Picha zilizopakuliwa kutoka tovuti ya Taasisi ya Teknolojia ya Massachusetts Press Office zinapatikana kwa mashirika yasiyo ya faida, vyombo vya habari, na umma chini ya Leseni ya Creative Commons Attribution NonCommercial No Derivatives.Huwezi kurekebisha picha zilizotolewa isipokuwa zimepunguzwa kwa ukubwa sahihi.Mikopo lazima itumike wakati wa kucheza picha;ikiwa haijaorodheshwa hapa chini, unganisha picha na "MIT".
Watafiti katika Taasisi ya Teknolojia ya Massachusetts wametengeneza kifaa kinachobebeka cha kuondoa chumvi chenye uzito wa chini ya kilo 10 ambacho huondoa chembechembe na chumvi ili kutoa maji ya kunywa.
Kifaa cha ukubwa wa koti hutumia nguvu kidogo kuliko chaja ya simu na pia kinaweza kuendeshwa na paneli ndogo ya jua inayobebeka ambayo inaweza kununuliwa mtandaoni kwa takriban $50.Inazalisha moja kwa moja maji ya kunywa ambayo yanazidi viwango vya Shirika la Afya Duniani.Teknolojia hiyo imewekwa katika kifaa kinachofaa mtumiaji ambacho kinafanya kazi kwenyebonyeza kitufe.
Tofauti na watengenezaji wengine wa maji wanaohitaji maji kupita kwenye chujio, kifaa hiki hutumia umeme kuondoa chembe za maji ya kunywa.Uingizwaji wa chujio hauhitajiki, na kupunguza sana hitaji la matengenezo ya muda mrefu.
Hii inaweza kuruhusu kitengo kutumwa kwa maeneo ya mbali na yenye vikwazo vingi vya rasilimali, kama vile jumuiya kwenye visiwa vidogo au ndani ya meli za mizigo za nje ya pwani.Inaweza pia kutumika kusaidia wakimbizi wanaokimbia majanga ya asili au askari wanaohusika katika operesheni za muda mrefu za kijeshi.
“Hakika huu ndio mwisho wa safari ya miaka 10 kwangu na timu yangu.Kwa miaka mingi tumekuwa tukifanya kazi kwenye fizikia nyuma ya michakato mbali mbali ya kuondoa chumvi, lakini tukiweka maendeleo haya yote kwenye sanduku, kuunda mfumo na kuifanya baharini.Imekuwa ya kuthawabisha sana na uzoefu wa kuthawabisha kwangu, "alisema mwandishi mkuu Jongyoon Han, profesa wa uhandisi wa umeme, sayansi ya kompyuta, na bioengineering na mwanachama wa Maabara ya Utafiti wa Elektroniki (RLE).
Khan alijiunga na mwandishi wa kwanza Jungyo Yoon, Mshirika wa RLE, Hyukjin J. Kwon, mwenzake wa zamani wa udaktari, Sungku Kang, mwenza wa baada ya udaktari katika Chuo Kikuu cha Northeastern, na Amri ya Maendeleo ya Uwezo wa Jeshi la Merika (DEVCOM) Eric Braque.Utafiti huo ulichapishwa mtandaoni katika jarida la Sayansi ya Mazingira na Teknolojia.
Yoon alieleza kuwa mitambo ya kibiashara inayobebeka ya kuondoa chumvi kwa kawaida huhitaji pampu zenye shinikizo la juu ili kuendesha maji kupitia vichungi, ambavyo ni vigumu kupunguzwa bila kuathiri ufanisi wa nishati ya kitengo.
Badala yake, kifaa chao kinatokana na mbinu inayoitwa ion-concentration polarization (ICP), ambayo kundi la Khan lilianzisha zaidi ya miaka 10 iliyopita.Badala ya kuchuja maji, mchakato wa ICP unatumia uwanja wa umeme kwenye utando ulio juu na chini ya njia ya maji.Wakati chembe chaji chanya au hasi, ikiwa ni pamoja na molekuli za chumvi, bakteria na virusi, hupitia kwenye membrane, hutolewa kutoka humo.Chembe za kushtakiwa zinaelekezwa kwenye mkondo wa pili wa maji, ambayo hatimaye hutolewa.
