Массачусетс технология институтунун басма сөз кеңсесинин веб-сайтынан жүктөлүп алынган сүрөттөр коммерциялык эмес уюмдарга, жалпыга маалымдоо каражаттарына жана коомчулукка Creative Commons Attribution Noncommercial No Derivative License астында жеткиликтүү.Берилген сүрөттөрдү туура өлчөмгө чейин кесилмейинче өзгөртө албайсыз.Сүрөттөрдү ойнотууда кредит колдонулушу керек;эгерде ал төмөндө жок болсо, сүрөттү "MIT" менен байланыштырыңыз.
Массачусетс технологиялык институтунун окумуштуулары ичүүчү сууну өндүрүү үчүн бөлүкчөлөрдү жана тузду жок кылган, салмагы 10 килограммдан ашпаган көчмө тузсуздаштыруучу аппаратты иштеп чыгышты.
Чемодандын өлчөмүндөгү аппарат телефондун заряддоочу түзүлүшүнө караганда азыраак энергияны сарптайт жана ошондой эле 50 долларга жакын интернеттен сатып алса боло турган кичинекей портативдик күн панелинен кубат алат.Ал автоматтык түрдө Дүйнөлүк саламаттыкты сактоо уюмунун стандарттарынан ашкан ичүүчү сууну чыгарат.Технология даректе иштеген колдонуучуга ыңгайлуу түзүлүштө топтолгонбаскычты басуу.
Сууну чыпкадан өткөрүүнү талап кылган башка көчмө суу өндүрүүчүлөрдөн айырмаланып, бул аппарат ичүүчү суунун бөлүкчөлөрүн тазалоо үчүн электр энергиясын колдонот.Фильтрди алмаштыруу талап кылынбайт, бул узак мөөнөттүү тейлөөгө муктаждыкты кыйла азайтат.
Бул бирдикти алыскы жана ресурстары өтө чектелген аймактарга, мисалы, чакан аралдардагы жамааттарга же деңиздеги жүк ташуучу кемелердин бортунда жайгаштырууга мүмкүндүк берет.Ал ошондой эле табигый кырсыктардан качкан качкындарга же узак мөөнөттүү аскердик операцияларга катышкан аскерлерге жардам берүү үчүн колдонулушу мүмкүн.
«Бул чындыгында мен жана менин командам үчүн 10 жылдык жолдун туу чокусу.Көптөгөн жылдар бою биз ар кандай тузсуздандыруу процесстеринин физикасынын үстүндө иштеп жатабыз, бирок бул жетишкендиктерди бир кутуга салып, системаны куруп, океанда жасап жатабыз.Бул мен үчүн абдан пайдалуу жана пайдалуу тажрыйба болду”, - деди улук автор Жонгён Хан, электротехника, информатика жана биоинженерия профессору жана Электроника изилдөө лабораториясынын (RLE) мүчөсү.
Ханга биринчи жазуучу Жунги Юн, RLE стипендиаты, Hyukjin J. Kwon, мурдагы пост-докторант, Сунгку Канг, Түндүк-Чыгыш университетинин пост-докторанты жана АКШ армиясынын согуштук мүмкүнчүлүктөрүн өнүктүрүү командачылыгы (DEVCOM) Эрик Брак кошулду.Изилдөө Environmental Science & Technology журналында онлайн жарыяланды.
Юн коммерциялык портативдик тузсуздаштыруучу заводдор адатта сууну чыпкалардан өткөрүү үчүн жогорку басымдагы насосторду талап кыларын түшүндүрдү, аларды агрегаттын энергия эффективдүүлүгүнө доо кетирбестен кичирейтүү кыйын.
Тескерисинче, алардын аппараты Хандын тобу 10 жылдан ашык мурун пайда болгон ион-концентрация поляризациясы (ICP) деп аталган техникага негизделген.Сууну чыпкалоонун ордуна, ICP процесси суу жолунун үстүндө жана астында жайгашкан мембранага электр талаасын колдонот.Оң же терс заряддуу бөлүкчөлөр, анын ичинде туз молекулалары, бактериялар жана вирустар мембрана аркылуу өткөндө, алар андан сүрүлүп чыгат.Заряддалган бөлүкчөлөр суунун экинчи агымына багытталат, ал акырында сыртка чыгарылат.
