Attēli, kas lejupielādēti no Masačūsetsas Tehnoloģiju institūta preses biroja tīmekļa vietnes, ir pieejami bezpeļņas organizācijām, plašsaziņas līdzekļiem un sabiedrībai saskaņā ar Creative Commons Attribution NonCommercial Non Derivatives License.Jūs nedrīkstat modificēt sniegtos attēlus, ja vien tie nav apgriezti līdz pareizajam izmēram.Atskaņojot attēlus, jāizmanto kredīts;ja tas nav norādīts zemāk, saitiet attēlu ar “MIT”.
Masačūsetsas Tehnoloģiju institūta pētnieki ir izstrādājuši pārnēsājamu atsāļošanas ierīci, kas sver mazāk par 10 kg un kas noņem daļiņas un sāli, lai iegūtu dzeramo ūdeni.
Čemodāna izmēra ierīce patērē mazāk enerģijas nekā tālruņa lādētājs, un to var darbināt arī ar nelielu pārnēsājamu saules bateriju paneli, ko var iegādāties tiešsaistē par aptuveni 50 USD.Tas automātiski ražo dzeramo ūdeni, kas pārsniedz Pasaules Veselības organizācijas standartus.Tehnoloģija ir iepakota lietotājam draudzīgā ierīcē, kas darbojasnospiežot pogu.
Atšķirībā no citiem pārnēsājamiem ūdens ražotājiem, kuriem nepieciešams, lai ūdens izietu caur filtru, šī ierīce izmanto elektrību, lai noņemtu daļiņas no dzeramā ūdens.Filtra nomaiņa nav nepieciešama, ievērojami samazinot vajadzību pēc ilgstošas apkopes.
Tas varētu ļaut vienību izvietot attālos un ļoti ierobežotos resursos, piemēram, kopienās uz mazām salām vai uz jūras kravas kuģiem.To var izmantot arī, lai palīdzētu bēgļiem, kas bēg no dabas katastrofām, vai karavīriem, kas iesaistīti ilgstošās militārās operācijās.
“Šī patiešām ir kulminācija 10 gadu ceļojumam man un manai komandai.Gadu gaitā mēs esam strādājuši pie dažādu atsāļošanas procesu fizikas, taču visus šos sasniegumus ievietojam kastē, veidojam sistēmu un darām to okeānā.Tā man ir bijusi ļoti atalgojoša un vērtīga pieredze, ”sacīja vecākais autors Jongyoon Han, elektrotehnikas, datorzinātņu un bioinženierijas profesors un Elektronikas pētniecības laboratorijas (RLE) loceklis.
Khanam pievienojās pirmais autors Jungyo Yoon, RLE stipendiāts, Hyukjin J. Kwon, bijušais pēcdoktorants, Sungku Kang, pēcdoktorants Ziemeļaustrumu universitātē, un ASV armijas kaujas spēju attīstības pavēlniecība (DEVCOM) Ēriks Braks.Pētījums tika publicēts tiešsaistē žurnālā Environmental Science & Technology.
Yoon paskaidroja, ka komerciālām pārnēsājamām atsāļošanas iekārtām parasti ir nepieciešami augstspiediena sūkņi, lai vadītu ūdeni caur filtriem, kurus ir grūti miniaturizēt, neapdraudot iekārtas energoefektivitāti.
Tā vietā viņu ierīce ir balstīta uz paņēmienu, ko sauc par jonu koncentrācijas polarizāciju (ICP), ko Khan grupa radīja pirms vairāk nekā 10 gadiem.Tā vietā, lai filtrētu ūdeni, ICP process pielieto elektrisko lauku membrānai, kas atrodas virs un zem ūdensceļa.Kad pozitīvi vai negatīvi lādētas daļiņas, tostarp sāls molekulas, baktērijas un vīrusi, iziet cauri membrānai, tās tiek atgrūstas no tās.Uzlādētās daļiņas tiek novirzītas otrā ūdens plūsmā, kas galu galā tiek izmesta.
