Slike preuzete sa web stranice za štampu Massachusetts Institute of Technology dostupne su neprofitnim organizacijama, medijima i javnosti pod licencom Creative Commons Attribution NonCommercial No Derivatives.Ne možete mijenjati dostavljene slike osim ako nisu izrezane na ispravnu veličinu.Kredit se mora koristiti prilikom reprodukcije slika;ako nije naveden ispod, povežite sliku sa “MIT”.
Istraživači sa Massachusetts Institute of Technology razvili su prijenosni uređaj za desalinizaciju težine manje od 10 kg koji uklanja čestice i sol za proizvodnju vode za piće.
Uređaj veličine kofera koristi manje energije od punjača za telefon, a može ga napajati i mali prijenosni solarni panel koji se može kupiti na mreži za oko 50 dolara.Automatski proizvodi vodu za piće koja premašuje standarde Svjetske zdravstvene organizacije.Tehnologija je upakovana u uređaj prilagođen korisniku koji radi napritiskom na dugme.
Za razliku od drugih prijenosnih proizvođača vode kojima je potrebna voda da prođe kroz filter, ovaj uređaj koristi električnu energiju za uklanjanje čestica iz vode za piće.Zamjena filtera nije potrebna, što značajno smanjuje potrebu za dugotrajnim održavanjem.
Ovo bi moglo omogućiti da se jedinica rasporedi u udaljena područja sa vrlo ograničenim resursima, kao što su zajednice na malim otocima ili na morskim teretnim brodovima.Također se može koristiti za pomoć izbjeglicama koje bježe od prirodnih katastrofa ili vojnicima uključenim u dugotrajne vojne operacije.
“Ovo je zaista kulminacija 10-godišnjeg putovanja za mene i moj tim.Tokom godina radili smo na fizici koja stoji iza različitih procesa desalinizacije, ali stavljajući sve ove napretke u kutiju, gradimo sistem i radimo to u okeanu.Bilo je to veoma korisno i korisno iskustvo za mene,” rekao je stariji autor Jongyoon Han, profesor elektrotehnike, računarskih nauka i bioinženjeringa i član Laboratorije za istraživanje elektronike (RLE).
Khanu su se pridružili prvi autor Jungyo Yoon, član RLE-a, Hyukjin J. Kwon, bivši postdoktorski saradnik, Sungku Kang, postdoktorski saradnik na Univerzitetu Northeastern, i Komanda za razvoj borbenih sposobnosti američke vojske (DEVCOM) Eric Braque.Studija je objavljena na internetu u časopisu Environmental Science & Technology.
Yoon je objasnio da komercijalna prijenosna postrojenja za desalinizaciju obično zahtijevaju pumpe visokog pritiska za pokretanje vode kroz filtere, koje je teško minijaturizirati bez ugrožavanja energetske efikasnosti uređaja.
Umjesto toga, njihov uređaj je baziran na tehnici zvanoj polarizacija koncentracije jona (ICP), koju je Khanova grupa pionirirala prije više od 10 godina.Umjesto filtriranja vode, ICP proces primjenjuje električno polje na membranu koja se nalazi iznad i ispod plovnog puta.Kada pozitivno ili negativno nabijene čestice, uključujući molekule soli, bakterije i viruse, prođu kroz membranu, one se odbijaju od nje.Nabijene čestice se usmjeravaju u drugi tok vode, koji se na kraju izbacuje.
Ovaj proces uklanja otopljene i suspendirane čvrste tvari, omogućavajući čistoj vodi da prođe kroz kanale.Budući da je potrebna samo pumpa niskog pritiska, ICP koristi manje energije od drugih tehnologija.
Ali ICP ne uklanja uvijek svu sol koja pluta u sredini kanala.Stoga su istraživači implementirali drugi proces nazvan elektrodijaliza kako bi uklonili preostale ione soli.
Yun i Kang su koristili mašinsko učenje kako bi pronašli savršenu kombinaciju ICP-a i modula za elektrodijalizu.Optimalna postavka se sastoji od dvofaznog ICP procesa gdje voda prolazi kroz šest modula u prvoj fazi, zatim kroz tri modula u drugoj fazi, nakon čega slijedi proces elektrodijalize.Ovo minimizira potrošnju energije dok proces čini samočišćenjem.
"Iako je istina da neke nabijene čestice mogu biti zarobljene membranom za izmjenu jona, ako su zarobljene, lako možemo ukloniti nabijene čestice jednostavnom promjenom polariteta električnog polja", objasnio je Yun.
Skupili su i složili ICP i module za elektrodijalizu kako bi poboljšali njihovu energetsku efikasnost i omogućili im da se uklope u prijenosne jedinice.Istraživači su razvili uređaj za nestručnjake da započnu proces automatske desalinizacije i čišćenja samo jednimdugme.Kada salinitet i broj čestica padnu ispod određenih pragova, uređaj obavještava korisnike da je voda spremna za piće.
Istraživači su također kreirali aplikaciju za pametne telefone koja bežično kontrolira uređaj i izvještava podatke u stvarnom vremenu o potrošnji energije i salinitetu vode.
