Массачусетс технологиялық институтының баспасөз офисінің веб-сайтынан жүктеп алынған кескіндер коммерциялық емес ұйымдарға, бұқаралық ақпарат құралдарына және жұртшылыққа Creative Commons Attribution Noncommercial Nonderivative лицензиясы бойынша қолжетімді.Берілген кескіндерді дұрыс өлшемге дейін қиып алмағанша өзгерте алмайсыз.Суреттерді ойнату кезінде несие пайдаланылуы керек;егер ол төменде көрсетілмесе, суретті «MIT» бөліміне байланыстырыңыз.
Массачусетс технологиялық институтының зерттеушілері ауыз су өндіру үшін бөлшектер мен тұзды кетіретін салмағы 10 келіден аспайтын портативті тұзсыздандыру құрылғысын жасап шығарды.
Чемодан өлшеміндегі құрылғы телефонды зарядтағышқа қарағанда аз қуат тұтынады және сонымен бірге шамамен 50 долларға онлайн сатып алуға болатын шағын портативті күн панелінен қуат алуға болады.Ол Дүниежүзілік денсаулық сақтау ұйымының стандарттарынан асатын ауыз суды автоматты түрде шығарады.Технология желіде жұмыс істейтін пайдаланушыға ыңғайлы құрылғыға оралғантүймені басу.
Суды сүзгіден өткізуді қажет ететін басқа портативті су өндірушілерден айырмашылығы, бұл құрылғы ауыз судың бөлшектерін кетіру үшін электр қуатын пайдаланады.Сүзгіні ауыстыру қажет емес, бұл ұзақ мерзімді техникалық қызмет көрсету қажеттілігін айтарлықтай азайтады.
Бұл құрылғыны шағын аралдардағы қауымдастықтар немесе теңіздегі жүк кемелері сияқты шалғайдағы және ресурстары өте шектеулі аймақтарға орналастыруға мүмкіндік береді.Оны табиғи апаттардан қашқан босқындарға немесе ұзақ мерзімді әскери операцияларға қатысқан сарбаздарға көмектесу үшін де пайдалануға болады.
«Бұл мен үшін және менің командам үшін 10 жылдық жолдың шыңы.Көптеген жылдар бойы біз әртүрлі тұщыландыру процестерінің физикасы бойынша жұмыс істедік, бірақ бұл жетістіктердің барлығын қорапқа салып, жүйені құрып, оны мұхитта жасадық.Бұл мен үшін өте пайдалы әрі пайдалы тәжірибе болды», - деді аға автор Джонгюн Хан, электротехника, информатика және биоинженерия профессоры және Электроника зерттеу зертханасының (RLE) мүшесі.
Ханға бірінші автор Джунгё Юн, RLE стипендиаты, Хюкжин Дж. Квон, бұрынғы постдокторант, Сонку Канг, Солтүстік-Шығыс университетінің постдокторанты және АҚШ армиясының жауынгерлік мүмкіндіктерін дамыту қолбасшылығы (DEVCOM) Эрик Брак қосылды.Зерттеу Environmental Science & Technology журналында онлайнда жарияланды.
Юн коммерциялық портативті тұщыландыру қондырғылары әдетте сүзгілер арқылы суды айдау үшін жоғары қысымды сорғыларды қажет ететінін түсіндірді, оларды қондырғының энергия тиімділігін төмендетпей миниатюризациялау қиын.
Оның орнына, олардың құрылғысы Хан тобы 10 жылдан астам бұрын пайда болған ион-концентрациялық поляризация (ICP) деп аталатын әдіске негізделген.Суды сүзудің орнына ICP процесі су жолының үстінде және астында орналасқан мембранаға электр өрісін қолданады.Оң немесе теріс зарядталған бөлшектер, соның ішінде тұз молекулалары, бактериялар мен вирустар мембрана арқылы өткенде, олар одан итеріледі.Зарядталған бөлшектер судың екінші ағынына бағытталады, ол ақырында лақтырылады.
