As imaxes descargadas do sitio web da Oficina de Prensa do Instituto Tecnolóxico de Massachusetts están dispoñibles para organizacións sen ánimo de lucro, medios de comunicación e público baixo unha licenza Creative Commons Attribution NonComercial Sen Derivatives.Non pode modificar as imaxes proporcionadas a non ser que teñan o tamaño correcto.Debe usarse crédito ao reproducir imaxes;se non aparece a continuación, enlaza a imaxe a "MIT".
Investigadores do Instituto Tecnolóxico de Massachusetts desenvolveron un dispositivo desalinizador portátil de menos de 10 kg de peso que elimina partículas e sal para producir auga potable.
O dispositivo do tamaño dunha maleta usa menos enerxía que un cargador de teléfono e tamén se pode alimentar cun pequeno panel solar portátil que se pode mercar en liña por uns 50 dólares.Produce automaticamente auga potable que supera os estándares da Organización Mundial da Saúde.A tecnoloxía está empaquetada nun dispositivo fácil de usar que funciona nopremer un botón.
A diferenza doutras fabricantes de auga portátiles que requiren que a auga pase a través dun filtro, este dispositivo usa electricidade para eliminar as partículas da auga potable.Non é necesaria a substitución do filtro, o que reduce moito a necesidade de mantemento a longo prazo.
Isto podería permitir que a unidade se despregue en áreas remotas e con recursos moi limitados, como comunidades en pequenas illas ou a bordo de buques de carga offshore.Tamén se pode usar para axudar aos refuxiados que foxen de desastres naturais ou aos soldados implicados en operacións militares a longo prazo.
"Esta é realmente a culminación dunha viaxe de 10 anos para min e para o meu equipo.Ao longo dos anos estivemos traballando na física detrás de varios procesos de desalinización, pero poñendo todos estes avances nunha caixa, construíndo un sistema e facéndoo no océano.Foi moi gratificante e unha experiencia gratificante para min", dixo o autor principal Jongyoon Han, profesor de enxeñaría eléctrica, informática e bioenxeñaría e membro do Laboratorio de Investigación Electrónica (RLE).
A Khan uníronse o primeiro autor Jungyo Yoon, RLE Fellow, Hyukjin J. Kwon, antigo posdoutoral, Sungku Kang, posdoutoral da Northeastern University, e o Comando de Desenvolvemento de Capacidades de Combate do Exército dos Estados Unidos (DEVCOM) Eric Braque.O estudo publicouse en liña na revista Environmental Science & Technology.
Yoon explicou que as plantas desalinizadoras portátiles comerciais normalmente requiren bombas de alta presión para conducir a auga a través dos filtros, que son difíciles de miniaturizar sen comprometer a eficiencia enerxética da unidade.
En cambio, o seu dispositivo baséase nunha técnica chamada polarización de concentración de iones (ICP), que o grupo de Khan foi pioneiro hai máis de 10 anos.En lugar de filtrar a auga, o proceso ICP aplica un campo eléctrico a unha membrana situada por riba e por debaixo da vía fluvial.Cando as partículas cargadas positiva ou negativamente, incluíndo moléculas de sal, bacterias e virus, atravesan a membrana, son repelidas dela.As partículas cargadas son dirixidas a unha segunda corrente de auga, que finalmente é expulsada.
Este proceso elimina os sólidos disoltos e en suspensión, permitindo que a auga limpa pase polas canles.Debido a que só require unha bomba de baixa presión, ICP utiliza menos enerxía que outras tecnoloxías.
Pero ICP non sempre elimina todo o sal que flota no medio da canle.Entón, os investigadores implementaron un segundo proceso chamado electrodiálise para eliminar os ións de sal restantes.
Yun e Kang utilizaron a aprendizaxe automática para atopar a combinación perfecta de módulos de ICP e electrodiálise.A configuración óptima consiste nun proceso ICP en dúas etapas onde a auga pasa a través de seis módulos na primeira etapa, despois a través de tres módulos na segunda etapa, seguido dun proceso de electrodiálise.Isto minimiza o consumo de enerxía ao tempo que o proceso se autolimpe.
"Se ben é certo que algunhas partículas cargadas poden ser capturadas pola membrana de intercambio iónico, se están atrapadas, podemos eliminar facilmente as partículas cargadas simplemente cambiando a polaridade do campo eléctrico", explicou Yun.
Encolleron e estibaron o ICP e os módulos de electrodiálise para mellorar a súa eficiencia enerxética e permitirlles caber en unidades portátiles.Os investigadores desenvolveron un dispositivo para non especialistas para iniciar o proceso de desalinización e limpeza automática cun sóbotón.Unha vez que a salinidade e o reconto de partículas caen por debaixo de determinados limiares, o dispositivo avisa aos usuarios de que a auga está lista para beber.