Utaratibu huu huondoa mango yaliyoyeyushwa na kusimamishwa, kuruhusu maji safi kupita kwenye njia.Kwa sababu inahitaji tu pampu ya shinikizo la chini, ICP hutumia nishati kidogo kuliko teknolojia zingine.
Lakini ICP haiondoi kila wakati chumvi yote inayoelea katikati ya chaneli.Kwa hivyo watafiti walitekeleza mchakato wa pili unaoitwa electrodialysis ili kuondoa ioni za chumvi zilizobaki.
Yun na Kang walitumia kujifunza kwa mashine ili kupata mchanganyiko kamili wa ICP na moduli za uchanganuzi wa kielektroniki.Mpangilio bora una mchakato wa ICP wa hatua mbili ambapo maji hupitia moduli sita katika hatua ya kwanza, kisha kupitia moduli tatu katika hatua ya pili, ikifuatiwa na mchakato wa electrodialysis.Hii inapunguza matumizi ya nishati wakati wa kufanya mchakato wa kujisafisha.
"Ingawa ni kweli kwamba baadhi ya chembe zilizochajiwa zinaweza kunaswa na utando wa kubadilishana ioni, ikiwa zimenaswa, tunaweza kuondoa chembe zilizochajiwa kwa urahisi kwa kubadilisha polarity ya uwanja wa umeme," Yun alielezea.
Walipunguza na kuweka ICP na moduli za uchanganuzi umeme ili kuboresha ufanisi wao wa nishati na kuziruhusu kutoshea katika vitengo vinavyobebeka.Watafiti wameunda kifaa kwa wasio wataalamu ili kuanza mchakato wa kuondoa chumvi kiotomatiki na kusafisha na moja tukitufe.Mara tu idadi ya chumvi na chembe inaposhuka chini ya vizingiti fulani, kifaa hufahamisha watumiaji kwamba maji yako tayari kunywa.
Watafiti pia waliunda programu ya simu mahiri ambayo hudhibiti kifaa bila waya na kuripoti data ya wakati halisi juu ya matumizi ya nishati na chumvi ya maji.
Baada ya majaribio ya maabara ya maji ya viwango tofauti vya chumvi na tope (tope), kifaa kilijaribiwa uwanjani kwenye Ufukwe wa Carson wa Boston.
Yoon na Kwon waliweka kisanduku kando ya benki na kudondosha malisho ndani ya maji.Baada ya kama nusu saa, kifaa hicho kilijaza kikombe cha plastiki na maji safi ya kunywa.
"Ilikuwa ya kusisimua sana na ya kushangaza kwamba ilifanikiwa hata katika uzinduzi wa kwanza.Lakini nadhani sababu kuu ya mafanikio yetu ni mkusanyiko wa maboresho haya yote madogo ambayo tulifanya njiani, "Khan alisema.
Maji yanayotokana yanazidi viwango vya ubora vya Shirika la Afya Duniani, na ufungaji hupunguza kiasi cha vitu vilivyosimamishwa kwa angalau mara 10.Mfano wao hutoa maji ya kunywa kwa kiwango cha lita 0.3 kwa saa na hutumia watt 20 tu kwa lita.
Kulingana na Khan, moja ya changamoto kubwa katika kutengeneza mfumo unaobebeka ni kutengeneza kifaa angavu ambacho mtu yeyote anaweza kutumia.
Yoon anatarajia kuifanya teknolojia hiyo kuwa ya kibiashara kupitia uanzishaji anaopanga kuzindua ili kufanya kifaa hicho kiwe rafiki zaidi na kuboresha ufanisi wake wa nishati na utendakazi.
Katika maabara, Khan anataka kutumia masomo ambayo amejifunza katika muongo mmoja uliopita kwa masuala ya ubora wa maji zaidi ya kuondoa chumvi, kama vile ugunduzi wa haraka wa uchafu katika maji ya kunywa.
"Hakika ni mradi wa kusisimua na ninajivunia maendeleo ambayo tumefanya hadi sasa, lakini bado kuna kazi kubwa ya kufanywa," alisema.
