Massachusetts Teknoloji Enstitüsü Basın Ofisi web sitesinden indirilen görseller, Creative Commons Atıf Ticari Olmayan Türev Olmayan Lisans kapsamında kar amacı gütmeyen kuruluşlara, medyaya ve kamuya açıktır.Doğru boyuta kırpılmadıkça sağlanan görselleri değiştiremezsiniz.Görüntüleri oynatırken kredi kullanılmalıdır;aşağıda listelenmiyorsa görseli “MIT”e bağlayın.
Massachusetts Teknoloji Enstitüsü'ndeki araştırmacılar, içme suyu üretmek için parçacıkları ve tuzu gideren, ağırlığı 10 kg'dan hafif, taşınabilir bir tuzdan arındırma cihazı geliştirdiler.
Bavul büyüklüğündeki cihaz, telefon şarj cihazından daha az güç kullanıyor ve ayrıca internetten yaklaşık 50 dolara satın alınabilen küçük, taşınabilir bir güneş paneliyle de çalıştırılabiliyor.Dünya Sağlık Örgütü standartlarını aşan içme suyunu otomatik olarak üretir.Teknoloji, aynı anda çalışan kullanıcı dostu bir cihazda paketlenmiştir.bir düğmeye basmak.
Suyun filtreden geçmesini gerektiren diğer portatif su yapıcılardan farklı olarak bu cihaz, içme suyundaki parçacıkları uzaklaştırmak için elektrik kullanıyor.Filtre değişimi gerekli değildir, bu da uzun süreli bakım ihtiyacını büyük ölçüde azaltır.
Bu, birimin küçük adalardaki topluluklar veya açık deniz kargo gemileri gibi uzak ve kaynakları oldukça kısıtlı alanlara konuşlandırılmasına olanak tanıyabilir.Ayrıca doğal afetlerden kaçan mültecilere veya uzun süreli askeri operasyonlara katılan askerlere yardım etmek için de kullanılabilir.
“Bu gerçekten benim ve ekibim için 10 yıllık bir yolculuğun doruk noktası.Yıllardır çeşitli tuzdan arındırma işlemlerinin ardındaki fizik üzerinde çalışıyoruz, ancak tüm bu ilerlemeleri bir kutuya koyuyoruz, bir sistem kuruyoruz ve bunu okyanusta yapıyoruz.Benim için çok ödüllendirici ve ödüllendirici bir deneyim oldu," dedi elektrik mühendisliği, bilgisayar bilimi ve biyomühendislik profesörü ve Elektronik Araştırma Laboratuvarı (RLE) üyesi kıdemli yazar Jongyoon Han.
Khan'a ilk yazar Jungyo Yoon, RLE Üyesi, Hyukjin J. Kwon, eski doktora sonrası araştırmacı, Northeastern Üniversitesi'nde doktora sonrası araştırmacı Sungku Kang ve ABD Ordusu Savaş Yetenekleri Geliştirme Komutanlığı (DEVCOM) Eric Braque katıldı.Çalışma Çevre Bilimi ve Teknolojisi dergisinde çevrimiçi olarak yayınlandı.
Yoon, ticari taşınabilir tuzdan arındırma tesislerinin, suyu filtrelerden geçirmek için genellikle yüksek basınçlı pompalara ihtiyaç duyduğunu ve ünitenin enerji verimliliğinden ödün vermeden bunları küçültmenin zor olduğunu açıkladı.
Bunun yerine, cihazları, Khan'ın grubunun 10 yıl önce öncülük ettiği, iyon konsantrasyonu polarizasyonu (ICP) adı verilen bir tekniğe dayanıyor.ICP işlemi, suyu filtrelemek yerine, su yolunun üstünde ve altında bulunan bir zara elektrik alanı uygular.Tuz molekülleri, bakteriler ve virüsler de dahil olmak üzere pozitif veya negatif yüklü parçacıklar membrandan geçtiklerinde membrandan itilirler.Yüklü parçacıklar, sonunda dışarı atılan ikinci bir su akışına yönlendirilir.
