A Massachusetts Institute of Technology Sajtóiroda webhelyéről letöltött képek non-profit szervezetek, a média és a nyilvánosság számára Creative Commons Attribution NonCommercial No Derivatives License alapján érhetők el.A megadott képeket csak akkor módosíthatja, ha azokat a megfelelő méretre vágták le.A kreditet a képek lejátszásakor kell felhasználni;ha nem szerepel az alábbiakban, kapcsolja be a képet az „MIT”-hez.
A Massachusetts Institute of Technology kutatói egy 10 kg-nál kisebb tömegű hordozható sótalanító berendezést fejlesztettek ki, amely ivóvíz előállításához eltávolítja a részecskéket és a sót.
A bőrönd méretű készülék kevesebb energiát fogyaszt, mint egy telefontöltő, és egy kis hordozható napelem is működtethető, amely körülbelül 50 dollárért online vásárolható meg.Automatikusan olyan ivóvizet állít elő, amely meghaladja az Egészségügyi Világszervezet szabványait.A technológia egy felhasználóbarát eszközbe van csomagolva, amely agombnyomásra.
Ellentétben más hordozható vízkészítőkkel, amelyeknek víz szükséges a szűrőn való áthaladáshoz, ez az eszköz elektromosságot használ az ivóvíz részecskéinek eltávolítására.A szűrő cseréje nem szükséges, ami jelentősen csökkenti a hosszú távú karbantartás szükségességét.
Ez lehetővé tenné, hogy az egységet távoli és erősen korlátozott erőforrásokkal rendelkező területekre telepítsék, például kis szigeteken vagy tengeri teherhajók fedélzetén.A természeti katasztrófák elől menekülő menekültek vagy a hosszú távú katonai műveletekben részt vevő katonák megsegítésére is használható.
„Ez valóban egy 10 éves utazás csúcspontja számomra és a csapatom számára.Az évek során a különféle sótalanítási folyamatok mögött meghúzódó fizikán dolgoztunk, de mindezeket a fejlesztéseket egy dobozba helyeztük, rendszert építettünk, és ezt az óceánban végeztük.Nagyon hálás és kifizetődő volt számomra” – mondta Jongyoon Han vezető szerző, az elektrotechnika, számítástechnika és biomérnöki professzor, valamint az Electronics Research Laboratory (RLE) tagja.
Khanhoz csatlakozott az első szerző, Jungyo Yoon, RLE-ösztöndíjas, Hyukjin J. Kwon, korábbi posztdoktori ösztöndíjas, Sungku Kang, a Northeastern Egyetem posztdoktori ösztöndíjasa és az Egyesült Államok Hadseregének Harcképességei Fejlesztési Parancsnoksága (DEVCOM), Eric Braque.A tanulmány az Environmental Science & Technology folyóiratban jelent meg online.
Yoon elmagyarázta, hogy a kereskedelmi forgalomban lévő hordozható sótalanító üzemekben általában nagynyomású szivattyúkra van szükségük a víz szűrőkön való átvezetéséhez, amelyeket nehéz kicsinyíteni anélkül, hogy az egység energiahatékonyságát veszélyeztetné.
Ehelyett az eszközük az ionkoncentrációs polarizációnak (ICP) nevezett technikán alapul, amelyet Khan csoportja több mint 10 évvel ezelőtt úttörőként vezetett be.A víz szűrése helyett az ICP eljárás elektromos mezőt alkalmaz a vízi út felett és alatt elhelyezkedő membránra.Amikor pozitív vagy negatív töltésű részecskék, köztük sómolekulák, baktériumok és vírusok áthaladnak a membránon, kilökődnek onnan.A töltött részecskéket egy második vízsugárba irányítják, amely végül kilökődik.
Ez a folyamat eltávolítja az oldott és lebegő szilárd anyagokat, lehetővé téve a tiszta víz áthaladását a csatornákon.Mivel csak alacsony nyomású szivattyút igényel, az ICP kevesebb energiát használ, mint más technológiák.
De az ICP nem mindig távolítja el a csatorna közepén lebegő összes sót.Ezért a kutatók egy második eljárást, az elektrodialízist hajtottak végre a maradék sóionok eltávolítására.
Yun és Kang gépi tanulást használt az ICP és az elektrodialízis modulok tökéletes kombinációjának megtalálására.Az optimális beállítás egy kétlépcsős ICP eljárásból áll, ahol a víz az első szakaszban hat modulon, majd a második szakaszban három modulon halad át, majd egy elektrodialízis folyamat következik.Ez minimalizálja az energiafogyasztást, miközben a folyamat öntisztul.
"Bár igaz, hogy egyes töltött részecskéket befoghat az ioncserélő membrán, ha bezárják őket, könnyen eltávolíthatjuk a töltött részecskéket az elektromos tér polaritásának egyszerű megváltoztatásával" - magyarázta Yun.
Összezsugorították és elhelyezték az ICP- és az elektrodialízis modulokat, hogy javítsák energiahatékonyságukat, és lehetővé tegyék, hogy beilleszkedjenek a hordozható egységekbe.A kutatók egy olyan eszközt fejlesztettek ki nem szakemberek számára, amelyekkel elindítható az automatikus sótalanítás és tisztításgomb.Ha a sótartalom és a részecskeszám bizonyos küszöbértékek alá esik, a készülék értesíti a felhasználókat, hogy a víz készen áll az ivásra.
