Massachusettsi Tehnoloogiainstituudi pressibüroo veebisaidilt alla laaditud pildid on mittetulundusühingutele, meediale ja avalikkusele kättesaadavad Creative Commonsi mitteärilise tuletiseta litsentsi alusel.Te ei tohi esitatud pilte muuta, välja arvatud juhul, kui need on õigesse mõõtu kärbitud.Piltide esitamisel tuleb kasutada krediiti;kui see pole allolevas loendis, linkige pilt lehele "MIT".
Massachusettsi tehnoloogiainstituudi teadlased töötasid välja kaasaskantava, alla 10 kg kaaluva magestamisseadme, mis eemaldab osakesed ja soola joogivee tootmiseks.
Kohvrisuurune seade kasutab vähem energiat kui telefonilaadija ning selle toiteallikaks on ka väike kaasaskantav päikesepaneel, mida saab veebist osta umbes 50 dollari eest.See toodab automaatselt joogivett, mis ületab Maailma Terviseorganisatsiooni norme.Tehnoloogia on pakendatud kasutajasõbralikku seadmesse, mis töötabnupuvajutusega.
Erinevalt teistest kaasaskantavatest veetootjatest, mille jaoks on vaja vett läbi filtri läbida, kasutab see seade joogiveest osakeste eemaldamiseks elektrit.Filtrit ei ole vaja vahetada, mis vähendab oluliselt pikaajalise hoolduse vajadust.
See võib võimaldada üksuse paigutamist kaugetesse ja väga piiratud ressurssidega piirkondadesse, näiteks väikesaarte kogukondadesse või avamere kaubalaevade pardale.Seda saab kasutada ka loodusõnnetuste eest põgenevate põgenike või pikaajalistes sõjalistes operatsioonides osalevate sõdurite abistamiseks.
"See on tõesti minu ja minu meeskonna 10-aastase teekonna kulminatsioon.Oleme aastate jooksul töötanud erinevate magestamisprotsesside taga oleva füüsika kallal, kuid pannud kõik need edusammud ühte kasti, ehitanud süsteemi ja teinud seda ookeanis.See on olnud minu jaoks väga rahuldust pakkuv ja rahuldust pakkuv kogemus,” ütles vanemautor Jongyoon Han, elektrotehnika, arvutiteaduse ja biotehnika professor ning Electronics Research Laboratory (RLE) liige.
Khaniga liitusid esimene autor Jungyo Yoon, RLE stipendiaat, Hyukjin J. Kwon, endine järeldoktor, Sungku Kang, Kirde ülikooli järeldoktor ja USA armee lahinguvõimete arendamise väejuhatus (DEVCOM) Eric Braque.Uuring avaldati veebis ajakirjas Environmental Science & Technology.
Yoon selgitas, et kaubanduslikud teisaldatavad magestamistehased vajavad tavaliselt kõrgsurvepumpasid, et juhtida vett läbi filtrite, mida on keeruline miniatuurseks muuta, ilma et see kahjustaks seadme energiatõhusust.
Selle asemel põhineb nende seade tehnikal, mida nimetatakse ioonide kontsentratsiooni polarisatsiooniks (ICP), mille Khani rühm alustas üle 10 aasta tagasi.Vee filtreerimise asemel rakendab ICP-protsess veetee kohal ja all asuvale membraanile elektrivälja.Kui positiivselt või negatiivselt laetud osakesed, sealhulgas soolamolekulid, bakterid ja viirused, läbivad membraani, tõrjutakse need sealt välja.Laetud osakesed suunatakse teise veevoolu, mis lõpuks väljutatakse.
See protsess eemaldab lahustunud ja hõljuvad tahked ained, võimaldades puhtal veel kanalite kaudu liikuda.Kuna selleks on vaja ainult madalsurvepumpa, kasutab ICP vähem energiat kui teised tehnoloogiad.
Kuid ICP ei eemalda alati kogu kanali keskel hõljuvat soola.Nii rakendasid teadlased ülejäänud soolaioonide eemaldamiseks teist protsessi, mida nimetatakse elektrodialüüsiks.
Yun ja Kang kasutasid masinõpet, et leida ICP ja elektrodialüüsi moodulite täiuslik kombinatsioon.Optimaalne seadistus koosneb kaheastmelisest ICP protsessist, kus vesi läbib esimeses etapis kuut moodulit, seejärel läbib teises etapis kolm moodulit, millele järgneb elektrodialüüsi protsess.See minimeerib energiatarbimist ja muudab protsessi isepuhastuvaks.
"Kuigi on tõsi, et ioonivahetusmembraan suudab mõnda laetud osakest kinni püüda, saame laetud osakesed kergesti eemaldada, muutes lihtsalt elektrivälja polaarsust," selgitas Yun.
Nad kahanesid ja paigutasid ICP- ja elektrodialüüsimoodulid, et parandada nende energiatõhusust ja võimaldada neil mahtuda kaasaskantavatesse seadmetesse.Teadlased on välja töötanud seadme, mis on mõeldud mittespetsialistidele, et alustada automaatse magestamise ja puhastamise protsessi vaid üheganuppu.Kui soolsus ja osakeste arv langevad alla teatud läve, teavitab seade kasutajaid, et vesi on joomiseks valmis.
