მასაჩუსეტსის ტექნოლოგიური ინსტიტუტის პრეს-ოფისის ვებგვერდიდან გადმოწერილი სურათები ხელმისაწვდომია არაკომერციული ორგანიზაციებისთვის, მედიისთვის და საზოგადოებისთვის Creative Commons Attribution NonCommercial No Derivatives ლიცენზიით.თქვენ არ შეგიძლიათ შეცვალოთ მოწოდებული სურათები, თუ ისინი არ არის მოჭრილი სწორ ზომაზე.სურათების დაკვრისას გამოყენებული უნდა იყოს კრედიტი;თუ ეს არ არის ჩამოთვლილი ქვემოთ, დააკავშირეთ სურათი "MIT".
მასაჩუსეტსის ტექნოლოგიური ინსტიტუტის მკვლევარებმა შეიმუშავეს პორტატული გამწმენდი მოწყობილობა, რომელიც იწონის 10 კგ-ზე ნაკლებს, რომელიც შლის ნაწილაკებს და მარილს სასმელი წყლის წარმოებისთვის.
ჩემოდნის ზომის მოწყობილობა იყენებს ნაკლებ ენერგიას, ვიდრე ტელეფონის დამტენი და ასევე შეიძლება იკვებებოდეს პატარა პორტატული მზის პანელით, რომლის შეძენაც ონლაინ შესაძლებელია დაახლოებით 50 დოლარად.ის ავტომატურად აწარმოებს სასმელ წყალს, რომელიც აღემატება ჯანდაცვის მსოფლიო ორგანიზაციის სტანდარტებს.ტექნოლოგია შეფუთულია მოსახერხებელი მოწყობილობაში, რომელიც მუშაობსღილაკის დაჭერა.
სხვა პორტატული წყლის შემქმნელებისგან განსხვავებით, რომლებიც საჭიროებენ წყალს ფილტრის გავლით, ეს მოწყობილობა ელექტროენერგიას იყენებს სასმელი წყლისგან ნაწილაკების მოსაშორებლად.ფილტრის გამოცვლა არ არის საჭირო, რაც მნიშვნელოვნად ამცირებს გრძელვადიანი მოვლის საჭიროებას.
ეს საშუალებას მისცემს დანაყოფს განლაგდეს შორეულ და რესურსებით შეზღუდული ტერიტორიებზე, როგორიცაა თემები პატარა კუნძულებზე ან ოფშორულ სატვირთო გემებზე.ის ასევე შეიძლება გამოყენებულ იქნას ბუნებრივი კატასტროფებისგან გაქცეული ლტოლვილების ან ხანგრძლივ სამხედრო ოპერაციებში ჩართული ჯარისკაცების დასახმარებლად.
„ეს ნამდვილად 10 წლიანი მოგზაურობის კულმინაციაა ჩემთვის და ჩემი გუნდისთვის.წლების განმავლობაში ჩვენ ვმუშაობდით ფიზიკაზე, რომელიც მიღწეულია სხვადასხვა დეზალიზაციის პროცესის მიღმა, მაგრამ ყველა ამ მიღწევებს ყუთში ვდებდით, ვაშენებდით სისტემას და ვაკეთებდით ამას ოკეანეში.ეს იყო ძალიან მომგებიანი და მომგებიანი გამოცდილება ჩემთვის“, - თქვა უფროსმა ავტორმა ჯონგიოონ ჰანმა, ელექტროინჟინერიის, კომპიუტერული მეცნიერების და ბიოინჟინერიის პროფესორი და ელექტრონიკის კვლევის ლაბორატორიის (RLE) წევრი.
ხანს შეუერთდა პირველი ავტორი Jungyo Yoon, RLE Fellow, Hyukjin J. Kwon, ყოფილი პოსტდოქტორანტი, Sungku Kang, ჩრდილო-აღმოსავლეთის უნივერსიტეტის პოსტდოქტორანტი და აშშ-ს არმიის საბრძოლო შესაძლებლობების განვითარების სარდლობა (DEVCOM) ერიკ ბრაკი.კვლევა გამოქვეყნდა ონლაინ ჟურნალში Environmental Science & Technology.
