Ang mga larawang na-download mula sa website ng Massachusetts Institute of Technology Press Office ay available sa mga non-profit na organisasyon, media, at publiko sa ilalim ng Creative Commons Attribution NonCommercial No Derivatives License.Hindi mo maaaring baguhin ang mga ibinigay na larawan maliban kung na-crop ang mga ito sa tamang laki.Dapat gamitin ang credit kapag naglalaro ng mga larawan;kung hindi ito nakalista sa ibaba, i-link ang larawan sa “MIT”.
Ang mga mananaliksik sa Massachusetts Institute of Technology ay nakabuo ng isang portable desalination device na tumitimbang ng mas mababa sa 10 kg na nag-aalis ng mga particle at asin upang makagawa ng inuming tubig.
Ang device na kasing laki ng maleta ay gumagamit ng mas kaunting power kaysa sa charger ng telepono at maaari ding paandarin ng isang maliit na portable solar panel na mabibili online sa halagang humigit-kumulang $50.Awtomatiko itong gumagawa ng inuming tubig na lumalampas sa mga pamantayan ng World Health Organization.Ang teknolohiya ay nakabalot sa isang user-friendly na device na gumagana sapindutin ng isang pindutan.
Hindi tulad ng ibang mga portable na gumagawa ng tubig na nangangailangan ng tubig na dumaan sa isang filter, ang device na ito ay gumagamit ng kuryente upang alisin ang mga particle mula sa inuming tubig.Hindi kinakailangan ang pagpapalit ng filter, na lubos na binabawasan ang pangangailangan para sa pangmatagalang pagpapanatili.
Ito ay maaaring magbigay-daan sa yunit na i-deploy sa mga liblib at lubos na pinagkukunan ng mapagkukunan, tulad ng mga komunidad sa maliliit na isla o sakay ng mga barkong kargamento sa malayo sa pampang.Maaari din itong gamitin upang tulungan ang mga refugee na tumatakas sa mga natural na sakuna o mga sundalong sangkot sa pangmatagalang operasyon ng militar.
“This is really the culmination of a 10 year journey for me and my team.Sa paglipas ng mga taon, nagtatrabaho kami sa pisika sa likod ng iba't ibang mga proseso ng desalination, ngunit inilalagay ang lahat ng mga pagsulong na ito sa isang kahon, pagbuo ng isang sistema at ginagawa ito sa karagatan.Ito ay napaka-kasiya-siya at isang kapaki-pakinabang na karanasan para sa akin, "sabi ng senior author na si Jongyoon Han, isang propesor ng electrical engineering, computer science, at bioengineering at isang miyembro ng Electronics Research Laboratory (RLE).
Si Khan ay sinamahan ng unang may-akda na si Jungyo Yoon, RLE Fellow, Hyukjin J. Kwon, dating postdoctoral fellow, Sungku Kang, postdoctoral fellow sa Northeastern University, at US Army Combat Capabilities Development Command (DEVCOM) Eric Braque.Ang pag-aaral ay nai-publish online sa journal Environmental Science & Technology.
Ipinaliwanag ni Yoon na ang mga komersyal na portable desalination plant ay karaniwang nangangailangan ng mga high-pressure na bomba upang magmaneho ng tubig sa pamamagitan ng mga filter, na mahirap i-miniaturize nang hindi nakompromiso ang kahusayan ng enerhiya ng yunit.
Sa halip, ang kanilang device ay batay sa isang pamamaraan na tinatawag na ion-concentration polarization (ICP), na pinasimunuan ng grupo ni Khan mahigit 10 taon na ang nakakaraan.Sa halip na salain ang tubig, ang proseso ng ICP ay naglalapat ng isang electric field sa isang lamad na matatagpuan sa itaas at sa ibaba ng daluyan ng tubig.Kapag ang mga particle na may positibo o negatibong sisingilin, kabilang ang mga molekula ng asin, bakterya at mga virus, ay dumaan sa lamad, sila ay tinataboy mula dito.Ang mga sisingilin na particle ay idinidirekta sa isang pangalawang stream ng tubig, na sa kalaunan ay ibinubuhos.
