable imagining, simulating, and experiencing products)
רעיון חרא.
אפשר להתפיל, ובקצב הנוכחי לא יהיו להם קרחונים לקחת כשהטכנולוגיה תתפתח.
ואגב, אדםאדום:
לא כל כך קשה לחשב זאת?
מעניין, אם כן, לשם מה ניהלו את כל הפרויקט המתואר בכתבה!
אדםאדום:
בדיוק!
החישוב הכלכלי יכריע!
אין שום דרך שהיא “בעיקרון” יותר טובה.
מיכאל רוטשילד,
ישנה ירידה מתמדת בעלויות של התפלת מי ים, ראה מה קורה בישראל, לדוגמא, ירידה של עשרות אחוזים במחיר התפלת קוב מים בתוך עשור והרבה יותר מכך ביחס לעשורים קודמים. הטכנו’ כל הזמן משתכללת ועלויות ההפקה יורדות. רואים תופעות כלכליות כאלה ברחבי העולם הטכנולוגי (ירידת עלות התאים הסולריים ביחס ליכולות הפקת האנרגיה שלהם – מוערך בכ- 3% עד 5% לשנה, ירידת עלות ייצור צ’יפים ביחס לתפוקות שהם מספקים ועוד). אין לי מושג מהי העלות/תועלת של גרירת קרחון ביחס לכמות המים שגוררת כזו תביא בכל פעם, לנקודה נבחרת על פני כדור הארץ, אבל לא כ”כ קשה לחשב זאת, ביחס לעלות של התפלת מי ים. החישוב הכלכלי, כמעט כמו תמיד, יכריע את הכף גם כאן.
משה עברי:
על איזה עיקרון אתה מסתמך?
כעיקרון עדיפים פתרונות מקומיים על פני פתרונות שמעבר לים (תרתי משמע).
שכלול ויעול שיטות ההתפלה יאפשר הפקת מים מתוקים בכל מדינה אשר יש לה מוצא לים וקביעת קצב ההתפלה מבלי להיות נתון לחסדיהם של אנשי הצפון.
מה שגם אפשר לעשות,זה במקום להשתמש בקובים של דלק יקר כדי לסחוב קרחון,אפשר ללכת על פרויקט לא פחות גדול אבל הטכנולוגיה בשבילו קיימת כבר אלפי שנים-שינוי אקלים בעזרת יערות.
עם ישתלו יערות ענק באזורים צחיחים,זה יגרום לשינוי אקלים שיביא גשם,שיתמוך בהמשך היער. זה הרבה יותר משתלם מהסעת קרחונים והגשמים יספקו את כל המים שצריך. הרעיון הזה לא מושלם בכלל,אבל הוא רק רעיון באוויר כמו הזזת הקרחונים הזו.
אני רק מבקש לתקן טעות מהפוסט הראשון שלי: אכן, מים מתוקים באותה טמפ ולחץ יצופו מעל מים מלוחים באותה טמפ’ ולחץ. הכוונה הייתה שהמים המתוקים שישתחררו מהקרחון, בערך באפס מעלות, הללו ישקעו מתחת למים המלוחים. בסופו של דבר שקית של מים מתוקים קרים תהיה משקולת עבור הגוררת. אולי הדרך הנכונה היא לעטוף את הקרחון, להסיע אותו מאזור הקור, לתת לו להתחמם ולקרח להתמוסס, להגיע לטמפ’ של מי הים – השקית תצוף ואותה אפשר לגרור וממנה לשאוב.
במיוחד ל”איש” וגם לאחרים: “אם רעיוןן אינו נשמע מגוחך בפעם הראשונה ששמועים עליו, אין לא סיכוי” … אלברט אינשטיין
בהתחלה יכול להיות שזה לא כדאי .. אבל תמצא דרך לעשות אותו יעיל ומוצלח.. קדימה איש.. יש לך סיכוי .. נתון קרחון שמגיע לאיים הקנריים בתוך 141 ימים .. מה עושים איתו .. יש לך סימולציה להציע?
