Les imatges baixades del lloc web de l'Oficina de Premsa de l'Institut Tecnològic de Massachusetts estan disponibles per a organitzacions sense ànim de lucre, mitjans de comunicació i públic sota una llicència Creative Commons Attribution NonComercial Sense Derivatives.No podeu modificar les imatges proporcionades tret que s'hagin retallat a la mida correcta.S'ha d'utilitzar el crèdit en reproduir imatges;si no apareix a continuació, enllaça la imatge a "MIT".
Investigadors de l'Institut Tecnològic de Massachusetts han desenvolupat un dispositiu dessalant portàtil amb un pes inferior a 10 kg que elimina partícules i sal per produir aigua potable.
El dispositiu de la mida d'una maleta utilitza menys energia que un carregador de telèfon i també es pot alimentar amb un petit panell solar portàtil que es pot comprar en línia per uns 50 dòlars.Produeix automàticament aigua potable que supera els estàndards de l'Organització Mundial de la Salut.La tecnologia està empaquetada en un dispositiu fàcil d'utilitzar que funciona alprémer un botó.
A diferència d'altres fabricants d'aigua portàtils que requereixen que l'aigua passi a través d'un filtre, aquest dispositiu utilitza electricitat per eliminar les partícules de l'aigua potable.No cal substituir el filtre, reduint en gran mesura la necessitat de manteniment a llarg termini.
Això podria permetre que la unitat es desplega a zones remotes i amb recursos molt restringits, com ara comunitats a petites illes o a bord de vaixells de càrrega en alta mar.També es pot utilitzar per ajudar els refugiats que fugen de desastres naturals o els soldats implicats en operacions militars a llarg termini.
"Aquesta és realment la culminació d'un viatge de 10 anys per a mi i el meu equip.Al llarg dels anys hem estat treballant en la física darrere de diversos processos de dessalinització, però posant tots aquests avenços en una caixa, construint un sistema i fent-ho a l'oceà.Ha estat molt gratificant i una experiència gratificant per a mi ", va dir l'autor principal Jongyoon Han, professor d'enginyeria elèctrica, informàtica i bioenginyeria i membre del Laboratori d'Investigació Electrònica (RLE).
A Khan es van unir el primer autor Jungyo Yoon, becari RLE, Hyukjin J. Kwon, antic becari postdoctoral, Sungku Kang, becari postdoctoral a la Northeastern University i Eric Braque, el comandament de desenvolupament de capacitats de combat de l'exèrcit dels EUA (DEVCOM).L'estudi es va publicar en línia a la revista Environmental Science & Technology.
Yoon va explicar que les plantes dessalinitzadores portàtils comercials solen requerir bombes d'alta pressió per conduir l'aigua a través dels filtres, que són difícils de miniaturitzar sense comprometre l'eficiència energètica de la unitat.
En canvi, el seu dispositiu es basa en una tècnica anomenada polarització de concentració d'ions (ICP), que el grup de Khan va ser pioner fa més de 10 anys.En lloc de filtrar l'aigua, el procés ICP aplica un camp elèctric a una membrana situada per sobre i per sota de la via fluvial.Quan les partícules carregades positivament o negativament, incloses les molècules de sal, els bacteris i els virus, travessen la membrana, se'n repel·leixen.Les partícules carregades es dirigeixen a un segon corrent d'aigua, que finalment és expulsat.
Aquest procés elimina els sòlids dissolts i en suspensió, permetent que l'aigua neta passi pels canals.Com que només requereix una bomba de baixa pressió, ICP utilitza menys energia que altres tecnologies.
Però ICP no sempre elimina tota la sal que flota al mig del canal.Així, els investigadors van implementar un segon procés anomenat electrodiàlisi per eliminar els ions de sal restants.
Yun i Kang van utilitzar l'aprenentatge automàtic per trobar la combinació perfecta de mòduls d'ICP i d'electrodiàlisi.La configuració òptima consisteix en un procés ICP de dues etapes on l'aigua passa per sis mòduls en la primera etapa, després per tres mòduls en la segona etapa, seguit d'un procés d'electrodiàlisi.Això minimitza el consum d'energia alhora que fa que el procés s'autoneteixi.
"Si bé és cert que algunes partícules carregades poden ser capturades per la membrana d'intercanvi iònic, si estan atrapades, podem eliminar fàcilment les partícules carregades simplement canviant la polaritat del camp elèctric", va explicar Yun.
Van reduir i guardar els mòduls d'ICP i d'electrodiàlisi per millorar la seva eficiència energètica i permetre'ls encaixar en unitats portàtils.Els investigadors han desenvolupat un dispositiu per a no especialistes per iniciar el procés de dessalinització i neteja automàtica amb només unbotó.Un cop la salinitat i el recompte de partícules baixen d'uns determinats llindars, el dispositiu avisa als usuaris que l'aigua està a punt per beure.