Ang prosesong ito ay nag-aalis ng mga dissolved at suspended solids, na nagpapahintulot sa malinis na tubig na dumaan sa mga channel.Dahil nangangailangan lamang ito ng low pressure pump, ang ICP ay gumagamit ng mas kaunting enerhiya kaysa sa iba pang mga teknolohiya.
Ngunit hindi palaging inaalis ng ICP ang lahat ng asin na lumulutang sa gitna ng channel.Kaya ipinatupad ng mga mananaliksik ang pangalawang proseso na tinatawag na electrodialysis upang alisin ang natitirang mga ion ng asin.
Gumamit sina Yun at Kang ng machine learning para mahanap ang perpektong kumbinasyon ng mga module ng ICP at electrodialysis.Ang pinakamainam na setup ay binubuo ng dalawang yugto na proseso ng ICP kung saan ang tubig ay dumadaan sa anim na module sa unang yugto, pagkatapos ay sa tatlong module sa ikalawang yugto, na sinusundan ng proseso ng electrodialysis.Pinapababa nito ang pagkonsumo ng enerhiya habang ginagawa ang proseso ng paglilinis sa sarili.
"Bagama't totoo na ang ilang mga naka-charge na particle ay maaaring makuha ng lamad ng palitan ng ion, kung sila ay nakulong, madali nating maalis ang mga sisingilin na particle sa pamamagitan lamang ng pagbabago ng polarity ng electric field," paliwanag ni Yun.
Sila ay lumiit at itinago ang mga module ng ICP at electrodialysis upang mapabuti ang kanilang kahusayan sa enerhiya at payagan silang magkasya sa mga portable na yunit.Ang mga mananaliksik ay nakabuo ng isang aparato para sa mga hindi-espesyalista upang simulan ang proseso ng awtomatikong desalination at paglilinis gamit ang isa lamangpindutan.Kapag bumaba na ang bilang ng kaasinan at particle sa ilang partikular na threshold, aabisuhan ng device ang mga user na handa nang inumin ang tubig.
Gumawa din ang mga mananaliksik ng isang smartphone app na wireless na kumokontrol sa device at nag-uulat ng real-time na data sa pagkonsumo ng enerhiya at kaasinan ng tubig.
Pagkatapos ng mga eksperimento sa laboratoryo na may tubig na may iba't ibang antas ng kaasinan at labo (turbidity), sinubukan ang device sa field sa Carson Beach ng Boston.
Inilagay ni Yoon at Kwon ang kahon sa bangko at ibinagsak ang feeder sa tubig.Pagkatapos ng halos kalahating oras, pinunan ng device ang isang plastic cup ng malinis na inuming tubig.
“Nakakatuwa at nakakagulat na naging matagumpay ito kahit sa unang paglulunsad.Ngunit sa palagay ko ang pangunahing dahilan ng aming tagumpay ay ang akumulasyon ng lahat ng maliliit na pagpapabuti na ginawa namin sa daan, "sabi ni Khan.
Ang nagresultang tubig ay lumampas sa mga pamantayan ng kalidad ng World Health Organization, at ang pag-install ay binabawasan ang dami ng mga nasuspinde na solid ng hindi bababa sa 10 beses.Ang kanilang prototype ay gumagawa ng inuming tubig sa bilis na 0.3 litro kada oras at kumokonsumo lamang ng 20 watt-hours kada litro.
Ayon kay Khan, isa sa pinakamalaking hamon sa pagbuo ng isang portable system ay ang paglikha ng isang madaling gamitin na aparato na magagamit ng sinuman.
Umaasa si Yoon na i-komersyal ang teknolohiya sa pamamagitan ng isang startup na pinaplano niyang ilunsad upang gawing mas user-friendly ang device at pagbutihin ang kahusayan at performance nito sa enerhiya.
Sa lab, gustong ilapat ni Khan ang mga aral na natutunan niya sa nakalipas na dekada sa mga isyu sa kalidad ng tubig na lampas sa desalination, gaya ng mabilis na pagtuklas ng mga contaminant sa inuming tubig.