იუნმა განმარტა, რომ კომერციული პორტატული გამწმენდი ქარხნები, როგორც წესი, საჭიროებენ მაღალი წნევის ტუმბოებს წყლის ფილტრებში გადასატანად, რომელთა მინიატურიზაცია რთულია დანადგარის ენერგოეფექტურობის კომპრომისის გარეშე.
სამაგიეროდ, მათი მოწყობილობა ეფუძნება ტექნიკას, რომელსაც ეწოდება იონის კონცენტრაციის პოლარიზაცია (ICP), რომლის პიონერადაც ხანის ჯგუფმა დაიწყო 10 წელზე მეტი ხნის წინ.წყლის გაფილტვრის ნაცვლად, ICP პროცესი იყენებს ელექტრულ ველს მემბრანაზე, რომელიც მდებარეობს წყლის გზის ზემოთ და ქვემოთ.როდესაც მემბრანაში გადის დადებითად ან უარყოფითად დამუხტული ნაწილაკები, მათ შორის მარილის მოლეკულები, ბაქტერიები და ვირუსები, ისინი გამოიდევნება მისგან.დამუხტული ნაწილაკები მიმართულია წყლის მეორე ნაკადში, რომელიც საბოლოოდ გამოიდევნება.
ეს პროცესი შლის გახსნილ და შეჩერებულ მყარ ნივთიერებებს, რაც სუფთა წყალს არხებში გავლის საშუალებას აძლევს.იმის გამო, რომ მას მხოლოდ დაბალი წნევის ტუმბო სჭირდება, ICP იყენებს ნაკლებ ენერგიას, ვიდრე სხვა ტექნოლოგიები.
მაგრამ ICP ყოველთვის არ აშორებს არხის შუაში მცურავ მთელ მარილს.ამრიგად, მკვლევარებმა განახორციელეს მეორე პროცესი, სახელწოდებით ელექტროდიალიზი, რათა ამოეღოთ დარჩენილი მარილის იონები.
იუნმა და კანგმა გამოიყენეს მანქანური სწავლება ICP და ელექტროდიალიზის მოდულების სრულყოფილი კომბინაციის მოსაძებნად.ოპტიმალური დაყენება შედგება ორეტაპიანი ICP პროცესისგან, სადაც წყალი გადის ექვს მოდულში პირველ ეტაპზე, შემდეგ სამ მოდულში მეორე ეტაპზე, რასაც მოჰყვება ელექტროდიალიზის პროცესი.ეს ამცირებს ენერგიის მოხმარებას პროცესის თვითწმენდისას.
„მიუხედავად იმისა, რომ მართალია, ზოგიერთი დამუხტული ნაწილაკი შეიძლება დაიჭიროს იონგამცვლელი მემბრანის მიერ, თუ ისინი ხაფანგშია, ჩვენ შეგვიძლია ადვილად ამოიღოთ დამუხტული ნაწილაკები ელექტრული ველის პოლარობის უბრალოდ შეცვლით“, - განმარტა იუნმა.
მათ შემცირდა და მოათავსეს ICP და ელექტროდიალიზის მოდულები ენერგოეფექტურობის გასაუმჯობესებლად და პორტატულ ერთეულებში მოთავსების საშუალებას.მკვლევარებმა შეიმუშავეს მოწყობილობა არასპეციალისტებისთვის, რათა დაიწყონ ავტომატური გაუმარილების და გაწმენდის პროცესი მხოლოდ ერთით.ღილაკი.მას შემდეგ, რაც მარილიანობა და ნაწილაკების რაოდენობა გარკვეულ ზღურბლებს ქვემოთ დაეცემა, მოწყობილობა აცნობებს მომხმარებლებს, რომ წყალი მზად არის დასალევად.
