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10年後には世界人口の2/3が水不足に? スーパーコンピュータの強力な計算能力が人類を救う

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急激な人口増加や工業の発展により、世界はいま水不足問題に直面しています。地球水資源の約98%を占める海水の淡水化技術や、水を循環利用するシステムの実用化に取り組んでいます。スーパーコンピュータの高い計算能力を活用したシミュレーションにより、ナノカーボンを用いた新たな水分離膜の開発もはじまっています。革新的な造水・水循環システムを実用化により、世界中の人々に安全な水を提供による地球規模での課題解決に貢献していきます。

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■「使える水」はわずか0.01%!10年後には世界人口の2/3が水不足に?!

「青い地球」というフレーズから地球には水が豊富にあると考える人は多いかもしれません。たしかに水は豊富なのですが、地球上に存在する水の98%は海水です。残り2%の淡水も氷河や深地下水のような利用しにくいものがあります。人々が普段の暮らしで利用しやすい湖や河川、浅地下水や沼地などの水資源は全体の0.01%未満しかないのです。

そのため、世界人口の約1割にあたる7億人は継続的に飲料水を利用できない状態で生活しており、飲用に適さない不衛生な水のために年間約180万人の子供が命を落としているのが現実です。地球はすでに「水不足」と言ってもいいかもしれません。

その水不足は今後、世界的な人口増加とともに、さらに深刻化すると考えられています。世界の人口は、1927年の20億人から現在70億人を突破しています。一世紀を経たずして3倍以上に増えており、今からわずか10年後の2025年には世界人口の「3分2が水不足になる」と予想されています。

■ 安全な水資源の確保は人類が直面する大きな課題

水不足の原因は人口増加だけではありません。先進国では生活様式の多様化により水の大量消費が進み、途上国では工業化により工業用水の利用が急増しています。国連によると1950年から1995年の45年で、工業用水の使用量は世界人口の一人当たり約1.8倍に、生活用水の使用量は3倍にも拡大しています。

さらに水不足の原因としてあげられているのが、地球温暖化など環境問題に起因するとされる「雨の降り方の変化」です。従来、降雨量の多い地域で降雨量が減少し、干ばつや地下水の減少、湖沼の縮小が発生し、逆に降雨量があまり多くなかった地域に多くの雨が集中的に降ることで洪水被害も発生しています。水不足は今や、世界共通の課題といえます。

いかに「水資源を確保するか」は人類が直面している大きな問題なのです。

■安全な水を求めて世界的に必要な行動とは?

このような状況の中、国連は2000年の国連総会で「2015年までに安全な飲料水と衛生施設を継続的に利用できない人々の割合を半減する」という目標を設定しました。

結果としては、1990年以降、全世界で約21億人が安全な飲料水などの水資源を利用できるようになり、ひとまず目標は達成されました。それでもなお7億6800万人もの人々が安全で衛生的な水資源を使うことができない状況です。

しかも、その83%が農村部で生活していることからも、安全な水を供給するインフラの整備、農業用水の安定供給、下水対策、水質汚染対策などが急務の課題です。

■ スーパーコンピュータの利用で世界を水不足から救う!

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水資源をめぐる世界的な取り組みの中で日本が果たすべき役割は大きく、国内でも具体的な動きがでてきています。その1つが国立大学法人信州大学様の取り組みです。信州大学様では、ナノカーボンなどの革新的材料を用いた水分離膜の開発に着手し、安全な水資源の創出に取り組んでいます。

この水分離膜を開発するためには、複雑な解析作業や原子レベルのシミュレーションが不可欠で、非常に高い計算能力を持ったスーパーコンピュータが求められます。

そこで使われることになったのが、富士通のスーパーコンピュータです。スーパーコンピュータによるシミュレーションを活用することで、高い透水・分離性能だけでなく、高い耐薬品性と耐熱性を併せ持った新たなナノカーボン水分離膜の開発を推進し、革新的な造水・水循環システムを実用化することができます。

将来的には、水資源として利用しにくかった海水や油などからも、生活用水や工業・農業用水を作り出すことが可能になるかもしれません。スーパーコンピュータの活用により、世界中の人々に安全な水を提供し、地球規模での課題解決に貢献することが期待されています。

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