Šis process noņem izšķīdušās un suspendētās cietās vielas, ļaujot tīram ūdenim iziet cauri kanāliem.Tā kā tam ir nepieciešams tikai zema spiediena sūknis, ICP patērē mazāk enerģijas nekā citas tehnoloģijas.
Bet ICP ne vienmēr noņem visu sāli, kas peld kanāla vidū.Tāpēc pētnieki ieviesa otru procesu, ko sauc par elektrodialīzi, lai noņemtu atlikušos sāls jonus.
Yun un Kang izmantoja mašīnmācīšanos, lai atrastu perfektu ICP un elektrodialīzes moduļu kombināciju.Optimālā iestatīšana sastāv no divpakāpju ICP procesa, kurā ūdens iet caur sešiem moduļiem pirmajā posmā, pēc tam caur trim moduļiem otrajā posmā, kam seko elektrodialīzes process.Tas samazina enerģijas patēriņu, vienlaikus veicot pašattīrīšanos.
"Lai gan ir taisnība, ka dažas uzlādētas daļiņas var uztvert ar jonu apmaiņas membrānu, ja tās ir notvertas, mēs varam viegli noņemt uzlādētās daļiņas, vienkārši mainot elektriskā lauka polaritāti," skaidroja Yun.
Viņi saruka un novietoja ICP un elektrodialīzes moduļus, lai uzlabotu to energoefektivitāti un ļautu tiem iekļauties pārnēsājamās ierīcēs.Pētnieki ir izstrādājuši ierīci, kas paredzēta nespeciālistiem, lai sāktu automātiskās atsāļošanas un tīrīšanas procesu tikai ar vienupogu.Kad sāļums un daļiņu skaits nokrītas zem noteiktiem sliekšņiem, ierīce paziņo lietotājiem, ka ūdens ir gatavs dzeršanai.
Pētnieki arī izveidoja viedtālruņa lietotni, kas bezvadu režīmā kontrolē ierīci un ziņo reāllaika datus par enerģijas patēriņu un ūdens sāļumu.
Pēc laboratorijas eksperimentiem ar dažādas sāļuma pakāpes un duļķainības (duļķainības) ūdeni ierīce tika pārbaudīta laukā Bostonas Kārsonas pludmalē.
Yoon un Kwon nolika kasti krastā un iemeta padevēju ūdenī.Pēc aptuveni pusstundas ierīce plastmasas glāzē iepildīja tīru dzeramo ūdeni.
“Tas bija ļoti aizraujoši un pārsteidzoši, ka tas bija veiksmīgs pat pirmajā palaišanas reizē.Bet es domāju, ka mūsu panākumu galvenais iemesls ir visu šo nelielo uzlabojumu uzkrāšanās, ko veicām ceļā, ”sacīja Khans.
Iegūtais ūdens pārsniedz Pasaules Veselības organizācijas noteiktos kvalitātes standartus, un iekārta samazina suspendēto vielu daudzumu vismaz 10 reizes.Viņu prototips ražo dzeramo ūdeni ar ātrumu 0,3 litri stundā un patērē tikai 20 vatstundas uz litru.
Kā norāda Khans, viens no lielākajiem izaicinājumiem pārnēsājamas sistēmas izstrādē ir izveidot intuitīvu ierīci, ko var izmantot ikviens.
Yoon cer komercializēt tehnoloģiju, izmantojot jaunuzņēmumu, kuru viņš plāno uzsākt, lai padarītu ierīci lietotājam draudzīgāku un uzlabotu tās energoefektivitāti un veiktspēju.
Laboratorijā Khan vēlas pielietot pēdējo desmit gadu laikā gūtās mācības ūdens kvalitātes problēmām, kas nav saistītas ar atsāļošanu, piemēram, ātru piesārņotāju noteikšanu dzeramajā ūdenī.
