美国能源部橡树岭国家实验室(ORNL)研究人员正探索水净化新途径，以降低能源消耗与成本，保障饮用水安全。该项目由ORNL与加州大学尔湾分校等机构合作，创建实体系统与虚拟系统实时连接的“数字孪生”系统，至少每小时更新一次实体系统设置，提升性能并减少维护停机。加州大学尔湾分校开发实体试点工厂，由橙县水务局(OCWD)运营，运行设置由数字孪生控制。

传统数字孪生依赖详尽物理仿真，需强计算能力与大量训练数据，设置耗时。ORNL通过开发数据驱动模型避免这些缺陷，利用精简流量观测数据与运行特征预测电力需求并最小化成本。数字孪生系统持续远程监控实体系统运行与能源价格，自动调整试点工厂流量以适应电价波动，无需人工调节。ORNL项目负责人Subrata Mukherjee表示：“数字孪生技术正日益被用作安全测试新方法对复杂系统影响的平台。”他指出：“该项目将数字孪生体与物理系统相结合，使它们在运行过程中能够相互提供持续的反馈。这种独特的方法支持水务公司所有者和运营者进行数据驱动的决策。”

该数据驱动方法加快技术部署与响应速度，可适配各类水系统，从OCWD饮用水回用厂到海水脱盐厂。试点工厂作为区域供水商全尺寸饮用水回用设施的精确微缩模型，验证了数字孪生在水务运营中的节能潜力，为公用事业公司与地方政府节省资金。