Изображенията, изтеглени от уебсайта на пресслужбата на Масачузетския технологичен институт, са достъпни за организации с нестопанска цел, медии и общественост под лиценз Creative Commons Attribution NonCommercial No Derivatives.Не можете да променяте предоставените изображения, освен ако не са изрязани до правилния размер.При възпроизвеждане на изображения трябва да се използва кредит;ако не е в списъка по-долу, свържете изображението към „MIT“.
Изследователи от Масачузетския технологичен институт са разработили преносимо устройство за обезсоляване с тегло под 10 кг, което премахва частици и сол за производство на питейна вода.
Устройството с размерите на куфар използва по-малко енергия от зарядно устройство за телефон и може да се захранва от малък преносим соларен панел, който може да бъде закупен онлайн за около $50.Той автоматично произвежда питейна вода, която надхвърля стандартите на Световната здравна организация.Технологията е пакетирана в удобно за потребителя устройство, което работи нанатискане на бутон.
За разлика от други преносими производители на вода, които изискват водата да премине през филтър, това устройство използва електричество, за да премахне частиците от питейната вода.Не е необходима смяна на филтъра, което значително намалява необходимостта от дългосрочна поддръжка.
Това може да позволи разполагането на звеното в отдалечени райони със силно ограничени ресурси, като общности на малки острови или на борда на офшорни товарни кораби.Може да се използва и за подпомагане на бежанци, бягащи от природни бедствия, или войници, участващи в дългосрочни военни операции.
„Това наистина е кулминацията на едно 10-годишно пътуване за мен и моя екип.През годините работихме върху физиката зад различни процеси на обезсоляване, но поставяме всички тези постижения в кутия, изграждаме система и го правим в океана.Беше много възнаграждаващо и възнаграждаващо преживяване за мен“, каза старши автор Jongyoon Han, професор по електроинженерство, компютърни науки и биоинженерство и член на Изследователската лаборатория по електроника (RLE).
Към Khan се присъединиха първият автор Jungyo Yoon, сътрудник на RLE, Hyukjin J. Kwon, бивш постдокторант, Sungku Kang, постдокторант в Североизточния университет и командването за развитие на бойните способности на армията на САЩ (DEVCOM) Ерик Брак.Проучването е публикувано онлайн в списанието Environmental Science & Technology.
Юн обясни, че търговските преносими инсталации за обезсоляване обикновено изискват помпи с високо налягане, за да прокарат вода през филтри, които са трудни за миниатюризиране, без да се компрометира енергийната ефективност на устройството.
Вместо това тяхното устройство се основава на техника, наречена поляризация на йонна концентрация (ICP), която групата на Хан въведе преди повече от 10 години.Вместо да филтрира вода, ICP процесът прилага електрическо поле към мембрана, разположена над и под водния път.Когато положително или отрицателно заредени частици, включително солни молекули, бактерии и вируси, преминават през мембраната, те се отблъскват от нея.Заредените частици се насочват към втори поток вода, който в крайна сметка се изхвърля.
Този процес премахва разтворените и суспендирани твърди частици, позволявайки на чистата вода да премине през каналите.Тъй като изисква само помпа с ниско налягане, ICP използва по-малко енергия от другите технологии.
Но ICP не винаги премахва цялата сол, плаваща в средата на канала.Така че изследователите прилагат втори процес, наречен електродиализа, за да премахнат останалите йони на солта.
Yun и Kang използваха машинно обучение, за да намерят перфектната комбинация от ICP и модули за електродиализа.Оптималната настройка се състои от двуетапен ICP процес, при който водата преминава през шест модула в първия етап, след това през три модула във втория етап, последван от процес на електродиализа.Това минимизира консумацията на енергия, като същевременно прави процеса самопочистващ се.
„Въпреки че е вярно, че някои заредени частици могат да бъдат уловени от йонообменната мембрана, ако бъдат уловени, можем лесно да премахнем заредените частици, като просто променим полярността на електрическото поле“, обясни Юн.
Те свиха и прибраха ICP и модулите за електродиализа, за да подобрят тяхната енергийна ефективност и да им позволят да се поберат в преносими устройства.Изследователи са разработили устройство за неспециалисти, за да стартират процеса на автоматично обезсоляване и почистване само с еднобутон.След като солеността и броят на частиците паднат под определени прагове, устройството уведомява потребителите, че водата е готова за пиене.
Изследователите създадоха и приложение за смартфон, което безжично управлява устройството и отчита данни в реално време за потреблението на енергия и солеността на водата.
