Сликите преземени од веб-страницата на Канцеларијата за печат на Технолошкиот институт Масачусетс се достапни за непрофитните организации, медиумите и јавноста под лиценца Creative Commons Attribution NonCommercial No Derivatives.Не можете да ги менувате дадените слики освен ако не се исечени на правилната големина.Кредитот мора да се користи при репродукција на слики;ако не е наведено подолу, поврзете ја сликата со „MIT“.
Истражувачите од Технолошкиот институт во Масачусетс развија пренослив уред за бигор со тежина помала од 10 килограми, кој ги отстранува честичките и солта за да произведе вода за пиење.
Уредот со големина на куфер користи помалку енергија од полнач за телефон, а може да се напојува и од мал пренослив соларен панел кој може да се купи онлајн за околу 50 долари.Тој автоматски произведува вода за пиење што ги надминува стандардите на Светската здравствена организација.Технологијата е спакувана во уред лесен за корисникот кој работи напритискање на копче.
За разлика од другите преносни производители на вода кои бараат вода да помине низ филтер, овој уред користи електрична енергија за да ги отстрани честичките од водата за пиење.Не е потребна замена на филтерот, што значително ја намалува потребата за долгорочно одржување.
Ова би можело да дозволи единицата да се распореди во оддалечени области со многу ограничени ресурси, како што се заедниците на мали острови или на морските товарни бродови.Може да се користи и за помош на бегалците кои бегаат од природни катастрофи или војниците вклучени во долгорочни воени операции.
„Ова е навистина кулминација на 10-годишното патување за мене и мојот тим.Со текот на годините работевме на физиката зад различни процеси на бигор, но ставајќи ги сите овие достигнувања во кутија, градејќи систем и правејќи го тоа во океанот.Тоа беше многу наградувачко и наградувачко искуство за мене“, рече постариот автор Џонгјон Хан, професор по електротехника, компјутерски науки и биоинженерство и член на Истражувачката лабораторија за електроника (RLE).
На Кан му се придружија првиот автор Jungyo Yoon, RLE соработник, Hyukjin J. Kwon, поранешен постдокторски соработник, Sungku Kang, постдокторски соработник на Northeastern University и Командата за развој на борбени способности на Армијата на САД (DEVCOM) Ерик Брак.Студијата е објавена на интернет во списанието Environmental Science & Technology.
Јун објасни дека комерцијалните преносливи постројки за бигор обично бараат пумпи под висок притисок за да ја движат водата низ филтрите, кои тешко се минијатуризираат без да се загрози енергетската ефикасност на единицата.
Наместо тоа, нивниот уред се заснова на техника наречена поларизација на концентрација на јони (ICP), која групата на Кан беше пионер пред повеќе од 10 години.Наместо да ја филтрира водата, процесот на ICP применува електрично поле на мембрана лоцирана над и под водениот пат.Кога позитивно или негативно наелектризираните честички, вклучувајќи молекули на сол, бактерии и вируси, минуваат низ мембраната, тие се отфрлаат од неа.Наелектризираните честички се насочуваат во вториот прилив на вода, кој на крајот се исфрла.
Овој процес ги отстранува растворените и суспендираните цврсти материи, овозможувајќи чиста вода да помине низ каналите.Бидејќи бара само пумпа со низок притисок, ICP користи помалку енергија од другите технологии.
Но, ICP не секогаш ја отстранува целата сол што лебди во средината на каналот.Така, истражувачите спроведоа втор процес наречен електродијализа за да ги отстранат преостанатите јони на сол.
Јун и Канг користеа машинско учење за да ја пронајдат совршената комбинација на ICP и модули за електродијализа.Оптималното поставување се состои од процес на ICP во две фази каде што водата поминува низ шест модули во првата фаза, потоа низ три модули во втората фаза, проследено со процес на електродијализа.Ова ја минимизира потрошувачката на енергија додека процесот се самочисти.
„Иако е точно дека некои наелектризирани честички можат да бидат заробени од мембраната за размена на јони, ако тие се заробени, можеме лесно да ги отстраниме наелектризираните честички со едноставно менување на поларитетот на електричното поле“, објасни Јун.
Тие се намалија и ги складираа ICP и модулите за електродијализа за да ја подобрат нивната енергетска ефикасност и да им овозможат да се вклопат во преносливи единици.Истражувачите развија уред за неспецијалисти да го започнат процесот на автоматско бигор и чистење со само еденкопче.Откако соленоста и бројот на честички ќе паднат под одредени прагови, уредот ги известува корисниците дека водата е подготвена за пиење.