A kutatók egy okostelefonos alkalmazást is készítettek, amely vezeték nélkül vezérli az eszközt, és valós idejű adatokat közöl az energiafogyasztásról és a víz sótartalmáról.
Különböző fokú sótartalmú és zavaros (turbiditás) vízzel végzett laboratóriumi kísérletek után a készüléket a bostoni Carson Beach-en, a terepen tesztelték.
Yoon és Kwon a partra tették a dobozt, és a vízbe dobták az etetőt.Körülbelül fél óra elteltével a készülék megtöltött egy műanyag poharat tiszta ivóvízzel.
„Nagyon izgalmas és meglepő volt, hogy már az első indításnál sikeres volt.De úgy gondolom, hogy sikerünk fő oka az, hogy felhalmoztuk ezeket az apró fejlesztéseket, amelyeket az út során végrehajtottunk” – mondta Khan.
A keletkező víz meghaladja az Egészségügyi Világszervezet minőségi előírásait, és a telepítés legalább 10-szeresére csökkenti a lebegőanyag mennyiségét.Prototípusuk óránként 0,3 liter ivóvizet állít elő, és literenként mindössze 20 wattórát fogyaszt.
Khan szerint a hordozható rendszer fejlesztésének egyik legnagyobb kihívása egy olyan intuitív eszköz létrehozása, amelyet bárki használhat.
Yoon azt reméli, hogy a technológiát egy indító vállalkozás révén kereskedelmi forgalomba hozhatja, hogy felhasználóbarátabbá tegye az eszközt, és javítsa annak energiahatékonyságát és teljesítményét.
A laboratóriumban Khan az elmúlt évtizedben levont tanulságokat a sótalanításon túlmenően a vízminőségi problémákra is alkalmazni szeretné, mint például az ivóvízben lévő szennyeződések gyors észlelésére.
„Határozottan izgalmas projekt, és büszke vagyok az eddig elért eredményekre, de még sok a tennivalónk” – mondta.
Például míg „az elektromembrános eljárásokat alkalmazó hordozható rendszerek fejlesztése eredeti és érdekes út a hálózaton kívüli kisméretű vízsótalanításhoz”, a szennyezés hatásai, különösen, ha a víz nagy zavarosságú, jelentősen megnövelhetik a karbantartási igényeket és az energiaköltségeket. , jegyzi meg Nidal Hilal, professzor mérnök és a New York-i Egyetem Abu Dhabi Vízkutató Központjának igazgatója, aki nem vett részt a tanulmányban.
„Egy másik korlátozás a drága anyagok használata” – tette hozzá."Érdekes lesz látni hasonló rendszereket, amelyek olcsó anyagokat használnak."
A tanulmányt részben a DEVCOM Soldier Center, az Abdul Latif Jameel Víz- és Élelmiszerrendszerek Laboratóriuma (J-WAFS), a Northeastern University Posztdoktori Ösztöndíjprogramja a Kísérleti Mesterséges Intelligenciában és a Ru Institute of Artificial Intelligence finanszírozta.
A MIT Electronics Research Laboratory kutatói olyan hordozható vízkészítőt fejlesztettek ki, amely biztonságos ivóvízzé alakítja a tengervizet – állítja a Fortune's Ian Mount.A Mount azt írja, hogy Jongyun Khan kutató és Bruce Crawford végzős hallgató megalapította a Nona Technologiest a termék kereskedelmi forgalomba hozatalára.
A Massachusetts Institute of Technology kutatói „egy szabadon lebegő sótalanító berendezést fejlesztettek ki, amely több réteg elpárologtatóból áll, amelyek hőt nyernek vissza a vízgőz kondenzációjából, növelve annak általános hatékonyságát” – írja Neil Nell Lewis, a CNN munkatársa."A kutatók azt javasolják, hogy a tengeren lebegő panelként konfigurálható legyen, édesvíz vezetékkel a partra vezesse, vagy úgy is megtervezhető, hogy egyetlen háztartást szolgáljon ki egy tengervíztartályban" - írta Lewis.
Az MIT kutatói kifejlesztettek egy bőrönd méretű hordozható sótalanító berendezést, amely a sós vizet ivóvízzé alakítjagombnyomásra, jelenti Elisaveta M. Brandon a Fast Company-tól.Az eszköz „alapvető eszköz lehet a távoli szigeteken, tengeri teherhajókon és még a vízhez közeli menekülttáborokban élők számára” – írta Brandon.
Az alaplap riportere, Audrey Carlton azt írja, hogy az MIT kutatói kifejlesztettek egy „szűrő nélküli, hordozható sótalanító berendezést, amely napenergiával generált elektromos mezőket használ a töltött részecskék, például só, baktériumok és vírusok eltérítésére”.A hiány egyre nagyobb problémát jelent mindenki számára az emelkedő tengerszint miatt.Nem akarunk sivár jövőt, de szeretnénk segíteni az embereknek, hogy felkészüljenek rá.”
Az MIT kutatói által kifejlesztett új hordozható, napenergiával működő sótalanító berendezés ivóvizet állíthat előegy gombnyomásraTony Ho Tran, a The Daily Beast szerint.„Az eszköz nem függ semmilyen szűrőtől, mint a hagyományos vízkészítőktől” – írta Tran."Ehelyett elektromos áramütést végez a vízben, hogy eltávolítsa a vízből az ásványi anyagokat, például a sórészecskéket."