Gambar anu diunduh tina situs wéb Massachusetts Institute of Technology Press Office sayogi pikeun organisasi nirlaba, média, sareng masarakat dina Lisensi Creative Commons Attribution NonCommercial No Derivatives Lisensi.Anjeun moal tiasa ngarobih gambar anu disayogikeun kecuali aranjeunna dipotong kana ukuran anu leres.Kiridit kedah dianggo nalika maén gambar;lamun teu didaptarkeun di handap, link gambar ka "MIT".
Panaliti di Massachusetts Institute of Technology parantos ngembangkeun alat desalinasi portabel anu beuratna kirang ti 10 kg anu ngaleungitkeun partikel sareng uyah pikeun ngahasilkeun cai nginum.
Alat saukuran koper ngagunakeun kakuatan anu langkung handap tibatan carjer telepon sareng tiasa ogé didamel ku panel surya portabel leutik anu tiasa dipésér online sakitar $50.Éta otomatis ngahasilkeun cai nginum anu ngaleuwihan standar Organisasi Kaséhatan Dunia.Téknologi ieu rangkep dina alat anu ramah-pamaké anu dianggo dinapencét tombol.
Beda sareng produsén cai portabel sanés anu peryogi cai ngalangkungan saringan, alat ieu nganggo listrik pikeun ngaleungitkeun partikel tina cai nginum.Panggantian saringan henteu diperyogikeun, pisan ngirangan kabutuhan pangropéa jangka panjang.
Ieu tiasa ngijinkeun unit éta disebarkeun ka daérah terpencil sareng kawatesanan sumber daya, sapertos komunitas di pulo-pulo leutik atanapi naék kapal kargo lepas pantai.Ogé bisa dipaké pikeun mantuan pangungsi kabur musibah alam atawa prajurit kalibet dina operasi militer jangka panjang.
"Ieu mangrupikeun puncak tina perjalanan 10 taun pikeun kuring sareng tim kuring.Leuwih taun urang geus dipake dina fisika balik rupa-rupa prosés desalination, tapi nempatkeun sagala kamajuan ieu dina kotak, ngawangun sistem jeung ngalakukeun eta di sagara.Éta pisan ganjaran jeung pangalaman rewarding pikeun kuring, "ceuk pangarang senior Jongyoon Han, profesor téknik listrik, elmu komputer, jeung bioengineering sarta anggota Electronics Research Laboratory (RLE).
Khan diiluan ku panulis munggaran Jungyo Yoon, RLE Fellow, Hyukjin J. Kwon, tilas sasama postdoctoral, Sungku Kang, sasama postdoctoral di Northeastern University, sareng Komando Pangembangan Kapabilitas Angkatan Darat AS (DEVCOM) Eric Braque.Panaliti ieu diterbitkeun online dina jurnal Élmu & Téknologi Lingkungan.
Yoon ngécéskeun yén pabrik desalinasi portabel komérsial biasana ngabutuhkeun pompa tekanan tinggi pikeun nyorong cai ngaliwatan saringan, anu sesah diminiaturkeun tanpa ngaganggu efisiensi énergi unit.
Sabalikna, alatna dumasar kana téknik anu disebut polarisasi konsentrasi-ion (ICP), anu dipelopori ku grup Khan langkung ti 10 taun ka pengker.Gantina nyaring cai, prosés ICP nerapkeun médan listrik kana mémbran anu aya di luhur sareng di handapeun saluran cai.Nalika partikel anu muatanana positip atanapi négatif, kalebet molekul uyah, baktéri sareng virus, nembus mémbran, aranjeunna diusir ti dinya.Partikel nu boga muatan diarahkeun kana aliran cai kadua, nu antukna diusir.
Prosés ieu ngaleungitkeun padet nu leyur jeung ditunda, sahingga cai bersih ngaliwatan saluran.Kusabab ngan merlukeun pompa tekanan low, ICP migunakeun kirang énergi ti téhnologi séjén.
Tapi ICP teu salawasna miceun kabeh uyah ngambang di tengah saluran.Jadi para panalungtik ngalaksanakeun prosés kadua anu disebut éléktrodialisis pikeun ngaleungitkeun sésa ion uyah.
Yun sareng Kang ngagunakeun pembelajaran mesin pikeun milarian kombinasi sampurna tina modul ICP sareng éléktrodialisis.Setélan optimal diwangun ku prosés ICP dua tahap dimana cai ngaliwatan genep modul dina tahap kahiji, teras ngaliwatan tilu modul dina tahap kadua, dituturkeun ku prosés éléktrodialisis.Ieu ngaminimalkeun pamakean énérgi nalika prosés ngabersihkeun diri.
"Sedengkeun éta leres yen sababaraha partikel muatan bisa direbut ku mémbran bursa ion, lamun aranjeunna trapped, urang bisa kalayan gampang nyabut partikel muatan ku saukur ngarobah polaritasna médan listrik," Yun ngajelaskeun.
Aranjeunna nyusut sareng nyimpen modul ICP sareng éléktrodialisis pikeun ningkatkeun efisiensi énergi sareng ngamungkinkeun aranjeunna pas kana unit portabel.Panaliti parantos ngembangkeun alat pikeun non-spesialis pikeun ngamimitian prosés desalinasi otomatis sareng beberesih kalayan ngan hijikancing.Sakali salinitas sareng jumlah partikel turun sahandapeun ambang anu tangtu, alat éta ngabéjaan ka pangguna yén cai siap diinum.
