Beelde wat van die Massachusetts Institute of Technology Press Office-webwerf afgelaai is, is beskikbaar vir nie-winsgewende organisasies, die media en die publiek onder 'n Creative Commons Attribution NonCommercial No Derivatives License.Jy mag nie die verskafde beelde wysig nie, tensy hulle na die korrekte grootte gesny is.Krediet moet gebruik word wanneer beelde gespeel word;As dit nie hieronder gelys is nie, skakel die prent na "MIT".
Navorsers by die Massachusetts Institute of Technology het ’n draagbare ontsoutingstoestel wat minder as 10 kg weeg ontwikkel wat deeltjies en sout verwyder om drinkwater te produseer.
Die tas-grootte toestel gebruik minder krag as 'n telefoonlaaier en kan ook aangedryf word deur 'n klein draagbare sonpaneel wat aanlyn gekoop kan word vir sowat $50.Dit produseer outomaties drinkwater wat die Wêreldgesondheidsorganisasie se standaarde oorskry.Die tegnologie is verpak in 'n gebruikersvriendelike toestel wat by diedruk van 'n knoppie.
Anders as ander draagbare watermakers wat vereis dat water deur 'n filter gaan, gebruik hierdie toestel elektrisiteit om deeltjies uit drinkwater te verwyder.Filtervervanging is nie nodig nie, wat die behoefte aan langtermyn onderhoud aansienlik verminder.
Dit kan toelaat dat die eenheid ontplooi word na afgeleë en hoogs hulpbron-beperkte gebiede, soos gemeenskappe op klein eilande of aan boord van buitelandse vragskepe.Dit kan ook gebruik word om vlugtelinge te help wat uit natuurrampe vlug of soldate wat by langtermyn militêre operasies betrokke is.
“Dit is regtig die hoogtepunt van 'n 10 jaar reis vir my en my span.Oor die jare het ons gewerk aan die fisika agter verskeie ontsoutingsprosesse, maar al hierdie vooruitgang in 'n boks te plaas, 'n stelsel te bou en dit in die see te doen.Dit was vir my baie lonend en 'n lonende ervaring,” sê senior skrywer Jongyoon Han, 'n professor in elektriese ingenieurswese, rekenaarwetenskap en bio-ingenieurswese en 'n lid van die Elektroniese Navorsingslaboratorium (RLE).
Khan is aangesluit deur die eerste skrywer Jungyo Yoon, RLE-genoot, Hyukjin J. Kwon, voormalige nadoktorale genoot, Sungku Kang, nadoktorale genoot aan die Noordoostelike Universiteit, en die Amerikaanse weermag se gevegsvermoë-ontwikkelingskommando (DEVCOM) Eric Braque.Die studie is aanlyn gepubliseer in die joernaal Environmental Science & Technology.
Yoon het verduidelik dat kommersiële draagbare ontsoutingsaanlegte tipies hoëdrukpompe benodig om water deur filters te dryf, wat moeilik is om te miniaturiseer sonder om die eenheid se energiedoeltreffendheid te benadeel.
In plaas daarvan is hul toestel gebaseer op 'n tegniek genaamd ioonkonsentrasiepolarisasie (ICP), wat Khan se groep meer as 10 jaar gelede begin het.In plaas daarvan om water te filter, pas die ICP-proses 'n elektriese veld toe op 'n membraan wat bo en onder die waterweg geleë is.Wanneer positief of negatief gelaaide deeltjies, insluitend soutmolekules, bakterieë en virusse, deur die membraan beweeg, word hulle daaruit afgestoot.Die gelaaide deeltjies word in 'n tweede stroom water gerig, wat uiteindelik uitgestoot word.
Hierdie proses verwyder opgeloste en gesuspendeerde vaste stowwe, sodat skoon water deur die kanale kan beweeg.Omdat dit net 'n laedrukpomp benodig, gebruik ICP minder energie as ander tegnologieë.
Maar TKP verwyder nie altyd al die sout wat in die middel van die kanaal dryf nie.Die navorsers het dus 'n tweede proses genaamd elektrodialise geïmplementeer om die oorblywende souione te verwyder.
Yun en Kang het masjienleer gebruik om die perfekte kombinasie van ICP- en elektrodialise-modules te vind.Die optimale opstelling bestaan uit 'n twee-fase TKP-proses waar water in die eerste fase deur ses modules gaan, dan deur drie modules in die tweede fase, gevolg deur 'n elektrodialiseproses.Dit verminder energieverbruik terwyl die proses selfreinigend word.
"Hoewel dit waar is dat sommige gelaaide deeltjies deur die ioonuitruilmembraan vasgevang kan word, as hulle vasgevang word, kan ons die gelaaide deeltjies maklik verwyder deur bloot die polariteit van die elektriese veld te verander," het Yun verduidelik.
Hulle het die ICP- en elektrodialise-modules gekrimp en gestoor om hul energiedoeltreffendheid te verbeter en in draagbare eenhede te laat pas.Navorsers het 'n toestel ontwikkel vir nie-spesialiste om die proses van outomatiese ontsouting en skoonmaak met net eenknoppie.Sodra die soutgehalte en deeltjietelling onder sekere drempels val, stel die toestel gebruikers in kennis dat die water gereed is om te drink.