მკვლევარებმა ასევე შექმნეს სმარტფონის აპლიკაცია, რომელიც უსადენოდ აკონტროლებს მოწყობილობას და აცნობებს რეალურ დროში მონაცემებს ენერგიის მოხმარებისა და წყლის მარილიანობის შესახებ.
სხვადასხვა ხარისხის მარილიანობისა და სიმღვრივის წყალთან ლაბორატორიული ექსპერიმენტების შემდეგ მოწყობილობა ბოსტონის კარსონის სანაპიროზე მინდორზე გამოსცადეს.
იუნმა და კვონმა ყუთი ნაპირზე დააყენეს და მიმწოდებელი წყალში ჩააგდეს.დაახლოებით ნახევარი საათის შემდეგ მოწყობილობამ პლასტმასის ჭიქა სუფთა სასმელი წყლით შეავსო.
„ძალიან ამაღელვებელი და გასაკვირი იყო, რომ ის პირველივე გაშვებაზეც წარმატებული იყო.მაგრამ მე ვფიქრობ, რომ ჩვენი წარმატების მთავარი მიზეზი არის ყველა ამ მცირე გაუმჯობესების დაგროვება, რაც ამ გზაზე გავაკეთეთ, ”- თქვა ხანმა.
მიღებული წყალი აჭარბებს ჯანმრთელობის მსოფლიო ორგანიზაციის ხარისხის სტანდარტებს და ინსტალაცია ამცირებს შეჩერებული ნივთიერებების რაოდენობას მინიმუმ 10-ჯერ.მათი პროტოტიპი სასმელ წყალს აწარმოებს საათში 0,3 ლიტრი სიჩქარით და მოიხმარს მხოლოდ 20 ვატ-საათს ლიტრზე.
ხანის თქმით, პორტატული სისტემის შემუშავების ერთ-ერთი ყველაზე დიდი გამოწვევა არის ინტუიციური მოწყობილობის შექმნა, რომლის გამოყენებაც ყველას შეუძლია.
იუნი იმედოვნებს ტექნოლოგიის კომერციალიზაციას სტარტაპის მეშვეობით, რომლის გაშვებასაც აპირებს, რათა მოწყობილობა უფრო მოსახერხებელი გახადოს და გააუმჯობესოს მისი ენერგოეფექტურობა და შესრულება.
ლაბორატორიაში ხანს სურს გამოიყენოს გასული ათწლეულის განმავლობაში ნასწავლი გაკვეთილები წყლის ხარისხის საკითხებზე, რომელიც მიღმაა გაუვალობა, როგორიცაა სასმელ წყალში დამაბინძურებლების სწრაფი აღმოჩენა.
”ეს ნამდვილად საინტერესო პროექტია და მე ვამაყობ იმ პროგრესით, რაც აქამდე მივიღეთ, მაგრამ ჯერ კიდევ ბევრი სამუშაოა გასაკეთებელი,” - თქვა მან.
მაგალითად, მიუხედავად იმისა, რომ „ელექტრომემბრანული პროცესების გამოყენებით პორტატული სისტემების შემუშავება ორიგინალური და საინტერესო გზაა ქსელის გარეთ მცირე მასშტაბის წყლის მარილიანობისთვის“, დაბინძურების ეფექტებმა, განსაკუთრებით თუ წყალს აქვს მაღალი სიმღვრივე, შეიძლება მნიშვნელოვნად გაზარდოს ტექნიკური მოთხოვნები და ენერგიის ხარჯები. , აღნიშნავს ნიდალ ჰილალი, პროფესორი ინჟინერი და ნიუ-იორკის უნივერსიტეტის აბუ დაბის წყლის კვლევის ცენტრის დირექტორი, რომელიც არ იყო ჩართული კვლევაში.
”კიდევ ერთი შეზღუდვა არის ძვირადღირებული მასალების გამოყენება,” დასძინა მან.”საინტერესო იქნება მსგავსი სისტემების ნახვა იაფი მასალების გამოყენებით.”