Истражувачите создадоа и апликација за паметни телефони која безжично го контролира уредот и известува за податоци во реално време за потрошувачката на енергија и соленоста на водата.
По лабораториски експерименти со вода со различен степен на соленост и заматеност (заматеност), уредот беше тестиран на терен на плажата Карсон во Бостон.
Јун и Квон ја поставија кутијата на брегот и го фрлија фидерот во водата.По околу половина час, уредот наполнил пластична чаша со чиста вода за пиење.
„Беше многу возбудливо и изненадувачки што беше успешен уште при првото лансирање.Но, мислам дека главната причина за нашиот успех е акумулацијата на сите овие мали подобрувања што ги направивме на патот“, рече Кан.
Добиената вода ги надминува стандардите за квалитет на Светската здравствена организација, а инсталацијата ја намалува количината на суспендирани материи за најмалку 10 пати.Нивниот прототип произведува вода за пиење со брзина од 0,3 литри на час и троши само 20 ват-часови на литар.
Според Кан, еден од најголемите предизвици во развојот на пренослив систем е да се создаде интуитивен уред што секој може да го користи.
Јун се надева дека ќе ја комерцијализира технологијата преку стартап што планира да го лансира за да го направи уредот попријатен за корисниците и да ја подобри неговата енергетска ефикасност и перформанси.
Во лабораторијата, Кан сака да ги примени лекциите што ги научил во текот на изминатата деценија за проблемите со квалитетот на водата надвор од бигорот, како што е брзото откривање на загадувачи во водата за пиење.
„Тоа е дефинитивно возбудлив проект и горд сум на напредокот што го постигнавме досега, но има уште многу работа да се заврши“, рече тој.
На пример, додека „развојот на преносливи системи кои користат електромембрански процеси е оригинален и интересен пат за десолинирање на водата надвор од мрежата“, ефектите од загадувањето, особено ако водата има висока заматеност, може значително да ги зголемат барањата за одржување и трошоците за енергија , забележува Нидал Хилал, проф. инженер и директор на Центарот за истражување на водата во Абу Даби на Универзитетот во Њујорк, кој не бил вклучен во студијата.
„Друго ограничување е употребата на скапи материјали“, додаде тој.„Ќе биде интересно да се видат слични системи кои користат евтини материјали“.
Студијата беше делумно финансирана од Центарот за војници DEVCOM, Лабораторијата за системи за вода и храна Абдул Латиф Џамеел (J-WAFS), Програмата за постдокторски стипендии на североисточниот универзитет за експериментална вештачка интелигенција и Институтот за вештачка интелигенција Ру.
Истражувачите од Лабораторијата за истражување за електроника на MIT развија пренослив производител на вода што може да ја претвори морската вода во безбедна вода за пиење, според Иан Маунт од Fortune.Маунт пишува дека научникот Џонгјун Кан и дипломираниот студент Брус Крафорд ја основале Nona Technologies за да го комерцијализираат производот.
Истражувачите од Технолошкиот институт во Масачусетс „развија уред за бигор кој слободно лебди, кој се состои од повеќе слоеви испарувачи кои ја враќаат топлината од кондензацијата на водената пареа, зголемувајќи ја нејзината севкупна ефикасност“, известува Нил Нел Луис од CNN.„Истражувачите сугерираат дека може да биде конфигуриран како пловечки панел во морето, да се испорачува свежа вода до брегот или да биде дизајниран да служи на едно домаќинство што го користи во резервоар за морска вода“, напиша Луис.
Истражувачите од МИТ развија пренослив уред за бигор со големина на куфер кој може да ја претвори солената вода во вода за пиење напритискање на копче, известува Елисавета М Брендон од Fast Company.Уредот би можел да биде „суштинска алатка за луѓето на оддалечените острови, морските товарни бродови, па дури и бегалските кампови блиску до вода“, напиша Брендон.
Новинарката на матичната плоча Одри Карлтон пишува дека истражувачите на МИТ развиле „преносен уред за бигор без филтер кој користи електрични полиња генерирани од Сонцето за да ги отфрли наелектризираните честички како сол, бактерии и вируси“.Недостигот е се поголем проблем за сите поради подигнувањето на нивото на морето.Не сакаме мрачна иднина, но сакаме да им помогнеме на луѓето да бидат подготвени за тоа“.
Нов пренослив уред за бигор на соларна енергија, развиен од истражувачите на МИТ, може да произведува вода за пиење водопир на копче, според Тони Хо Тран од Дејли Бист.„Уредот не зависи од никакви филтри како конвенционалните производители на вода“, напиша Тран.„Наместо тоа, ја истура водата со струја за да ги отстрани минералите, како што се честичките од солта, од водата“.