"Tas noteikti ir aizraujošs projekts, un es lepojos ar mūsu līdz šim paveikto, taču vēl ir daudz darāmā," viņš teica.
Piemēram, lai gan "pārnēsājamu sistēmu izstrāde, izmantojot elektromembrānas procesus, ir oriģināls un interesants maza mēroga ūdens atsāļošanas veids ārpus tīkla", piesārņojuma sekas, īpaši, ja ūdenim ir augsts duļķainums, var ievērojami palielināt uzturēšanas prasības un enerģijas izmaksas. , atzīmē Nidal Hilal, profesors inženieris un Ņujorkas Universitātes Abū Dabī ūdens pētniecības centra direktors, kurš nebija iesaistīts pētījumā.
"Vēl viens ierobežojums ir dārgu materiālu izmantošana," viņš piebilda."Būs interesanti redzēt līdzīgas sistēmas, kurās tiek izmantoti lēti materiāli."
Pētījumu daļēji finansēja DEVCOM karavīru centrs, Abdul Latif Jameel ūdens un pārtikas sistēmu laboratorija (J-WAFS), Ziemeļaustrumu universitātes pēcdoktorantūras stipendiju programma eksperimentālajā mākslīgajā intelektā un Ru Mākslīgā intelekta institūts.
MIT Electronics Research Laboratory pētnieki ir izstrādājuši pārnēsājamu ūdens veidotāju, kas var pārvērst jūras ūdeni drošā dzeramajā ūdenī, norāda Fortune's Ian Mount.Mount raksta, ka pētnieks Jongyun Khan un maģistrants Brūss Krofords nodibināja uzņēmumu Nona Technologies, lai komercializētu produktu.
Masačūsetsas Tehnoloģiju institūta pētnieki "ir izstrādājuši brīvi peldošu atsāļošanas ierīci, kas sastāv no vairākiem iztvaicētāju slāņiem, kas atgūst siltumu no ūdens tvaiku kondensācijas, palielinot tā kopējo efektivitāti," ziņo Nīls Nels Lūiss no CNN."Pētnieki ierosina, ka to varētu konfigurēt kā peldošu paneli jūrā, pavadīt saldūdeni uz krastu vai arī to varētu izstrādāt tā, lai tas kalpotu vienai mājsaimniecībai, izmantojot to jūras ūdens tvertnē," rakstīja Lūiss.
MIT pētnieki ir izstrādājuši čemodāna izmēra pārnēsājamu atsāļošanas ierīci, kas var pārvērst sālsūdeni dzeramajā ūdenī.nospiežot pogu, ziņo Elisaveta M. Brandon no Fast Company.Ierīce varētu būt "būtisks instruments cilvēkiem uz attālām salām, jūras kravas kuģiem un pat bēgļu nometnēm tuvu ūdenim", rakstīja Brendons.
Mātesplates reportiere Odrija Karltone raksta, ka MIT pētnieki ir izstrādājuši "bezfiltru, pārnēsājamu atsāļošanas ierīci, kas izmanto saules radītus elektriskos laukus, lai novirzītu lādētas daļiņas, piemēram, sāli, baktērijas un vīrusus."Trūkums ir pieaugoša problēma ikvienam, jo palielinās jūras līmenis.Mēs nevēlamies drūmu nākotni, bet vēlamies palīdzēt cilvēkiem tai sagatavoties.
Jauna pārnēsājama ar saules enerģiju darbināma atsāļošanas ierīce, ko izstrādājuši MIT pētnieki, var ražot dzeramo ūdeninospiežot pogu, saskaņā ar Tonijs Ho Trans no The Daily Beast."Ierīce nav atkarīga no tādiem filtriem kā parastie ūdens veidotāji," rakstīja Trans."Tā vietā tas iedarbina ūdeni ar elektrību, lai no ūdens noņemtu minerālvielas, piemēram, sāls daļiņas."