עמי (1)
להיות סקפטי זה קל, לענות על השאלות שאתה מעלה (ועל עוד כמה אחרות) זה כבר יותר קשה ומצריך מחקר כפי שנעשה. מבלי לחוות את דעתי האישית בנושא האם זה טוב או רע ביחס לשיטות אחרות להשגת מים מתוקים אני חושבת שתסכים שסקפטים גדולים ממך אכלו את הכובע כאשר מטוסים החלו לעוף בשמיים, חלליות יצאו מכדור הארץ ועוד כמה וכמה דוגמאות שכאלה.
איש (3)
גם אתה אחד מאלה שיודעים בדיוק מהם הפתרונות האופטימליים לכל הבעיות בעולם אבל לא טרח אף פעם ליישם את כל הידע הנהדר הזה שיש לו? פגשתי הרבה אנשים כאלה, כאשר הם מתבקשים לעשות משהו בעצמם פתאום כל הביטחון ברעיונות שלהם והביטול שהם מבטלים אחרים מתחלף בסוללת תירוצים מדוע זה לא זמן טוב בשבילם לעסוק בדברים ממשיים. מהיכן נובעות ה”הנחות” המזלזלות שלך לגבי המחקר והמדענים?
נשמע רעיון לא כ”כ חכם בלשון המעטה
אבל אני מניח שבשביל המחקר המדענים נסעו למספר טיולים בצפון קנדה…. שיחקו בסימולטור….
העבירו ת’זמן ופינו מקום לעוד זמן (ויצא מחקר נחמד).
אני מניח כי יש הבדלים בין מסע של ספינת גרר הגוררת אחריה קרחון לבין ספינה הגוררת מאחוריה מיכלי מיים .
לטובת הקרחון נאמר כי לא צריך לבנות בשבילו מיכל המכיל אותו.
לטובת מיכלי המים :
– כל המים שיצאו מהמקור יגיעו ליעד.
– שאיבת מים ממיכל דורשת טכנולוגיה שכבר אינה בשמיים.
– מקורות למים נמצאים הרבה יותר קרוב לאיים הכנריים (צפון מערב ספרד העשיר במים או ארצות אפריקה באזור הטרופי).
ובכלל למה יבוא מים ממקומות רחוקים עדיף על התפלה?
לעמי – מים מתוקים צפים על מים מלוחים ( באותה טמפ’ ובאותו הלחץ), מאחר והמים מהקרחון (0 מעלות) יהיו קרים מהמיים בסביבה (האוקינוס) זה קצת יותר מסובך…
לדוגמא יפה לתופעה – במצרי בוספורוס יש זרם חזק דרומה על-פני המיים (מיים מתוקים שנשפחים מהנהרות לים השחור ממשיכים לים התיכון), אך זרם מים מלוחים צפונה (מים תיכון לים השחור). דייגים מקומיים היו מורידים רשתות לעומק הים כאשר הפליגו צפונה.
אני סקפטי בענין הזה.
גם אם יצליחו להביא את הקרחון וגם אם זה ישתלם כלכלית ביחס לדרכים אחרות ליצור של מי שתיה – עדין איש לא התיחס למפגע האקולוגי האדיר של להביא קרחון ממקום אחד לשני. מה המשמעות של זה בסביבת הקרחון? עד כמה קרוב מתכננים להתקרב לחוף? איך בדיוק מפיקים את המים? מה זמן החיים של קרחון כזה מרגע שהגיע ליעדו והחלו פעולות ההפקה?
אם ניתן היה לעטוף את הקרחון בניילון אדיר כך שמים נקיים לא ילכו לאיבוד, ואת כל זה להציף כך שלא ישקיע את הספינה שגוררת (מים מתוקים ישקעו מתחת למי ים) או אז אולי יש על מה לדבר – היות ואז ניתן להציב את שקית המים הגדולה הזו הרחק מהחוף ולשאוב ממנה את המים באופן מסודר בלי לחץ הזמן של קרחון נמס.
טכנולוגיה מהסוג הזה תשנה את הדמוגרפיה.
בברכה,
עמי בכר