◎ Од морске воде до воде за пиће притиском на дугме |МИТ Невс

Слике преузете са веб странице за штампу Масачусетског института за технологију доступне су непрофитним организацијама, медијима и јавности под лиценцом Цреативе Цоммонс Аттрибутион НонЦоммерциал Но Деривативес.Не можете да мењате дате слике осим ако нису исечене на одговарајућу величину.Кредит се мора користити приликом репродукције слика;ако није наведен испод, повежите слику са „МИТ“.
Истраживачи са Технолошког института у Масачусетсу развили су преносиви уређај за десалинизацију тежине мање од 10 кг који уклања честице и со за производњу воде за пиће.
Уређај величине кофера користи мање енергије од пуњача за телефон, а може га напајати и мали преносни соларни панел који се може купити на мрежи за око 50 долара.Аутоматски производи воду за пиће која премашује стандарде Светске здравствене организације.Технологија је упакована у уређај прилагођен кориснику који ради напритиском на дугме.
За разлику од других преносивих произвођача воде којима је потребна вода да прође кроз филтер, овај уређај користи електричну енергију за уклањање честица из воде за пиће.Замена филтера није потребна, што значајно смањује потребу за дуготрајним одржавањем.
Ово би могло омогућити да се јединица распореди у удаљена подручја са веома ограниченим ресурсима, као што су заједнице на малим острвима или на приобалним теретним бродовима.Такође се може користити за помоћ избеглицама које беже од природних катастрофа или војницима укљученим у дуготрајне војне операције.
„Ово је заиста кулминација десетогодишњег путовања за мене и мој тим.Током година радили смо на физици која стоји иза различитих процеса десалинизације, али стављајући све ове напретке у кутију, градимо систем и радимо то у океану.Било је то веома корисно и корисно искуство за мене“, рекао је старији аутор Јонгиоон Хан, професор електротехнике, рачунарских наука и биоинжењеринга и члан Лабораторије за истраживање електронике (РЛЕ).
Кану су се придружили први аутор Јунгио Иоон, сарадник РЛЕ-а, Хиукјин Ј. Квон, бивши постдокторски сарадник, Сунгку Канг, постдокторски сарадник на Универзитету Нортхеастерн, и Команда за развој борбених способности америчке војске (ДЕВЦОМ) Ериц Бракуе.Студија је објављена на интернету у часопису Енвиронментал Сциенце & Тецхнологи.
Иоон је објаснио да комерцијална преносива постројења за десалинизацију обично захтевају пумпе високог притиска за покретање воде кроз филтере, које је тешко минијатурисати без угрожавања енергетске ефикасности јединице.
Уместо тога, њихов уређај је заснован на техници званој поларизација концентрације јона (ИЦП), коју је Кханова група пионирирала пре више од 10 година.Уместо филтрирања воде, ИЦП процес примењује електрично поље на мембрану која се налази изнад и испод пловног пута.Када позитивно или негативно наелектрисане честице, укључујући молекуле соли, бактерије и вирусе, прођу кроз мембрану, оне се одбијају од ње.Наелектрисане честице се усмеравају у други ток воде, који се на крају избацује.
Овај процес уклања растворене и суспендоване чврсте материје, омогућавајући чистој води да прође кроз канале.Пошто је потребна само пумпа ниског притиска, ИЦП користи мање енергије од других технологија.
Али ИЦП не уклања увек сву со која плута у средини канала.Тако су истраживачи применили други процес који се зове електродијализа како би уклонили преостале јоне соли.
Јун и Канг су користили машинско учење како би пронашли савршену комбинацију ИЦП-а и модула за електродијализу.Оптимално подешавање се састоји од двостепеног ИЦП процеса где вода пролази кроз шест модула у првој фази, затим кроз три модула у другој фази, након чега следи процес електродијализе.Ово минимизира потрошњу енергије док се процес самочисти.
„Иако је тачно да неке наелектрисане честице могу бити заробљене мембраном за измену јона, ако су заробљене, лако можемо уклонити наелектрисане честице једноставном променом поларитета електричног поља“, објаснио је Јун.
Они су скупили и сложили модуле за ИЦП и електродијализу како би побољшали њихову енергетску ефикасност и омогућили им да се уклопе у преносиве јединице.Истраживачи су развили уређај за неспецијалисте да започну процес аутоматског десалинизације и чишћења са само једнимдугме.Када салинитет и број честица падну испод одређених прагова, уређај обавештава кориснике да је вода спремна за пиће.