Nakon laboratorijskih eksperimenata sa vodom različitog stepena slanosti i zamućenosti (mutnoće), uređaj je testiran na terenu na plaži Carson u Bostonu.
Yoon i Kwon postavili su kutiju na obalu i bacili hranilicu u vodu.Nakon otprilike pola sata, uređaj je napunio plastičnu čašu čistom vodom za piće.
“Bilo je vrlo uzbudljivo i iznenađujuće što je bio uspješan već pri prvom lansiranju.Ali mislim da je glavni razlog našeg uspjeha gomilanje svih ovih malih poboljšanja koje smo napravili na tom putu”, rekao je Khan.
Dobijena voda premašuje standarde kvaliteta Svjetske zdravstvene organizacije, a instalacija smanjuje količinu suspendiranih tvari za najmanje 10 puta.Njihov prototip proizvodi vodu za piće brzinom od 0,3 litre na sat i troši samo 20 vat-sati po litru.
Prema Khanu, jedan od najvećih izazova u razvoju prijenosnog sistema je stvaranje intuitivnog uređaja koji svako može koristiti.
Yoon se nada da će komercijalizirati tehnologiju kroz startup koji planira pokrenuti kako bi uređaj učinio lakšim za korištenje i poboljšao njegovu energetsku efikasnost i performanse.
U laboratoriji, Khan želi primijeniti lekcije koje je naučio u protekloj deceniji na pitanja kvaliteta vode izvan desalinizacije, kao što je brzo otkrivanje zagađivača u vodi za piće.
„To je definitivno uzbudljiv projekat i ponosan sam na napredak koji smo do sada postigli, ali ima još puno posla koji treba da se uradi“, rekao je on.
Na primjer, dok je „razvoj prijenosnih sistema koji koriste elektromembranske procese originalan i interesantan put za desalinizaciju vode malog obima izvan mreže“, efekti zagađenja, posebno ako voda ima veliku zamućenost, mogu značajno povećati zahtjeve za održavanje i troškove energije. , napominje Nidal Hilal, prof. inženjer i direktor Centra za istraživanje vode u Abu Dabiju na Univerzitetu New York, koji nije bio uključen u studiju.
„Još jedno ograničenje je upotreba skupih materijala“, dodao je.“Biće zanimljivo vidjeti slične sisteme koji koriste jeftine materijale.”
Studiju su djelimično finansirali DEVCOM Soldier Center, Abdul Latif Jameel Water and Food Systems Laboratory (J-WAFS), Postdoktorski program stipendije Univerziteta Northeastern u eksperimentalnoj umjetnoj inteligenciji i Ru institut za umjetnu inteligenciju.
Istraživači u MIT-ovoj laboratoriji za istraživanje elektronike razvili su prijenosni aparat za vodu koji može pretvoriti morsku vodu u sigurnu vodu za piće, prema Fortuneovom Ian Mountu.Mount piše da su istraživač Jongyun Khan i diplomirani student Bruce Crawford osnovali Nona Technologies kako bi komercijalizirali proizvod.
Istraživači sa Massachusetts Institute of Technology “razvili su slobodno plutajući uređaj za desalinizaciju koji se sastoji od više slojeva isparivača koji vraćaju toplinu iz kondenzacije vodene pare, povećavajući njegovu ukupnu efikasnost”, izvještava Neil Nell Lewis iz CNN-a.“Istraživači sugeriraju da bi se mogao konfigurirati kao plutajući panel na moru, slati slatku vodu do obale ili bi mogao biti dizajniran da opslužuje jedno domaćinstvo koristeći ga u rezervoaru za morsku vodu”, napisao je Lewis.
Istraživači MIT-a razvili su prijenosni uređaj za desalinizaciju veličine kofera koji može pretvoriti slanu vodu u vodu za piće upritiskom na dugme, izvještava Elisaveta M. Brandon iz Fast Company.Uređaj bi mogao biti "osnovno sredstvo za ljude na udaljenim ostrvima, teretnim brodovima na moru, pa čak i izbjegličkim kampovima blizu vode", napisao je Brandon.
Reporterka matične ploče Audrey Carlton piše da su istraživači MIT-a razvili “bezfilterski, prijenosni uređaj za desalinizaciju koji koristi električna polja generirana solarnom energijom da bi odbio nabijene čestice poput soli, bakterija i virusa”.Nestašica je rastući problem za sve zbog porasta nivoa mora.Ne želimo sumornu budućnost, ali želimo pomoći ljudima da budu spremni za nju.”
Novi prenosivi uređaj za desalinizaciju na solarni pogon koji su razvili istraživači sa MIT-a može proizvoditi vodu za pićedodirom na dugme, prema Tony Ho Tranu iz The Daily Beast.“Uređaj ne ovisi ni o kakvim filterima poput konvencionalnih aparata za pripremu vode”, napisao je Tran.“Umjesto toga, on struji vodu kako bi uklonio minerale, kao što su čestice soli, iz vode.”