◎ Fan seewetter nei drinkwetter mei ien druk op de knop |MIT Nijs

Ofbyldings ynladen fan 'e webside fan' e Massachusetts Institute of Technology Press Office binne beskikber foar non-profit organisaasjes, de media en it publyk ûnder in Creative Commons Attribution NonCommercial Gjin derivative lisinsje.Jo meie de levere ôfbyldings net wizigje, útsein as se nei de juste grutte binne bysnijd.Kredyt moat brûkt wurde by it spyljen fan ôfbyldings;as it net hjirûnder stiet, keppelje dan de ôfbylding oan "MIT".
Undersikers fan it Massachusetts Institute of Technology hawwe in draachbere desalinaasjeapparaat ûntwikkele dat minder dan 10 kg weaget dat dieltsjes en sâlt verwijdert om drinkwetter te produsearjen.
It apparaat mei koffergrutte brûkt minder macht dan in tillefoanlader en kin ek wurde oandreaun troch in lyts draachber sinnepaniel dat online kin wurde kocht foar sawat $ 50.It produseart automatysk drinkwetter dat de noarmen fan 'e Wrâldsûnensorganisaasje grutter hat.De technology wurdt ferpakt yn in brûker-freonlik apparaat dat wurket by dedruk op in knop.
Oars as oare draachbere wettermakkers dy't wetter nedich hawwe om troch in filter te gean, brûkt dit apparaat elektrisiteit om dieltsjes út drinkwetter te ferwiderjen.Filterferfanging is net nedich, wat de needsaak foar ûnderhâld op lange termyn sterk ferminderet.
Dit koe tastean de ienheid te wurde ynset op ôfstân en tige boarne-beheinde gebieten, lykas mienskippen op lytse eilannen of oan board offshore frachtskippen.It kin ek brûkt wurde om flechtlingen te helpen dy't flechtsje út natuerrampen of soldaten belutsen by lange termyn militêre operaasjes.
"Dit is echt de kulminaasje fan in reis fan 10 jier foar my en myn team.Yn 'e rin fan' e jierren hawwe wy wurke oan 'e natuerkunde efter ferskate desalinaasjeprosessen, mar al dizze foarútgong yn in doaze pleatse, in systeem bouwe en it yn' e oseaan dwaan.It hat my tige beleanjend en in beleanjend ûnderfining west foar my, "sei senior auteur Jongyoon Han, in heechlearaar elektrotechnyk, kompjûterwittenskip en bioengineering en lid fan it Electronics Research Laboratory (RLE).
Khan waard lid fan earste auteur Jungyo Yoon, RLE Fellow, Hyukjin J. Kwon, eardere postdoctoral fellow, Sungku Kang, postdoctoral fellow oan Northeastern University, en US Army Combat Capabilities Development Command (DEVCOM) Eric Braque.De stúdzje waard online publisearre yn it tydskrift Environmental Science & Technology.
Yoon ferklearre dat kommersjele draachbere desalinaasjeplanten typysk hege drukpompen fereaskje om wetter troch filters te riden, dy't lestich te miniaturisearjen binne sûnder de enerzjy-effisjinsje fan 'e ienheid te kompromittearjen.
Ynstee dêrfan is har apparaat basearre op in technyk neamd ion-konsintraasjepolarisaasje (ICP), dy't de groep fan Khan mear dan 10 jier lyn pionierde.Ynstee fan it filterjen fan wetter jildt it ICP-proses in elektrysk fjild oan in membraan dat boppe en ûnder de wetterwei leit.Wannear't posityf of negatyf laden dieltsjes, ynklusyf sâltmolekulen, baktearjes en firussen, troch it membraan passe, wurde se derút ôfstutsen.De opladen dieltsjes wurde rjochte yn in twadde stream wetter, dy't úteinlik útstutsen wurdt.
Dit proses ferwideret oploste en ophongen fêste stoffen, wêrtroch skjin wetter troch de kanalen passe kin.Om't it allinich in lege drukpomp nedich is, brûkt ICP minder enerzjy as oare technologyen.
Mar ICP ferwideret net altyd al it sâlt dat yn 'e midden fan it kanaal driuwt.Dat de ûndersikers implementearre in twadde proses neamd elektrodialyse om de oerbleaune sâltionen te ferwiderjen.
Yun en Kang brûkten masine learen om de perfekte kombinaasje fan ICP- en elektrodialysemodules te finen.De optimale opset bestiet út in twa-poadium ICP proses dêr't wetter giet troch seis modules yn de earste etappe, dan troch trije modules yn de twadde etappe, folge troch in electrodialysis proses.Dit minimearret enerzjyferbrûk, wylst it proses selsreinigjend makket.
"Hoewol it wier is dat guon opladen dieltsjes kinne wurde fongen troch it ion-útwikselingsmembraan, as se fêst binne, kinne wy ​​​​de opladen dieltsjes maklik ferwiderje troch gewoan de polariteit fan it elektryske fjild te feroarjen," ferklearre Yun.
Se krompen en stowe de ICP- en elektrodialysemodules om har enerzjy-effisjinsje te ferbetterjen en te tastean se te passen yn draachbere ienheden.Undersikers hawwe in apparaat ûntwikkele foar net-spesjalisten om it proses fan automatyske desalinaasje en skjinmeitsjen te begjinnen mei mar ienknop.Sadree't it sâltgehalte en it oantal dieltsjes ûnder bepaalde drompels falle, meldt it apparaat brûkers dat it wetter klear is om te drinken.