Bu işlem çözünmüş ve askıda katı maddeleri uzaklaştırarak temiz suyun kanallardan geçmesine olanak sağlar.Yalnızca düşük basınçlı bir pompa gerektirdiğinden ICP, diğer teknolojilere göre daha az enerji kullanır.
Ancak ICP her zaman kanalın ortasında yüzen tuzun tamamını ortadan kaldırmaz.Bu nedenle araştırmacılar, kalan tuz iyonlarını uzaklaştırmak için elektrodiyaliz adı verilen ikinci bir işlemi uyguladılar.
Yun ve Kang, ICP ve elektrodiyaliz modüllerinin mükemmel kombinasyonunu bulmak için makine öğrenimini kullandı.Optimum kurulum, suyun ilk aşamada altı modülden, ardından ikinci aşamada üç modülden geçtiği ve ardından bir elektrodiyaliz işleminin takip ettiği iki aşamalı bir ICP işleminden oluşur.Bu, prosesin kendi kendini temizlemesini sağlarken enerji tüketimini de en aza indirir.
Yun, "Bazı yüklü parçacıkların iyon değiştirme zarı tarafından yakalanabileceği doğru olsa da, eğer yakalanırlarsa, elektrik alanının polaritesini değiştirerek yüklü parçacıkları kolayca ortadan kaldırabiliriz" diye açıkladı.
Enerji verimliliğini artırmak ve taşınabilir ünitelere sığmalarına olanak sağlamak için ICP ve elektrodiyaliz modüllerini küçültüp istiflediler.Araştırmacılar, uzman olmayanların otomatik tuzdan arındırma ve temizleme sürecini tek bir cihazla başlatabilmesi için bir cihaz geliştirdidüğme.Tuzluluk ve partikül sayısı belirli eşik değerlerin altına düştüğünde cihaz, suyun içmeye hazır olduğunu kullanıcılara bildiriyor.
Araştırmacılar ayrıca cihazı kablosuz olarak kontrol eden ve enerji tüketimi ve su tuzluluğuna ilişkin gerçek zamanlı verileri raporlayan bir akıllı telefon uygulaması da geliştirdiler.
Çeşitli derecelerde tuzluluk ve bulanıklığa (bulanıklık) sahip suyla yapılan laboratuvar deneylerinin ardından cihaz, Boston'un Carson Plajı'ndaki sahada test edildi.
Yoon ve Kwon kutuyu kıyıya koydular ve yemliği suya attılar.Yaklaşık yarım saat sonra cihaz plastik bir bardağı temiz içme suyuyla doldurdu.
“İlk lansmanda bile başarılı olması çok heyecan verici ve şaşırtıcıydı.Ancak başarımızın asıl nedeninin yol boyunca yaptığımız tüm bu küçük iyileştirmelerin birikimi olduğunu düşünüyorum ”dedi Khan.
Ortaya çıkan su, Dünya Sağlık Örgütü'nün kalite standartlarını aşıyor ve tesis, askıdaki katı madde miktarını en az 10 kat azaltıyor.Prototipleri saatte 0,3 litre içme suyu üretiyor ve litre başına yalnızca 20 watt-saat tüketiyor.
Khan'a göre taşınabilir bir sistem geliştirmenin en büyük zorluklarından biri herkesin kullanabileceği sezgisel bir cihaz yaratmaktır.
Yoon, cihazı daha kullanıcı dostu hale getirmek ve enerji verimliliğini ve performansını artırmak için kurmayı planladığı bir girişim aracılığıyla teknolojiyi ticarileştirmeyi umuyor.
Khan laboratuvarda son on yılda öğrendiği dersleri, içme suyundaki kirletici maddelerin hızlı tespiti gibi tuzdan arındırmanın ötesinde su kalitesi sorunlarına uygulamak istiyor.
"Bu kesinlikle heyecan verici bir proje ve şu ana kadar kaydettiğimiz ilerlemeden gurur duyuyorum ancak hâlâ yapılacak çok iş var" dedi.