კვლევა ნაწილობრივ დაფინანსდა DEVCOM ჯარისკაცის ცენტრის, აბდულ ლატიფ ჯამეელის წყლისა და საკვების სისტემების ლაბორატორიის (J-WAFS), ჩრდილო-აღმოსავლეთის უნივერსიტეტის პოსტდოქტორანტული პროგრამის ექსპერიმენტულ ხელოვნურ ინტელექტში და ხელოვნური ინტელექტის რუ ინსტიტუტის მიერ.
Fortune-ის იან მაუნტის თქმით, MIT-ის ელექტრონიკის კვლევითი ლაბორატორიის მკვლევარებმა შეიმუშავეს პორტატული წყლის შემქმნელი, რომელსაც შეუძლია ზღვის წყალი უსაფრთხო სასმელ წყალად აქციოს.Mount წერს, რომ მკვლევარმა მეცნიერმა ჯონგიუნ ხანმა და კურსდამთავრებულმა ბრიუს კროუფორდმა დააარსეს Nona Technologies პროდუქტის კომერციალიზაციისთვის.
მასაჩუსეტსის ტექნოლოგიური ინსტიტუტის მკვლევარებმა „შეიმუშავეს თავისუფლად მცურავი გამწმენდი მოწყობილობა, რომელიც შედგება აორთქლების მრავალი ფენისგან, რომელიც აღადგენს სითბოს წყლის ორთქლის კონდენსაციის შედეგად და ზრდის მის საერთო ეფექტურობას“, იტყობინება ნილ ნელ ლუისი CNN-დან.„მკვლევარები ვარაუდობენ, რომ ის შეიძლება იყოს კონფიგურირებული, როგორც ზღვაზე მცურავი პანელი, მტკნარი წყლის მილებით ნაპირამდე, ან შეიძლება შეიქმნას იმისათვის, რომ მოემსახუროს ერთ ოჯახს, რომელიც იყენებს მას ზღვის წყლის ავზში“, წერს ლუისი.
MIT-ის მკვლევარებმა შეიმუშავეს ჩემოდნის ზომის პორტატული გამწმენდი მოწყობილობა, რომელსაც შეუძლია მარილიანი წყალი გადააქციოს სასმელ წყალში.ღილაკის დაჭერაიუწყება ელისავეტა მ.ბრენდონი Fast Company-დან.ეს მოწყობილობა შეიძლება იყოს "არსებითი ინსტრუმენტი შორეულ კუნძულებზე, ოფშორულ სატვირთო გემებზე და ლტოლვილთა ბანაკებშიც კი, რომლებიც წყალთან ახლოს არიან", - წერს ბრენდონი.
დედაპლატის რეპორტიორი ოდრი კარლტონი წერს, რომ MIT-ის მკვლევარებმა შეიმუშავეს „უფილტრო, პორტატული გამწმენდი მოწყობილობა, რომელიც იყენებს მზისგან წარმოქმნილ ელექტრო ველებს დამუხტული ნაწილაკების, როგორიცაა მარილი, ბაქტერიები და ვირუსები“ გადასახვევად.დეფიციტი ყველასთვის მზარდი პრობლემაა ზღვის დონის აწევის გამო.ჩვენ არ გვინდა ბნელი მომავალი, მაგრამ გვსურს დავეხმაროთ ხალხს ამისთვის მომზადებული“.
MIT-ის მკვლევარების მიერ შემუშავებული ახალი პორტატული მზის ენერგიით დამცავი მოწყობილობა, რომელსაც შეუძლია სასმელი წყლის წარმოებაღილაკის შეხებაThe Daily Beast-ის ტონი ჰო ტრანის თქმით.”მოწყობილობა არ არის დამოკიდებული არცერთ ფილტრზე, როგორც ჩვეულებრივი წყლის შემქმნელები”, - წერს ტრანი.„სანაცვლოდ, ის წყალს ელექტროშოკს აყენებს, რათა წყლიდან ამოიღოს მინერალები, როგორიცაა მარილის ნაწილაკები“.