След лабораторни експерименти с вода с различна степен на соленост и мътност (мътност), устройството беше тествано в полеви условия на бостънския плаж Карсън.
Юн и Куон поставиха кутията на брега и пуснаха хранилката във водата.След около половин час устройството напълни пластмасова чаша с чиста питейна вода.
„Беше много вълнуващо и изненадващо, че беше успешно още при първото стартиране.Но мисля, че основната причина за нашия успех е натрупването на всички тези малки подобрения, които направихме по пътя, каза Хан.
Получената вода надвишава стандартите за качество на Световната здравна организация, а инсталацията намалява количеството на суспендираните вещества поне 10 пъти.Техният прототип произвежда питейна вода със скорост от 0,3 литра на час и консумира само 20 ватчаса на литър.
Според Хан, едно от най-големите предизвикателства при разработването на преносима система е да се създаде интуитивно устройство, което всеки може да използва.
Юн се надява да комерсиализира технологията чрез стартиране, което планира да стартира, за да направи устройството по-удобно за потребителя и да подобри неговата енергийна ефективност и производителност.
В лабораторията Хан иска да приложи уроците, които е научил през последното десетилетие, към проблеми с качеството на водата извън обезсоляването, като например бързото откриване на замърсители в питейната вода.
„Това определено е вълнуващ проект и аз се гордея с напредъка, който постигнахме досега, но има още много работа за вършене“, каза той.
Например, докато „разработването на преносими системи, използващи електромембранни процеси, е оригинален и интересен начин за обезсоляване на вода извън мрежата в малък мащаб“, ефектите от замърсяването, особено ако водата има висока мътност, могат значително да увеличат изискванията за поддръжка и разходите за енергия , отбелязва Нидал Хилал, проф. инженер и директор на Центъра за изследване на водата в Абу Даби към Нюйоркския университет, който не е участвал в проучването.
„Друго ограничение е използването на скъпи материали“, добави той.„Ще бъде интересно да видим подобни системи, използващи евтини материали.“
Проучването е финансирано отчасти от DEVCOM Soldier Center, лабораторията за водни и хранителни системи Abdul Latif Jameel (J-WAFS), Програмата за следдокторантска стипендия на Североизточния университет по експериментален изкуствен интелект и Ru Institute of Artificial Intelligence.
Изследователи от Изследователската лаборатория за електроника на Масачузетския технологичен институт са разработили преносим водогенератор, който може да превърне морската вода в безопасна питейна вода, според Иън Маунт от Fortune.Mount пише, че изследователят Jongyun Khan и студентът Bruce Crawford са основали Nona Technologies, за да комерсиализират продукта.
Изследователи от Масачузетския технологичен институт „разработиха свободно плаващо устройство за обезсоляване, състоящо се от множество слоеве изпарители, които възстановяват топлината от кондензацията на водни пари, повишавайки цялостната му ефективност“, съобщава Нийл Нел Луис от CNN.„Изследователите предполагат, че той може да бъде конфигуриран като плаващ панел в морето, по тръбопровод с прясна вода до брега, или може да бъде проектиран да обслужва едно домакинство, използвайки го в резервоар за морска вода“, пише Луис.
Изследователи от Масачузетския технологичен институт са разработили преносимо устройство за обезсоляване с размер на куфар, което може да превърне солената вода в питейна вода внатискане на бутон, съобщава Елисавета М. Брандън от Fast Company.Устройството може да бъде „основен инструмент за хора на отдалечени острови, офшорни товарни кораби и дори бежански лагери близо до водата“, пише Брандън.
Репортерът на дънната платка Одри Карлтън пише, че изследователи от Масачузетския технологичен институт са разработили „преносимо устройство за обезсоляване без филтър, което използва електрически полета, генерирани от слънчева енергия, за да отклонява заредени частици като сол, бактерии и вируси“.Недостигът е нарастващ проблем за всички поради покачването на морското равнище.Ние не искаме мрачно бъдеще, но искаме да помогнем на хората да бъдат подготвени за него.
Ново преносимо устройство за обезсоляване със слънчева енергия, разработено от изследователи на MIT, може да произвежда питейна вода внатискане на бутон, според Тони Хо Тран от The Daily Beast.„Устройството не зависи от каквито и да е филтри като конвенционалните водогенератори“, пише Тран.„Вместо това, той удря водата с ток, за да премахне минерали, като солни частици, от водата.“