Örneğin, "elektromembran işlemlerini kullanan taşınabilir sistemlerin geliştirilmesi, şebekeden bağımsız küçük ölçekli suyun tuzdan arındırılması için orijinal ve ilginç bir yol olsa da" kirliliğin etkileri, özellikle suyun yüksek bulanıklığa sahip olması durumunda, bakım gereksinimlerini ve enerji maliyetlerini önemli ölçüde artırabilir. Araştırmada yer almayan New York Üniversitesi Abu Dhabi Su Araştırma Merkezi'nin yöneticisi ve Prof. mühendis Nidal Hilal şunları söylüyor:
"Bir başka sınırlama da pahalı malzemelerin kullanılmasıdır" diye ekledi."Ucuz malzemelerin kullanıldığı benzer sistemleri görmek ilginç olacak."
Çalışma kısmen DEVCOM Asker Merkezi, Abdul Latif Jameel Su ve Gıda Sistemleri Laboratuvarı (J-WAFS), Northeastern Üniversitesi Deneysel Yapay Zeka Doktora Sonrası Burs Programı ve Ru Yapay Zeka Enstitüsü tarafından finanse edildi.
Fortune'dan Ian Mount'a göre MIT Elektronik Araştırma Laboratuvarı'ndaki araştırmacılar, deniz suyunu güvenli içme suyuna dönüştürebilen taşınabilir bir su yapıcı geliştirdiler.Mount, araştırma bilimcisi Jongyun Khan ve yüksek lisans öğrencisi Bruce Crawford'un ürünü ticarileştirmek için Nona Technologies'i kurduğunu yazıyor.
CNN'den Neil Nell Lewis, Massachusetts Teknoloji Enstitüsü'ndeki araştırmacıların "su buharının yoğunlaşmasından ısıyı geri kazanarak genel verimliliğini artıran çok sayıda buharlaştırıcı katmanından oluşan serbest yüzen bir tuzdan arındırma cihazı geliştirdiğini" bildirdi.Lewis, "Araştırmacılar bunun denizde yüzen bir panel olarak yapılandırılabileceğini, kıyıya tatlı su borularıyla bağlanabileceğini veya bir deniz suyu tankında kullanılarak tek bir eve hizmet verecek şekilde tasarlanabileceğini öne sürüyor" diye yazdı.
MIT araştırmacıları, tuzlu suyu içme suyuna dönüştürebilen, çanta boyutunda taşınabilir bir tuzdan arındırma cihazı geliştirdi.bir düğmeye basmakFast Company'den Elisaveta M. Brandon'ın bildirdiğine göre.Brandon, cihazın "uzak adalarda, açık denizdeki kargo gemilerinde ve hatta suya yakın mülteci kamplarında yaşayan insanlar için önemli bir araç olabileceğini" yazdı.
Anakart muhabiri Audrey Carlton, MIT araştırmacılarının "tuz, bakteri ve virüs gibi yüklü parçacıkları saptırmak için güneş enerjisiyle üretilen elektrik alanlarını kullanan, filtresiz, taşınabilir bir tuzdan arındırma cihazı" geliştirdiğini yazıyor.Yükselen deniz seviyeleri nedeniyle kıtlık herkes için büyüyen bir sorundur.Kasvetli bir gelecek istemiyoruz ama insanların buna hazırlıklı olmasına yardımcı olmak istiyoruz.”
MIT araştırmacıları tarafından geliştirilen yeni taşınabilir güneş enerjisiyle çalışan tuzdan arındırma cihazı, aynı tesiste içme suyu üretebiliyor.bir düğmeye dokunmakThe Daily Beast'ten Tony Ho Tran'a göre.Tran, "Cihaz, geleneksel su yapıcılar gibi herhangi bir filtreye bağlı değil" diye yazdı."Bunun yerine, tuz parçacıkları gibi mineralleri sudan çıkarmak için suyu elektrikle çalıştırıyor."