Teadlased lõid ka nutitelefoni rakenduse, mis juhib seadet juhtmevabalt ja edastab reaalajas andmeid energiatarbimise ja vee soolsuse kohta.
Pärast laboratoorseid katseid erineva soolsuse ja hägususastmega veega (hägusus) katsetati seadet välitingimustes Bostonis Carson Beachil.
Yoon ja Kwon panid kasti kaldale ja viskasid sööturi vette.Umbes poole tunni pärast täitis seade plasttopsi puhta joogiveega.
“Oli väga põnev ja üllatav, et see õnnestus juba esimesel käivitamisel.Kuid ma arvan, et meie edu peamine põhjus on kõigi nende väikeste täiustuste kogunemine, mida me teekonnal tegime, ”ütles Khan.
Saadud vesi ületab Maailma Terviseorganisatsiooni kvaliteedistandardeid ja paigaldus vähendab heljumi kogust vähemalt 10 korda.Nende prototüüp toodab joogivett kiirusega 0,3 liitrit tunnis ja tarbib vaid 20 vatt-tundi liitri kohta.
Khani sõnul on kaasaskantava süsteemi arendamisel üks suurimaid väljakutseid luua intuitiivne seade, mida igaüks saaks kasutada.
Yoon loodab selle tehnoloogia turustada idufirma kaudu, mille ta kavatseb käivitada, et muuta seade kasutajasõbralikumaks ning parandada selle energiatõhusust ja jõudlust.
Laboris soovib Khan rakendada viimase kümnendi jooksul saadud õppetunde veekvaliteediga seotud probleemidele peale magestamise, nagu näiteks joogivees leiduvate saasteainete kiire tuvastamine.
"See on kindlasti põnev projekt ja ma olen uhke selle üle, mida oleme seni saavutanud, kuid teha on veel palju tööd," ütles ta.
Näiteks kui "elektromembraaniprotsesse kasutavate teisaldatavate süsteemide arendamine on originaalne ja huvitav viis võrguväliseks väikesemahuliseks vee magestamiseks", võivad saaste mõjud, eriti kui vesi on suure hägususega, oluliselt suurendada hooldusvajadusi ja energiakulusid. , märgib Nidal Hilal, professor insener ja New Yorgi ülikooli Abu Dhabi veeuuringute keskuse direktor, kes ei osalenud uuringus.
"Teine piirang on kallite materjalide kasutamine," lisas ta."Huvitav on näha sarnaseid süsteeme, mis kasutavad odavaid materjale."
Uuringut rahastasid osaliselt DEVCOMi sõdurikeskus, Abdul Latif Jameeli vee- ja toidusüsteemide labor (J-WAFS), Kirdeülikooli eksperimentaalse tehisintellekti doktoriõppe stipendiumiprogramm ja Ru tehisintellekti instituut.
MITi elektroonikauuringute laboratooriumi teadlased on Fortune'i Ian Mounti sõnul välja töötanud kaasaskantava veemasina, mis suudab muuta merevee ohutuks joogiveeks.Mount kirjutab, et teadlane Jongyun Khan ja kraadiõppur Bruce Crawford asutasid ettevõtte Nona Technologies, et toodet turustada.
Massachusettsi Tehnoloogiainstituudi teadlased "on välja töötanud vabalt ujuva magestamisseadme, mis koosneb mitmest aurustikihist, mis taastavad veeauru kondenseerumisel tekkivat soojust, suurendades selle üldist efektiivsust," teatab Neil Nell Lewis CNN-ist."Teadlased viitavad sellele, et selle võiks konfigureerida merel ujuva paneelina, mageveetorustikuga kaldale või konstrueerida ühe leibkonna teenindamiseks, kasutades seda mereveepaagis," kirjutas Lewis.
MIT-i teadlased on välja töötanud kohvrisuuruse kaasaskantava magestamisseadme, mis võib muuta soolase vee joogiveeks.nupuvajutusega, teatab Elisaveta M. Brandon ettevõttest Fast Company.Seade võib olla "oluline tööriist kaugetel saartel, avamere kaubalaevadel ja isegi vee lähedal asuvates põgenikelaagrites inimestele", kirjutas Brandon.
Emaplaadi reporter Audrey Carlton kirjutab, et MIT-i teadlased on välja töötanud "filtriteta kaasaskantava magestamisseadme, mis kasutab laetud osakeste, näiteks soola, bakterite ja viiruste, kõrvalejuhtimiseks päikese poolt tekitatud elektrivälju."Nappus on meretaseme tõusu tõttu kõigile kasvav probleem.Me ei taha sünget tulevikku, kuid tahame aidata inimestel selleks valmis olla.
MIT teadlaste välja töötatud uus kaasaskantav päikeseenergial töötav magestamisseade suudab toota joogivettühe nupuvajutusega, vastavalt Tony Ho Tranile The Daily Beastist."Seade ei sõltu ühestki filtrist nagu tavalised veevalmistajad," kirjutas Tran."Selle asemel lööb see vett elektrilöögiga, et eemaldada veest mineraalid, näiteks soolaosakesed."