Inženjeri MIT-a stvorili su prijenosni uređaj koji zatvara morsku vodu kako bi napravio vodu za piće


Tim znanstvenika s MIT-a stvorio je uređaj koji pretvara bočatu morsku vodu u čistu vodu za piće pritiskom na gumb — i može biti posebno koristan za ljude koji žive u primorskim mjestima poput Kalifornije koji imaju posla s suše potaknute klimatskim promjenama.

Novi uređaj za desalinizaciju (izraz koji se koristi za opisivanje stroja koji može uklonite sol iz morske voder) je otprilike veličine kovčega, teži manje od 10 kilograma i troši manje energije od punjača za mobitele, prema radu objavljenom 14. travnja u časopisu Znanost o okolišu i tehnologija. Pritiskom na gumb može automatski stvoriti pitku vodu koja premašuje standarde kvalitete vode Svjetske zdravstvene organizacije.

“Čak i učenik u vrtiću može nositi i koristiti jedinicu za desalinizaciju”, rekao je za Daily Beast Junghyo Yoon, znanstveni znanstvenik u Istraživačkom laboratoriju elektronike na MIT-u i koautor rada. “[Ease of use] bio je jedan od glavnih motiva stvaranja uređaja.”

Uređaj se ne oslanja na nikakve filtere poput tradicionalnih strojeva za desalinizaciju. Umjesto toga, struji vodu električnim strujama kako bi uklonio minerale kao što su čestice soli iz vode. Zbog svoje prenosivosti i nedostatka filtara koje je potrebno zamijeniti, ima širok raspon primjena, uključujući slanje u primorske zajednice, izbjeglice zbog klimatske katastrofe ili čak pripravnike za sudnji dan, kaže Yoon.

“Moj tim i ja radimo na tehnologiji desalinizacije već više od deset godina”, rekao je za Daily Beast Jongyoon Han, profesor elektrotehnike i računalnih znanosti te biološkog inženjerstva na MIT-u i glavni autor rada. “Ova posebna tehnologija je prošla kroz mnoge različite iteracije i konačno smo dosegli prekretnicu sustava koji se može demonstrirati.”

Yoonov i Hanov novi uređaj rješava nekoliko problema koji muče većinu komercijalno dostupnih strojeva za desalinizaciju. Kao prvo, guranje vode putem pumpi kroz filtere je prilično energetski intenzivno pa je teško stvoriti manju, prijenosnu verziju. Umjesto toga, uređaj tima MIT-a oslanja se na proces koji se naziva polarizacija koncentracije iona (ICP), koji koristi električno polje koje se šalje kroz membrane iznad i ispod kanala vode. Polje odbija nabijene čestice i onečišćenja u poseban kanal vode koji se odbacuje. To omogućuje proizvodnju čiste, pitke vode. “Primjenjujemo električno polje u protoku vode i električna energija pomaže ukloniti čestice poput soli u vodi”, objasnio je Yoon. “To je osnovni princip procesa desalinizacije uređaja.”

Istraživači sada žele izgraditi svoj uređaj kako bi poboljšali njegovu stopu proizvodnje i upotrebljivost. Uostalom, što više vode uređaj može proizvesti odjednom, to će više ljudi moći pristupiti pitkoj i sigurnoj pitkoj vodi. U tu svrhu Yoon planira pokrenuti startup u narednim godinama kako bi stvorio održiv, komercijalni uređaj za desalinizaciju koristeći ICP tehnologiju uz podršku MIT-a.

Međutim, Han je rekao da ima šire i više “dugoročne ciljeve” za svoje napore desalinizacije. Konkretno, želi kritičnije pogledati reverznu osmozu (RO), proces desalinizacije u kojem se slana voda gura kroz membranu ili filter što rezultira čistom vodom. “To postiže dovoljno dobru energetsku učinkovitost, ali ima značajne zahtjeve za održavanje i radi samo u velikim razmjerima, kao što je velika tvornica”, rekao je Han, dodajući da je to neučinkovit proces za mjesta u svijetu kao što je Kalifornija gdje ” potražnja za vodom uvijek varira” i trenutno mu je prijeko potrebna čista, pitka voda.

Jednostavnu jedinicu, koja teži manje od 10 kilograma i ne zahtijeva korištenje filtara, može se napajati mala, prijenosna solarna ploča.

M. Scott Brauer

“Taj tok ne funkcionira dobro s krutim modelom desalinizacije koji koristi RO postrojenje”, rekao je. “Zato razmišljam o tome kako možemo primijeniti fleksibilnije procese desalinizacije, poput ICP-a. To je stvarno dugoročan smjer koji me zanima.”

Također je objasnio da se želi uhvatiti u koštac s izazovima izvan desalinizacije, uključujući otkrivanje i uklanjanje zagađivača u vodi kao što su teški metali i uzročnici bolesti poput virusa i bakterija.

“Većina tih zagađivača je otvorenog naboja, tako da tehnički gledano imamo priliku ukloniti širok spektar zagađivača kao što su olovo i bakterije”, rekao je Han. “U budućnosti želimo projektirati naš sustav za uklanjanje industrijskih zagađivača. Ti izgledi su vrlo uzbudljivi.”