Бул процесс эриген жана токтоп калган катуу заттарды жок кылып, таза сууну каналдар аркылуу өткөрөт.Бул бир гана төмөн басым насосту талап кылгандыктан, ICP башка технологияларга караганда азыраак энергияны колдонот.
Бирок ICP дайыма эле каналдын ортосунда сүзүп жаткан бардык тузду жок кыла бербейт.Ошентип, изилдөөчүлөр калган туз иондорун алып салуу үчүн электродиализ деп аталган экинчи процессти ишке ашырышты.
Юн менен Канг ICP жана электродиализ модулдарынын эң сонун айкалышын табуу үчүн машина үйрөнүүнү колдонушкан.Оптималдуу орнотуу эки этаптуу ICP процессинен турат, анда суу биринчи этапта алты модулдан, андан кийин экинчи этапта үч модулдан, андан кийин электродиализ процессинен өтөт.Бул процессти өзүн-өзү тазалоодо энергия керектөөнү азайтат.
"Кээ бир заряддуу бөлүкчөлөр ион алмашуу мембранасы тарабынан кармалышы мүмкүн экендиги чын, бирок алар кармалып калса, электр талаасынын полярдуулугун жөн гана өзгөртүү менен заряддалган бөлүкчөлөрдү оңой эле алып сала алабыз", - деп түшүндүрдү Юн.
Алар энергиянын эффективдүүлүгүн жогорулатуу жана портативдик блокторго туура келүүгө мүмкүндүк берүү үчүн ICP жана электродиализ модулдарын кичирейтишти жана жайгаштырды.Окумуштуулар адис эместер үчүн автоматтык түрдө тузсуздандыруу жана тазалоо процессин бир эле аппарат менен баштоо үчүн түзүлүштү иштеп чыгыштыбаскычы.Туздуулугу жана бөлүкчөлөрүнүн саны белгилүү бир чектерден төмөн түшкөндө, түзмөк колдонуучуларга суу ичүүгө даяр экендигин билдирет.
Окумуштуулар ошондой эле аппаратты зымсыз башкарган жана энергияны керектөө жана суунун туздуулугу боюнча реалдуу убакытта маалымат берген смартфон тиркемесин түзүштү.
Ар кандай деңгээлдеги туздуу жана булуттуу (булуттуу) суу менен лабораториялык эксперименттерден кийин аппарат Бостондогу Карсон жээгиндеги талаада сыналган.
Юн менен Квон коробканы жээкке коюп, фидерди сууга түшүрүштү.Болжол менен жарым сааттан кийин аппарат желим чөйчөктү таза ичүүчү сууга толтурду.
«Биринчи учурулганда эле ийгиликтүү болгону абдан кызыктуу жана таң калыштуу болду.Бирок менин оюмча, биздин ийгилигибиздин негизги себеби - бул биз жолдо жасаган кичинекей жакшыртуулардын топтолушу », - деди Хан.
Алынган суу Бүткүл дүйнөлүк саламаттыкты сактоо уюмунун сапат стандарттарынан ашат, ал эми орнотуу токтоп калган заттардын көлөмүн кеминде 10 эсеге азайтат.Алардын прототиби саатына 0,3 литр ичүүчү сууну чыгарып, литрине болгону 20 ватт-саат сарптайт.
Хандын айтымында, көчмө системаны иштеп чыгуудагы эң чоң көйгөйлөрдүн бири – ар бир адам колдоно ала турган интуитивдик түзүлүштү түзүү.
Юн аппаратты колдонуучуга ыңгайлуу кылуу жана анын энергиянын натыйжалуулугун жана өндүрүмдүүлүгүн жакшыртуу үчүн ишке киргизүүнү пландап жаткан стартап аркылуу технологияны коммерциялаштырууга үмүттөнөт.
Лабораторияда Хан акыркы он жылдыкта алган сабактарын тузсуздандыруудан тышкары суунун сапаты маселелерине, мисалы, ичүүчү суудагы булгоочу заттарды тез аныктоого колдонгусу келет.
"Бул, албетте, кызыктуу долбоор жана мен буга чейин жетишкен ийгиликтерибиз менен сыймыктанам, бирок дагы деле көп иштер жасала элек" деди ал.