De ûndersikers makken ek in smartphone-app dy't it apparaat draadloos kontrolearret en realtime gegevens rapporteart oer enerzjyferbrûk en wettersaliniteit.
Nei laboratoariumeksperiminten mei wetter fan ferskillende graad fan saliniteit en troebelheid (troebelheid), waard it apparaat yn it fjild op Carson Beach yn Boston test.
Yoon en Kwon sette de doaze op 'e bank en lieten de feeder yn it wetter.Nei sa'n heal oere folde it apparaat in plestik beker mei skjin drinkwetter.
"It wie heul spannend en ferrassend dat it sels by de earste lansearring suksesfol wie.Mar ik tink dat de wichtichste reden foar ús sukses de accumulation is fan al dizze lytse ferbetteringen dy't wy ûnderweis makke hawwe, ”sei Khan.
It resultearjende wetter is heger as de kwaliteitsnormen fan 'e Wrâldsûnensorganisaasje, en de ynstallaasje ferminderet it bedrach fan ophongen fêste stoffen mei op syn minst 10 kear.Har prototype produsearret drinkwetter mei in taryf fan 0,3 liter per oere en verbruikt mar 20 watt-oeren per liter.
Neffens Khan is ien fan 'e grutste útdagings by it ûntwikkeljen fan in draachber systeem om in yntuïtyf apparaat te meitsjen dat elkenien kin brûke.
Yoon hopet de technology te kommersjalisearjen troch in opstart dy't hy fan plan is te lansearjen om it apparaat brûkerfreonliker te meitsjen en syn enerzjy-effisjinsje en prestaasjes te ferbetterjen.
Yn it laboratoarium wol Khan de lessen dy't hy yn 'e ôfrûne desennia leard hat tapasse op problemen fan wetterkwaliteit bûten ûntsalinaasje, lykas de rappe deteksje fan kontaminanten yn drinkwetter.
"It is perfoarst in spannend projekt en ik bin grutsk op de foarútgong dy't wy oant no ta hawwe makke, mar d'r is noch in soad wurk te dwaan," sei er.
Bygelyks, wylst "ûntwikkeling fan draachbere systemen mei help fan elektromembrane prosessen is in orizjinele en nijsgjirrige avenue foar off-grid lytsskalige wetter desalination," de effekten fan fersmoarging, benammen as it wetter hat hege turbidity, kin gâns tanimme ûnderhâld easken en enerzjy kosten , merkt Nidal Hilal, prof yngenieur en direkteur fan it Abu Dhabi Water Research Center oan 'e New York University, dy't net belutsen wie by de stúdzje.
"In oare beheining is it brûken fan djoere materialen," tafoege hy."It sil nijsgjirrich wêze om ferlykbere systemen te sjen dy't goedkeape materialen brûke."
De stúdzje waard foar in part finansierd troch it DEVCOM Soldier Center, it Abdul Latif Jameel Water and Food Systems Laboratory (J-WAFS), it Northeastern University Postdoctoral Fellowship Program in Experimental Artificial Intelligence, en it Ru Institute of Artificial Intelligence.
Undersikers by MIT's Electronics Research Laboratory hawwe in draachbere wettermakker ûntwikkele dy't seewetter kin omsette yn feilich drinkwetter, neffens Fortune's Ian Mount.Mount skriuwt dat ûndersykswittenskipper Jongyun Khan en ôfstudearre studint Bruce Crawford Nona Technologies stiften om it produkt te kommersjalisearjen.
Undersikers by it Massachusetts Institute of Technology "hawwe in frij driuwend desalination-apparaat ûntwikkele besteande út meardere lagen fan evaporators dy't waarmte weromhelje fan 'e kondensaasje fan wetterdamp, wêrtroch't syn totale effisjinsje ferheget," Neil Nell Lewis fan CNN rapportearret."De ûndersikers suggerearje dat it koe wurde konfigureare as in driuwend paniel op see, swiet wetter nei de kust, of it koe wurde ûntworpen om ien húshâlding te tsjinjen mei it yn in seewettertank," skreau Lewis.
MIT-ûndersikers hawwe in koffergrutte draagbaar desalinaasjeapparaat ûntwikkele dat sâlt wetter kin omsette yn drinkwetter by dedruk op in knop, meldt Elisaveta M. Brandon fan Fast Company.It apparaat kin "in essinsjeel ark wêze foar minsken op ôfstân eilannen, offshore frachtskippen, en sels flechtlingekampen tichtby wetter," skreau Brandon.
Motherboard-ferslachjouwer Audrey Carlton skriuwt dat MIT-ûndersikers "in filterleaze, draachbere desalinaasjeapparaat hawwe ûntwikkele dat elektryske fjilden opwekt troch sinne brûkt om opladen dieltsjes lykas sâlt, baktearjes en firussen ôf te lûken."Skarpte is foar elkenien in tanimmend probleem troch it tanimmen fan seespegel.Wy wolle gjin bleke takomst, mar wy wolle minsken helpe om der op taret te wurden.”
In nije draachbere sinne-oandreaune desalination apparaat ûntwikkele troch MIT ûndersikers kin produsearje drinkwetter by dedruk op in knop, neffens Tony Ho Tran fan The Daily Beast."It apparaat is net ôfhinklik fan filters lykas konvinsjonele wettermakkers," skreau Tran."Ynstee dêrfan elektrocutearret it wetter om mineralen, lykas sâltpartikels, út it wetter te ferwiderjen."