Panaliti ogé nyiptakeun aplikasi smartphone anu sacara nirkabel ngatur alat sareng ngalaporkeun data real-time ngeunaan konsumsi énergi sareng salinitas cai.
Saatos percobaan laboratorium kalawan cai tina varying derajat salinitas jeung turbidity (turbidity), alat ieu diuji di sawah on Boston urang Carson Beach.
Yoon jeung Kwon nyetél kotakna di bank jeung ngalungkeun susukan kana cai.Sanggeus kira-kira satengah jam, alatna ngeusi cangkir plastik ku cai nginum bersih.
"Éta pisan seru sareng héran yén éta suksés bahkan dina peluncuran munggaran.Tapi kuring pikir alesan utama pikeun kasuksésan urang nyaéta akumulasi sadaya perbaikan leutik ieu anu urang lakukeun sapanjang jalan, ”saur Khan.
Cai anu dihasilkeun ngaleuwihan standar kualitas Organisasi Kaséhatan Dunia, sareng pamasangan ngirangan jumlah padet tergantung sahenteuna sahenteuna 10 kali.Prototipe maranéhna ngahasilkeun cai nginum dina laju 0,3 liter per jam sarta meakeun ukur 20 watt-jam per liter.
Numutkeun kana Khan, salah sahiji tantangan pangbadagna dina ngamekarkeun sistem portabel nyaéta nyiptakeun alat intuitif anu tiasa dianggo ku saha waé.
Yoon ngaharepkeun pikeun ngakomersialkeun téknologi ngaliwatan ngamimitian anu anjeunna rencanana bakal diluncurkeun pikeun ngajantenkeun alat éta langkung ramah-pamaké sareng ningkatkeun efisiensi énergi sareng kinerjana.
Di laboratorium, Khan hoyong nerapkeun palajaran anu anjeunna pelajari dina dasawarsa katukang pikeun masalah kualitas cai saluareun desalinasi, sapertos deteksi gancang kontaminan dina cai nginum.
"Éta pasti mangrupikeun proyék anu pikaresepeun sareng kuring reueus kana kamajuan anu kami lakukeun dugi ka ayeuna, tapi masih seueur padamelan anu kedah dilakukeun," saurna.
Contona, bari "ngembangkeun sistem portabel ngagunakeun prosés electromembrane mangrupa jalan aslina tur metot pikeun off-grid skala leutik desalination cai," épék polusi, utamana lamun caina boga turbidity tinggi, nyata bisa ningkatkeun syarat pangropéa sarta waragad énergi. , catetan Nidal Hilal, insinyur Prof sarta diréktur Abu Dhabi Water Research Center di New York University, anu teu aub dina pangajaran.
"Watesan sanésna nyaéta panggunaan bahan anu mahal," tambah anjeunna."Éta bakal pikaresepeun pikeun ningali sistem anu sami nganggo bahan anu murah."
Ulikan ieu dibiayaan sabagian ku DEVCOM Soldier Center, Abdul Latif Jameel Water and Food Systems Laboratory (J-WAFS), Program Fellowship Postdoctoral Universitas Northeastern in Experimental Artificial Intelligence, sareng Ru Institute of Artificial Intelligence.
Panaliti di Laboratorium Panaliti Éléktronik MIT parantos ngembangkeun hiji tukang cai portabel anu tiasa ngarobih cai laut janten cai nginum anu aman, numutkeun Fortune's Ian Mount.Mount nyerat yén élmuwan panalungtikan Jongyun Khan sareng mahasiswa pascasarjana Bruce Crawford ngadegkeun Nona Technologies pikeun komersialisasi produk.
Peneliti di Massachusetts Institute of Technology "geus ngembangkeun hiji alat desalination bébas-ngambang diwangun ku sababaraha lapisan evaporators nu cageur panas tina kondensasi uap cai, ngaronjatkeun efisiensi sakabéh," Neil Nell Lewis laporan CNN."Para panalungtik nyarankeun yén éta bisa ngonpigurasi salaku panel floating di laut, piped cai tawar ka basisir, atawa bisa dirancang pikeun ngawula ka hiji rumah tangga make eta dina tank seawater," wrote Lewis.
Panaliti MIT parantos ngembangkeun alat desalinasi portabel ukuran koper anu tiasa ngarobih cai asin janten cai nginum dipencét tombol, ngalaporkeun Elisaveta M. Brandon of Fast Company.Alat éta tiasa janten "alat penting pikeun jalma-jalma di pulo terpencil, kapal kargo lepas pantai, bahkan pangungsian anu caket sareng cai," tulis Brandon.
Wartawan papan induk Audrey Carlton nyerat yén panaliti MIT parantos ngembangkeun "alat desalinasi portabel anu teu aya saringan anu ngagunakeun médan listrik anu dibangkitkeun surya pikeun nyingkirkeun partikel anu dicas sapertos uyah, baktéri sareng virus."Kalangkaan mangrupikeun masalah anu ngembang pikeun sadayana kusabab naékna permukaan laut.Kami henteu hoyong masa depan anu suram, tapi kami hoyong ngabantosan jalma-jalma pikeun nyiapkeun éta.
Alat desalinasi tenaga surya portabel anyar anu dikembangkeun ku panaliti MIT tiasa ngahasilkeun cai nginum ditoél hiji tombol, nurutkeun Tony Ho Tran tina The Daily Beast."Alatna henteu gumantung kana saringan sapertos tukang cai konvensional," nyerat Tran."Sabalikna, éta listrik cai pikeun ngaleungitkeun mineral, sapertos partikel uyah, tina cai."