Бұл процесс таза судың арналар арқылы өтуіне мүмкіндік беретін еріген және тоқтатылған қатты заттарды жояды.Ол тек төмен қысымды сорғыны қажет ететіндіктен, ICP басқа технологияларға қарағанда энергияны аз пайдаланады.
Бірақ ICP әрқашан арнаның ортасында қалқып тұрған барлық тұзды алып тастамайды.Сондықтан зерттеушілер қалған тұз иондарын жою үшін электродиализ деп аталатын екінші процесті жүзеге асырды.
Юн мен Кан ICP және электродиализ модульдерінің тамаша үйлесімін табу үшін машиналық оқытуды пайдаланды.Оңтайлы орнату бірінші кезеңде су алты модуль арқылы, содан кейін екінші кезеңде үш модуль арқылы, содан кейін электродиализ процесі өтетін екі сатылы ICP процесінен тұрады.Бұл процесті өзін-өзі тазарту кезінде энергия шығынын азайтады.
«Кейбір зарядталған бөлшектерді ион алмасу мембранасы ұстай алатыны рас, бірақ олар ұсталып қалса, біз электр өрісінің полярлығын өзгерту арқылы зарядталған бөлшектерді оңай алып тастай аламыз», - деп түсіндірді Юн.
Олар ICP және электродиализ модульдерін олардың энергия тиімділігін арттыру және портативті қондырғыларға орналастыруға мүмкіндік беру үшін қысқартып, орналастырды.Зерттеушілер маман емес адамдар үшін автоматты түрде тұщыту және тазалау процесін тек біреуімен бастау үшін құрылғы ойлап таптытүймесі.Тұздылық пен бөлшектердің саны белгілі бір шектерден төмен түскенде, құрылғы пайдаланушыларға судың ішуге дайын екендігі туралы хабарлайды.
Зерттеушілер сонымен қатар құрылғыны сымсыз басқаратын және энергияны тұтыну мен судың тұздылығы туралы нақты уақыттағы деректерді хабарлайтын смартфон қолданбасын жасады.
Тұздылығы мен лайлылығы (лайлылығы) әртүрлі сумен зертханалық тәжірибелерден кейін құрылғы Бостондағы Карсон жағажайындағы далада сынақтан өтті.
Юн мен Квон қорапты жағаға қойып, фидерді суға тастады.Шамамен жарты сағаттан кейін құрылғы пластикалық шыныаяқты таза ауыз суға толтырды.
«Оның алғашқы ұшырылымның өзінде сәтті болғаны өте қызықты және таң қалдырды.Бірақ менің ойымша, біздің жетістігіміздің басты себебі - біз осы жолда жасаған барлық осы шағын жақсартулардың жинақталуы », - деді Хан.
Алынған су Дүниежүзілік денсаулық сақтау ұйымының сапа стандарттарынан асып түседі, ал қондырғы қалқымалы заттардың мөлшерін кем дегенде 10 есеге азайтады.Олардың прототипі сағатына 0,3 литр жылдамдықпен ауыз су шығарады және литріне небәрі 20 ватт-сағат тұтынады.
Ханның айтуынша, портативті жүйені дамытудағы ең үлкен қиындықтардың бірі - кез келген адам пайдалана алатын интуитивті құрылғы жасау.
Юн құрылғыны қолданушыға ыңғайлы ету және оның энергия тиімділігі мен өнімділігін арттыру үшін іске қосуды жоспарлап отырған стартап арқылы технологияны коммерцияландыруға үміттенеді.
Зертханада Хан соңғы онжылдықта алған сабақтарын ауыз судағы ластаушы заттарды жылдам анықтау сияқты тұщыландырудан тыс су сапасы мәселелеріне қолданғысы келеді.
«Бұл, әрине, қызықты жоба және мен осы уақытқа дейін жеткен жетістіктерімізді мақтан тұтамын, бірақ әлі де көп жұмыс істеу керек», - деді ол.