Die navorsers het ook 'n slimfoontoepassing geskep wat die toestel draadloos beheer en intydse data oor energieverbruik en watersoutgehalte rapporteer.
Ná laboratorium-eksperimente met water van verskillende grade van soutgehalte en troebelheid (troebelheid), is die toestel in die veld op Boston se Carson-strand getoets.
Yoon en Kwon het die boks op die wal gesit en die toevoer in die water laat val.Ná sowat ’n halfuur het die toestel ’n plastiekbeker met skoon drinkwater gevul.
“Dit was baie opwindend en verbasend dat dit selfs by die eerste bekendstelling suksesvol was.Maar ek dink die hoofrede vir ons sukses is die opeenhoping van al hierdie klein verbeterings wat ons langs die pad gemaak het,” het Khan gesê.
Die gevolglike water oorskry die gehaltestandaarde van die Wêreldgesondheidsorganisasie, en die installasie verminder die hoeveelheid gesuspendeerde vastestowwe met ten minste 10 keer.Hul prototipe produseer drinkwater teen 'n tempo van 0,3 liter per uur en verbruik slegs 20 watt-uur per liter.
Volgens Khan is een van die grootste uitdagings in die ontwikkeling van 'n draagbare stelsel om 'n intuïtiewe toestel te skep wat enigiemand kan gebruik.
Yoon hoop om die tegnologie te kommersialiseer deur 'n begin wat hy beplan om te begin om die toestel meer gebruikersvriendelik te maak en sy energiedoeltreffendheid en werkverrigting te verbeter.
In die laboratorium wil Khan die lesse wat hy die afgelope dekade geleer het, toepas op watergehaltekwessies buite ontsouting, soos die vinnige opsporing van kontaminante in drinkwater.
"Dit is beslis 'n opwindende projek en ek is trots op die vordering wat ons tot dusver gemaak het, maar daar is nog baie werk om te doen," het hy gesê.
Byvoorbeeld, terwyl "die ontwikkeling van draagbare stelsels deur gebruik te maak van elektromembraanprosesse 'n oorspronklike en interessante manier is vir kleinskaalse waterontsouting buite die netwerk," kan die uitwerking van besoedeling, veral as die water hoë troebelheid het, die onderhoudsvereistes en energiekoste aansienlik verhoog. , merk Nidal Hilal, prof.-ingenieur en direkteur van die Abu Dhabi-waternavorsingsentrum aan die Universiteit van New York, wat nie by die studie betrokke was nie.
"Nog 'n beperking is die gebruik van duur materiaal," het hy bygevoeg."Dit sal interessant wees om soortgelyke stelsels te sien wat goedkoop materiaal gebruik."
Die studie is gedeeltelik befonds deur die DEVCOM Soldier Centre, die Abdul Latif Jameel Water and Food Systems Laboratory (J-WAFS), die Northeastern University Postdoktorale Genootskapsprogram in Eksperimentele Kunsmatige Intelligensie, en die Ru Institute of Artificial Intelligence.
Navorsers by MIT se Elektroniese Navorsingslaboratorium het 'n draagbare watermaker ontwikkel wat seewater in veilige drinkwater kan verander, volgens Fortune se Ian Mount.Mount skryf dat navorsingswetenskaplike Jongyun Khan en nagraadse student Bruce Crawford Nona Technologies gestig het om die produk te kommersialiseer.
Navorsers by die Massachusetts Institute of Technology "het 'n vryswewende ontsoutingstoestel ontwikkel wat bestaan uit veelvuldige lae verdampers wat hitte van die kondensasie van waterdamp herwin, wat die algehele doeltreffendheid daarvan verhoog," berig Neil Nell Lewis van CNN."Die navorsers stel voor dat dit as 'n drywende paneel op see gekonfigureer kan word, vars water na die oewer gelei kan word, of dit kan ontwerp word om 'n enkele huishouding te bedien wat dit in 'n seewatertenk gebruik," het Lewis geskryf.
MIT-navorsers het 'n tas-grootte draagbare ontsoutingstoestel ontwikkel wat soutwater in drinkwater by diedruk van 'n knoppie, berig Elisaveta M. Brandon van Fast Company.Die toestel kan "'n noodsaaklike hulpmiddel wees vir mense op afgeleë eilande, buitelandse vragskepe en selfs vlugtelingkampe naby water," het Brandon geskryf.
Moederbordverslaggewer Audrey Carlton skryf dat MIT-navorsers "'n filterlose, draagbare ontsoutingstoestel ontwikkel het wat sonkrag-gegenereerde elektriese velde gebruik om gelaaide deeltjies soos sout, bakterieë en virusse af te buig."Skaarste is 'n groeiende probleem vir almal as gevolg van stygende seevlakke.Ons wil nie ’n somber toekoms hê nie, maar ons wil mense help om daarop voorbereid te wees.”
'n Nuwe draagbare sonkrag-aangedrewe ontsoutingstoestel wat deur MIT-navorsers ontwikkel is, kan drinkwater by diedruk van 'n knoppie, volgens Tony Ho Tran van The Daily Beast."Die toestel is nie afhanklik van enige filters soos konvensionele watermakers nie," het Tran geskryf.“In plaas daarvan elektrokuteer dit die water om minerale, soos soutdeeltjies, uit die water te verwyder.”