Kwa mfano, ingawa "maendeleo ya mifumo ya kubebeka kwa kutumia michakato ya elektroni ni njia ya asili na ya kuvutia ya uondoaji chumvi wa maji kwenye gridi ndogo," athari za uchafuzi wa mazingira, haswa ikiwa maji yana uchafu mwingi, inaweza kuongeza kwa kiasi kikubwa mahitaji ya matengenezo na gharama za nishati. , anabainisha Nidal Hilal, Prof. mhandisi na mkurugenzi wa Kituo cha Utafiti wa Maji cha Abu Dhabi katika Chuo Kikuu cha New York, ambaye hakuhusika katika utafiti huo.
"Kizuizi kingine ni matumizi ya vifaa vya gharama kubwa," aliongeza."Itafurahisha kuona mifumo kama hiyo ikitumia vifaa vya bei rahisi."
Utafiti huo ulifadhiliwa kwa sehemu na Kituo cha Askari wa DEVCOM, Maabara ya Maji na Mifumo ya Chakula cha Abdul Latif Jameel (J-WAFS), Programu ya Ushirika wa Udaktari wa Chuo Kikuu cha Kaskazini Mashariki katika Ujasusi wa Bandia wa Majaribio, na Taasisi ya Ru ya Ujasusi wa Artificial.
Watafiti katika Maabara ya Utafiti wa Elektroniki ya MIT wameunda mtengenezaji wa maji unaoweza kugeuza maji ya bahari kuwa maji salama ya kunywa, kulingana na Ian Mount wa Fortune.Mount anaandika kwamba mwanasayansi wa utafiti Jongyun Khan na mwanafunzi aliyehitimu Bruce Crawford walianzisha Nona Technologies ili kufanya bidhaa hiyo kuwa ya kibiashara.
Watafiti katika Taasisi ya Teknolojia ya Massachusetts "wameunda kifaa cha kuondoa chumvi kinachoelea bila malipo kinachojumuisha tabaka nyingi za vivukizi ambavyo hurejesha joto kutokana na kuganda kwa mvuke wa maji, na hivyo kuongeza ufanisi wake kwa ujumla," Neil Nell Lewis wa CNN anaripoti."Watafiti wanapendekeza kuwa inaweza kusanidiwa kama jopo la kuelea baharini, bomba la maji safi hadi ufukweni, au inaweza kubuniwa kuhudumia kaya moja kuitumia kwenye tanki la maji ya bahari," Lewis aliandika.
Watafiti wa MIT wameunda kifaa cha desalination cha ukubwa wa koti ambacho kinaweza kubadilisha maji ya chumvi kuwa maji ya kunywa kwenyebonyeza kitufe, anaripoti Elisaveta M. Brandon wa Kampuni ya Fast.Kifaa hicho kinaweza kuwa "chombo muhimu kwa watu walio katika visiwa vya mbali, meli za mizigo za pwani, na hata kambi za wakimbizi karibu na maji," Brandon aliandika.
Mwandishi wa ubao wa mama Audrey Carlton anaandika kwamba watafiti wa MIT wameunda "kifaa kisichochujwa, kinachoweza kubebeka cha kuondoa chumvi ambacho hutumia uwanja wa umeme unaozalishwa na jua kupotosha chembe zilizochajiwa kama vile chumvi, bakteria na virusi."Uhaba ni tatizo linaloongezeka kwa kila mtu kutokana na kupanda kwa kina cha bahari.Hatutaki mustakabali mbaya, lakini tunataka kusaidia watu kuwa tayari kwa hilo.”
Kifaa kipya cha kuondoa chumvi kinachotumia nishati ya jua kilichotengenezwa na watafiti wa MIT kinaweza kutoa maji ya kunywa hukokugusa kwa kifungo, kulingana na Tony Ho Tran wa The Daily Beast."Kifaa hakitegemei vichungi vyovyote kama vile vitengeneza maji vya kawaida," Tran aliandika."Badala yake, inakata maji kwa umeme ili kuondoa madini, kama vile chembe za chumvi, kutoka kwa maji."