Мисалы, "электрмембраналык процесстерди колдонуу менен көчмө системаларды иштеп чыгуу тармактан тышкаркы чакан көлөмдөгү сууну тузсуздандыруу үчүн оригиналдуу жана кызыктуу жол болуп саналат", ал эми булгануунун кесепеттери, айрыкча суунун булгануусу жогору болсо, техникалык тейлөө талаптарын жана энергетикалык чыгымдарды бир топ жогорулатат. , деп белгилейт Нидал Хилал, профессор инженер жана Нью-Йорк университетинин Абу-Даби Суу изилдөө борборунун директору, ал изилдөөгө катышкан эмес.
"Дагы бир чектөө - кымбат баалуу материалдарды колдонуу", - деп кошумчалады ал."Ушундай системаларды арзан материалдарды колдонуу менен көрүү кызыктуу болот."
Изилдөө жарым-жартылай DEVCOM Солдат борбору, Абдул Латиф Жамил суу жана тамак-аш системалары лабораториясы (J-WAFS), Түндүк-Чыгыш университетинин эксперименталдык жасалма интеллект боюнча докторантура программасы жана Ру Жасалма интеллект институту тарабынан каржыланган.
MITдин Электрондук изилдөө лабораториясынын изилдөөчүлөрү деңиз суусун таза ичүүчү сууга айландыра ала турган көчмө суу чыгаруучу аппаратты ойлоп табышты, деп билдирет Fortune's Ian Mount.Маунт изилдөөчү окумуштуу Жонгюн Хан жана аспирант Брюс Кроуфорд продуктуну коммерциялаштыруу үчүн Nona Technologies компаниясын негиздешкенин жазган.
Массачусетс технологиялык институтунун изилдөөчүлөрү "суу буусунун конденсациясынан жылуулукту калыбына келтирүүчү жана анын жалпы эффективдүүлүгүн жогорулаткан бууланткычтардын бир нече катмарынан турган эркин калкып жүрүүчү тузсуздаштыруучу түзүлүштү иштеп чыгышты", - деп билдирет CNNден Нил Нел Льюис."Изилдөөчүлөр аны деңизде калкып жүрүүчү панел катары конфигурациялап, жээкке таза суу өткөрүүчү түтүкчө катары конфигурациялашы мүмкүн же деңиз суусунун резервуарында пайдалануу менен бир үй-бүлөгө кызмат кылуу үчүн иштелип чыгышы мүмкүн деп эсептешет", - деп жазган Льюис.
MIT изилдөөчүлөрү чемодан өлчөмүндөгү портативдүү тузсуздаштыруучу аппаратты иштеп чыгышты, ал туздуу сууну ичүүчү сууга айландыра алат.баскычты басуу, Fast компаниясынын Элизавета М. Брэндон билдирди.Аппарат "алыскы аралдардагы, деңиздеги жүк ташуучу кемелердеги, жада калса сууга жакын качкындар лагериндеги адамдар үчүн маанилүү курал" болушу мүмкүн, - деп жазган Брэндон.
Motherboard кабарчысы Одри Карлтон MIT изилдөөчүлөрү "туз, бактериялар жана вирустар сыяктуу заряддуу бөлүкчөлөрдү буруш үчүн күндөн пайда болгон электр талаасын колдонгон чыпкасыз, көчмө тузсуздаштыруучу аппаратты" иштеп чыгышканын жазган.Деңиз деңгээлинин көтөрүлүшүнө байланыштуу тартыштык ар бир адам үчүн өсүп жаткан көйгөй.Биз караңгы келечекти каалабайбыз, бирок адамдарга ага даяр болууга жардам бергибиз келет».
MIT изилдөөчүлөрү тарабынан иштелип чыккан жаңы портативдик күн энергиясы менен иштеген тузсуздаштыруучу аппарат ичүүчү сууну өндүрө алатбаскычты басуу, The Daily Beast журналы Тони Хо Трандын айтымында."Аппарат кадимки суу чыгаруучулар сыяктуу эч кандай чыпкаларга көз каранды эмес" деп жазган Тран."Тескерисинче, ал суудан туз бөлүкчөлөрү сыяктуу минералдарды алып салуу үчүн сууну токко урат."