Os investigadores tamén crearon unha aplicación para teléfonos intelixentes que controla o dispositivo sen fíos e informa de datos en tempo real sobre o consumo de enerxía e a salinidade da auga.
Despois de experimentos de laboratorio con auga de distintos graos de salinidade e turbidez (turbidez), o dispositivo foi probado no campo da praia Carson de Boston.
Yoon e Kwon colocaron a caixa na beira e deixaron caer o alimentador á auga.Despois de aproximadamente media hora, o dispositivo encheu un vaso de plástico con auga potable limpa.
"Foi moi emocionante e sorprendente que tivese éxito mesmo no primeiro lanzamento.Pero creo que a principal razón do noso éxito é a acumulación de todas estas pequenas melloras que fixemos no camiño ", dixo Khan.
A auga resultante supera os estándares de calidade da Organización Mundial da Saúde e a instalación reduce a cantidade de sólidos en suspensión polo menos 10 veces.O seu prototipo produce auga potable a un ritmo de 0,3 litros por hora e consome só 20 vatios-hora por litro.
Segundo Khan, un dos maiores retos no desenvolvemento dun sistema portátil é crear un dispositivo intuitivo que poida usar calquera.
Yoon espera comercializar a tecnoloxía a través dunha startup que planea lanzar para facer o dispositivo máis fácil de usar e mellorar a súa eficiencia e rendemento enerxético.
No laboratorio, Khan quere aplicar as leccións que aprendeu durante a última década a problemas de calidade da auga máis aló da desalinización, como a rápida detección de contaminantes na auga potable.
"Definitivamente é un proxecto ilusionante e estou orgulloso do progreso que fixemos ata agora, pero aínda queda moito traballo por facer", dixo.
Por exemplo, aínda que "o desenvolvemento de sistemas portátiles mediante procesos de electromembrana é unha vía orixinal e interesante para a desalinización de auga a pequena escala fóra da rede", os efectos da contaminación, especialmente se a auga ten unha turbidez elevada, poden aumentar significativamente os requisitos de mantemento e os custos enerxéticos. , sinala Nidal Hilal, profesor enxeñeiro e director do Centro de Investigación da Auga de Abu Dhabi da Universidade de Nova York, quen non participou no estudo.
"Outra limitación é o uso de materiais caros", engadiu."Será interesante ver sistemas similares usando materiais económicos".
O estudo foi financiado en parte polo DEVCOM Soldier Center, o Abdul Latif Jameel Water and Food Systems Laboratory (J-WAFS), o Northeastern University Postdoctoral Fellowship Program in Experimental Artificial Intelligence e o Ru Institute of Artificial Intelligence.
Investigadores do Laboratorio de Investigación de Electrónica do MIT desenvolveron un desalinizador portátil que pode converter a auga do mar en auga potable, segundo Ian Mount de Fortune.Mount escribe que o científico investigador Jongyun Khan e o estudante de posgrao Bruce Crawford fundaron Nona Technologies para comercializar o produto.
Os investigadores do Instituto Tecnolóxico de Massachusetts "desenvolveron un dispositivo de desalinización flotante que consiste en múltiples capas de evaporadores que recuperan a calor da condensación do vapor de auga, aumentando a súa eficiencia global", informa Neil Nell Lewis de CNN."Os investigadores suxiren que podería configurarse como un panel flotante no mar, conducir auga doce á costa, ou podería deseñarse para servir a un só fogar usándoo nun tanque de auga de mar", escribiu Lewis.
Os investigadores do MIT desenvolveron un dispositivo desalinizador portátil do tamaño dunha maleta que pode converter a auga salgada en auga potable.premer un botón, informa Elisaveta M. Brandon de Fast Company.O dispositivo podería ser "unha ferramenta esencial para as persoas de illas remotas, buques de carga en alta mar e mesmo campos de refuxiados preto da auga", escribiu Brandon.
A xornalista da placa base Audrey Carlton escribe que os investigadores do MIT desenvolveron "un dispositivo desalinizador portátil sen filtro que utiliza campos eléctricos xerados polo sol para desviar partículas cargadas como sal, bacterias e virus".A escaseza é un problema crecente para todos debido ao aumento do nivel do mar.Non queremos un futuro sombrío, pero queremos axudar á xente a estar preparada para iso”.
Un novo dispositivo de desalinización portátil alimentado por enerxía solar desenvolvido por investigadores do MIT pode producir auga potabletocar un botón, segundo Tony Ho Tran de The Daily Beast."O dispositivo non depende de ningún filtro como os desalinizadores convencionais", escribiu Tran."En cambio, electrocuta a auga para eliminar minerais, como partículas de sal, da auga".