Истраживачи су такође креирали апликацију за паметне телефоне која бежично контролише уређај и извештава у реалном времену податке о потрошњи енергије и салинитету воде.
Након лабораторијских експеримената са водом различитог степена сланости и замућености (замућености), уређај је тестиран на терену на плажи Карсон у Бостону.
Иоон и Квон су поставили кутију на обалу и бацили хранилицу у воду.Након отприлике пола сата, уређај је напунио пластичну чашу чистом водом за пиће.
„Било је веома узбудљиво и изненађујуће што је био успешан чак и при првом лансирању.Али мислим да је главни разлог нашег успеха акумулација свих ових малих побољшања која смо направили на том путу“, рекао је Кан.
Добијена вода премашује стандарде квалитета Светске здравствене организације, а инсталација смањује количину суспендованих материја за најмање 10 пута.Њихов прототип производи воду за пиће брзином од 0,3 литра на сат и троши само 20 ват-часова по литру.
Према Кхану, један од највећих изазова у развоју преносивог система је стварање интуитивног уређаја који свако може да користи.
Иоон се нада да ће комерцијализовати технологију кроз стартуп који планира да покрене како би уређај учинио лакшим за употребу и побољшао његову енергетску ефикасност и перформансе.
У лабораторији, Кан жели да примени лекције које је научио током протекле деценије на питања квалитета воде изван десалинизације, као што је брзо откривање загађивача у води за пиће.
„То је дефинитивно узбудљив пројекат и поносан сам на напредак који смо до сада постигли, али има још много посла да се уради“, рекао је он.
На пример, док је „развој преносних система који користе електромембранске процесе оригиналан и интересантан пут за десалинизацију воде у малим обимима ван мреже“, ефекти загађења, посебно ако вода има велику замућеност, могу значајно повећати захтеве за одржавање и трошкове енергије. , примећује Нидал Хилал, проф.инжењер и директор Центра за истраживање воде у Абу Дабију на Универзитету у Њујорку, који није био укључен у студију.
„Још једно ограничење је употреба скупих материјала“, додао је он.„Биће занимљиво видети сличне системе који користе јефтине материјале.
Студију су делимично финансирали Центар за војнике ДЕВЦОМ, Лабораторија за системе за воду и храну Абдул Латиф Јамеел (Ј-ВАФС), Постдокторски програм стипендија Североисточног универзитета у експерименталној вештачкој интелигенцији и Ру институт за вештачку интелигенцију.
Истраживачи у МИТ-овој лабораторији за истраживање електронике развили су преносиви апарат за прављење воде који може претворити морску воду у безбедну воду за пиће, наводи Иан Моунт из Фортуне.Моунт пише да су научник Џонгјун Кан и дипломирани студент Брус Крафорд основали Нона Тецхнологиес да комерцијализују производ.
Истраживачи са Технолошког института у Масачусетсу „развили су слободно плутајући уређај за десалинизацију који се састоји од више слојева испаривача који враћају топлоту из кондензације водене паре, повећавајући његову укупну ефикасност“, извештава Неил Нелл Левис из ЦНН-а.„Истраживачи сугеришу да би се могао конфигурисати као плутајући панел на мору, слати слатку воду до обале или би могао бити дизајниран да служи једном домаћинству које га користи у резервоару за морску воду“, написао је Луис.
Истраживачи са МИТ-а развили су преносиви уређај за десалинизацију величине кофера који може претворити слану воду у воду за пиће упритиском на дугме, извештава Елисавета М. Брандон из компаније Фаст.Уређај би могао да буде „основно средство за људе на удаљеним острвима, приобалним теретним бродовима, па чак и за избегличке кампове близу воде“, написао је Брендон.
Репортерка матичне плоче Одри Карлтон пише да су истраживачи са МИТ-а развили „преносиви уређај за десалинизацију без филтера који користи електрична поља створена од сунца да би одбио наелектрисане честице као што су со, бактерије и вируси“.Оскудица је све већи проблем за све због пораста нивоа мора.Не желимо мрачну будућност, али желимо да помогнемо људима да буду спремни за њу.”
Нови преносиви уређај за десалинизацију на соларни погон који су развили истраживачи МИТ-а може произвести воду за пиће надодиром на дугме, према Тони Хо Трану из Тхе Даили Беаст.„Уређај не зависи од филтера као што су конвенционални апарати за прављење воде“, написао је Тран."Уместо тога, он струји воду да би уклонио минерале, као што су честице соли, из воде."