"Ito ay talagang isang kapana-panabik na proyekto at ipinagmamalaki ko ang pag-unlad na nagawa namin sa ngayon, ngunit marami pa ring gawaing dapat gawin," sabi niya.
Halimbawa, habang ang "pagbuo ng mga portable system gamit ang mga proseso ng electromembrane ay isang orihinal at kawili-wiling paraan para sa off-grid small-scale water desalination," ang mga epekto ng polusyon, lalo na kung ang tubig ay may mataas na labo, ay maaaring makabuluhang tumaas ang mga kinakailangan sa pagpapanatili at mga gastos sa enerhiya. , ang sabi ni Nidal Hilal, Prof. engineer at direktor ng Abu Dhabi Water Research Center sa New York University, na hindi kasali sa pag-aaral.
"Ang isa pang limitasyon ay ang paggamit ng mga mamahaling materyales," dagdag niya."Magiging kawili-wiling makita ang mga katulad na sistema gamit ang mga murang materyales."
Ang pag-aaral ay pinondohan sa bahagi ng DEVCOM Soldier Center, ang Abdul Latif Jameel Water and Food Systems Laboratory (J-WAFS), ang Northeastern University Postdoctoral Fellowship Program sa Experimental Artificial Intelligence, at ang Ru Institute of Artificial Intelligence.
Ang mga mananaliksik sa Electronics Research Laboratory ng MIT ay nakabuo ng isang portable watermaker na maaaring gawing ligtas na inuming tubig ang tubig-dagat, ayon sa Fortune's Ian Mount.Isinulat ni Mount na ang research scientist na si Jongyun Khan at ang nagtapos na estudyante na si Bruce Crawford ay nagtatag ng Nona Technologies upang i-komersyal ang produkto.
Ang mga mananaliksik sa Massachusetts Institute of Technology ay "nakabuo ng isang free-floating desalination device na binubuo ng maraming layer ng mga evaporator na bumabawi ng init mula sa condensation ng water vapor, na nagpapataas ng pangkalahatang kahusayan nito," ulat ni Neil Nell Lewis ng CNN."Iminumungkahi ng mga mananaliksik na maaari itong i-configure bilang isang lumulutang na panel sa dagat, piped sariwang tubig sa baybayin, o maaari itong idinisenyo upang maghatid ng isang solong sambahayan gamit ito sa isang tangke ng tubig-dagat," isinulat ni Lewis.
Ang mga mananaliksik ng MIT ay nakabuo ng isang maleta na kasing laki ng portable na desalination device na maaaring gawing inuming tubig ang tubig-alat sapindutin ng isang pindutan, ulat ni Elisaveta M. Brandon ng Fast Company.Ang aparato ay maaaring "isang mahalagang tool para sa mga tao sa malalayong isla, mga barkong kargamento sa malayo sa pampang, at maging ang mga refugee camp na malapit sa tubig," isinulat ni Brandon.
Isinulat ng reporter ng Motherboard na si Audrey Carlton na ang mga mananaliksik ng MIT ay nakabuo ng "isang walang filter, portable na desalination device na gumagamit ng solar-generated electric field upang ilihis ang mga naka-charge na particle gaya ng asin, bakterya at mga virus."Ang kakapusan ay isang lumalaking problema para sa lahat dahil sa pagtaas ng lebel ng dagat.Hindi namin gusto ang isang madilim na hinaharap, ngunit nais naming tulungan ang mga tao na maging handa para dito.
Ang isang bagong portable solar-powered desalination device na binuo ng mga mananaliksik ng MIT ay maaaring gumawa ng inuming tubig sapagpindot ng isang pindutan, ayon kay Tony Ho Tran ng The Daily Beast."Ang aparato ay hindi nakasalalay sa anumang mga filter tulad ng maginoo na mga watermaker," isinulat ni Tran."Sa halip, nakuryente nito ang tubig upang alisin ang mga mineral, tulad ng mga particle ng asin, mula sa tubig."