Els investigadors també van crear una aplicació per a telèfons intel·ligents que controla el dispositiu sense fil i informa de dades en temps real sobre el consum d'energia i la salinitat de l'aigua.
Després d'experiments de laboratori amb aigua de diferents graus de salinitat i terbolesa (terbolesa), el dispositiu es va provar al camp a la platja de Carson de Boston.
Yoon i Kwon van posar la caixa a la riba i van deixar caure l'alimentador a l'aigua.Després d'aproximadament mitja hora, el dispositiu va omplir un got de plàstic amb aigua potable.
"Va ser molt emocionant i sorprenent que tingués èxit fins i tot en el primer llançament.Però crec que la raó principal del nostre èxit és l'acumulació de totes aquestes petites millores que hem fet al llarg del camí ", va dir Khan.
L'aigua resultant supera els estàndards de qualitat de l'Organització Mundial de la Salut i la instal·lació redueix la quantitat de sòlids en suspensió almenys 10 vegades.El seu prototip produeix aigua potable a una velocitat de 0,3 litres per hora i només consumeix 20 watts-hora per litre.
Segons Khan, un dels majors reptes per desenvolupar un sistema portàtil és crear un dispositiu intuïtiu que qualsevol pugui utilitzar.
Yoon espera comercialitzar la tecnologia a través d'una startup que planeja llançar per fer que el dispositiu sigui més fàcil d'utilitzar i millorar-ne l'eficiència i el rendiment energètics.
Al laboratori, Khan vol aplicar les lliçons que ha après durant l'última dècada a problemes de qualitat de l'aigua més enllà de la dessalinització, com ara la detecció ràpida de contaminants a l'aigua potable.
"Sens dubte, és un projecte engrescador i estic orgullós del progrés que hem aconseguit fins ara, però encara queda molta feina per fer", va dir.
Per exemple, mentre que "el desenvolupament de sistemes portàtils que utilitzen processos d'electromembrana és una via original i interessant per a la dessalinització d'aigua a petita escala fora de la xarxa", els efectes de la contaminació, especialment si l'aigua té una terbolesa elevada, poden augmentar significativament els requisits de manteniment i els costos energètics. , assenyala Nidal Hilal, professor enginyer i director del Centre de Recerca de l'Aigua d'Abu Dhabi de la Universitat de Nova York, que no va participar en l'estudi.
"Una altra limitació és l'ús de materials cars", va afegir."Serà interessant veure sistemes similars amb materials barats".
L'estudi va ser finançat en part pel DEVCOM Soldier Center, el Abdul Latif Jameel Water and Food Systems Laboratory (J-WAFS), el Northeastern University Postdoctoral Fellowship Program in Experimental Artificial Intelligence i l'Institut Ru d'Intel·ligència Artificial.
Els investigadors del Laboratori d'Investigació Electrònica del MIT han desenvolupat un fabricant d'aigua portàtil que pot convertir l'aigua de mar en aigua potable, segons Ian Mount de Fortune.Mount escriu que el científic investigador Jongyun Khan i l'estudiant de postgrau Bruce Crawford van fundar Nona Technologies per comercialitzar el producte.
Els investigadors de l'Institut Tecnològic de Massachusetts "han desenvolupat un dispositiu de dessalació flotant lliure que consisteix en múltiples capes d'evaporadors que recuperen la calor de la condensació del vapor d'aigua, augmentant la seva eficiència global", informa Neil Nell Lewis de CNN."Els investigadors suggereixen que es podria configurar com un panell flotant al mar, conduir aigua dolça fins a la costa o que es podria dissenyar per servir una sola llar utilitzant-lo en un dipòsit d'aigua de mar", va escriure Lewis.
Els investigadors del MIT han desenvolupat un dispositiu de dessalinització portàtil de la mida d'una maleta que pot convertir l'aigua salada en aigua potable alprémer un botó, informa Elisaveta M. Brandon de Fast Company.El dispositiu podria ser "una eina essencial per a persones a illes remotes, vaixells de càrrega en alta mar i fins i tot camps de refugiats a prop de l'aigua", va escriure Brandon.
La periodista de la placa base, Audrey Carlton, escriu que els investigadors del MIT han desenvolupat "un dispositiu de dessalinització portàtil i sense filtres que utilitza camps elèctrics generats pel solar per desviar partícules carregades com sal, bacteris i virus".L'escassetat és un problema creixent per a tothom a causa de l'augment del nivell del mar.No volem un futur desolador, però volem ajudar la gent a estar preparada per a ell”.
Un nou dispositiu de dessalinització portàtil d'energia solar desenvolupat per investigadors del MIT pot produir aigua potable a latocar un botó, segons Tony Ho Tran de The Daily Beast."El dispositiu no depèn de cap filtre com els fabricants d'aigua convencionals", va escriure Tran."En canvi, electrocuta l'aigua per eliminar minerals, com ara partícules de sal, de l'aigua".