Мысалы, «электрмембраналық процестерді пайдалана отырып, портативті жүйелерді дамыту желіден тыс шағын көлемді суды тұщыландырудың өзіндік және қызықты жолы» болғанымен, ластану салдары, әсіресе судың бұлыңғырлығы жоғары болса, техникалық қызмет көрсету талаптары мен энергия шығындарын айтарлықтай арттыруы мүмкін. , дейді Нидал Хилал, профессор инженер және Нью-Йорк университетіндегі Абу-Даби суды зерттеу орталығының директоры, ол зерттеуге қатыспаған.
«Тағы бір шектеу - қымбат материалдарды пайдалану», - деп қосты ол.«Қымбат емес материалдарды пайдаланатын ұқсас жүйелерді көру қызықты болады».
Зерттеуді ішінара DEVCOM сарбаз орталығы, Абдул Латиф Джамил су және тамақ жүйелері зертханасы (J-WAFS), Солтүстік-шығыс университетінің эксперименттік жасанды интеллект бойынша докторлықтан кейінгі стипендия бағдарламасы және Ру жасанды интеллект институты қаржыландырды.
MIT электроника зерттеу зертханасының зерттеушілері теңіз суын қауіпсіз ауыз суға айналдыра алатын портативті су өндіретін құрылғыны ойлап тапты, деп хабарлайды Fortune's Ian Mount.Маунт зерттеуші ғалым Джонгюн Хан мен магистрант Брюс Кроуфорд өнімді коммерцияландыру үшін Nona Technologies компаниясын құрғанын жазады.
Массачусетс технологиялық институтының зерттеушілері «су буының конденсациясынан жылуды қалпына келтіріп, оның жалпы тиімділігін арттыратын буландырғыштардың бірнеше қабаттарынан тұратын еркін қалқымалы тұзсыздандыру құрылғысын жасады», - деп хабарлайды CNN тілшісі Нил Нел Льюис.«Зерттеушілер оны теңізде қалқымалы панель ретінде конфигурациялауға, жағаға тұщы суды жіберуге немесе оны теңіз суына арналған резервуарда пайдалана отырып, бір үй шаруашылығына қызмет көрсетуге арналған болуы мүмкін деп болжайды», - деп жазды Льюис.
MIT зерттеушілері тұзды суды ауыз суға айналдыратын чемодан көлеміндегі портативті тұщыландыру құрылғысын жасап шығарды.түймені басу, деп хабарлайды Fast компаниясының Элизавета М.Брэндон.Құрылғы «шалғайдағы аралдардағы, теңіздегі жүк кемелеріндегі және тіпті суға жақын босқындар лагеріндегі адамдар үшін маңызды құрал» болуы мүмкін», - деп жазды Брэндон.
Аналық платаның репортері Одри Карлтон MIT зерттеушілері «тұз, бактериялар және вирустар сияқты зарядталған бөлшектерді бұру үшін күн сәулесінен пайда болатын электр өрістерін қолданатын сүзгісіз, портативті тұзсыздандыру құрылғысын» жасағанын жазады.Теңіз деңгейінің көтерілуіне байланысты тапшылық барлық адамдар үшін өсіп келе жатқан проблема болып табылады.Біз бұлыңғыр болашақты қаламаймыз, бірақ адамдарға оған дайын болуға көмектескіміз келеді».
MIT зерттеушілері әзірлеген жаңа портативті күн қуатымен жұмыс істейтін тұщыландыру құрылғысы ауыз суды өндіре аладытүймені басу, деп хабарлайды The Daily Beast журналисі Тони Хо Тран.«Құрылғы кәдімгі су өндірушілер сияқты ешқандай сүзгілерге тәуелді емес», - деп жазды Тран.«Оның орнына ол судан тұз бөлшектері сияқты минералдарды кетіру үшін суды электр тоғымен жібереді».