Մասաչուսեթսի տեխնոլոգիական ինստիտուտի մամուլի գրասենյակի կայքից ներբեռնված պատկերները հասանելի են շահույթ չհետապնդող կազմակերպություններին, լրատվամիջոցներին և հանրությանը Creative Commons Attribution NonCommercial Non Derivatives լիցենզիայի ներքո:Դուք չեք կարող փոփոխել տրամադրված պատկերները, քանի դեռ դրանք ճիշտ չափի չեն կտրվել:Պատկերներ խաղալիս պետք է օգտագործվի վարկ;եթե այն ներքևում նշված չէ, կապեք պատկերը «MIT»-ին:
Մասաչուսեթսի տեխնոլոգիական ինստիտուտի հետազոտողները մշակել են 10 կգ-ից պակաս քաշով աղազերծող շարժական սարք, որը հեռացնում է մասնիկները և աղը՝ խմելու ջուր արտադրելու համար:
Ճամպրուկի չափի սարքն ավելի քիչ էներգիա է ծախսում, քան հեռախոսի լիցքավորիչը, և կարող է սնուցվել նաև փոքր շարժական արևային մարտկոցով, որը կարելի է գնել առցանց մոտ 50 դոլարով:Այն ավտոմատ կերպով արտադրում է խմելու ջուր, որը գերազանցում է Առողջապահության համաշխարհային կազմակերպության չափանիշները:Տեխնոլոգիան փաթեթավորված է օգտագործողի համար հարմար սարքում, որն աշխատում էկոճակի սեղմում.
Ի տարբերություն այլ շարժական ջուր արտադրողների, որոնց համար ջուրը պետք է անցնի ֆիլտրով, այս սարքն օգտագործում է էլեկտրականություն՝ խմելու ջրի մասնիկները հեռացնելու համար:Ֆիլտրի փոխարինումը չի պահանջվում, ինչը զգալիորեն նվազեցնում է երկարաժամկետ պահպանման անհրաժեշտությունը:
Սա կարող է թույլ տալ միավորին տեղակայել հեռավոր և խիստ ռեսուրսներով սահմանափակ տարածքներում, ինչպիսիք են փոքր կղզիների համայնքները կամ օֆշորային բեռնատար նավերի վրա:Այն կարող է օգտագործվել նաև բնական աղետներից փախչող փախստականներին կամ երկարաժամկետ ռազմական գործողություններում ներգրավված զինվորներին օգնելու համար:
«Սա իսկապես 10 տարվա ճանապարհորդության գագաթնակետն է իմ և իմ թիմի համար:Տարիների ընթացքում մենք աշխատել ենք ֆիզիկայի վրա, որոնք հետևում են աղազերծման տարբեր գործընթացներին, բայց այս բոլոր առաջընթացները տեղադրելով տուփի մեջ, կառուցելով համակարգ և կատարելով այն օվկիանոսում:Դա ինձ համար շատ պարգևատրող և պարգևատրող փորձ էր», - ասում է ավագ հեղինակ Ջոնգյոն Հանը, էլեկտրատեխնիկայի, համակարգչային գիտության և բիոճարտարագիտության պրոֆեսոր և Էլեկտրոնիկայի հետազոտական լաբորատորիայի (RLE) անդամ:
Խանին միացան առաջին հեղինակ Ջունգյո Յունը, RLE-ի անդամը, Հյուկջին Ջ. Կվոնը, նախկին հետդոկտորանտը, Սունգկու Քանգը, Հյուսիսարևելյան համալսարանի հետդոկտորանտ և ԱՄՆ բանակի մարտական կարողությունների զարգացման հրամանատարության (DEVCOM) Էրիկ Բրաքը:Հետազոտությունը հրապարակվել է առցանց Environmental Science & Technology ամսագրում:
Յունը բացատրեց, որ առևտրային շարժական աղազերծման կայանները սովորաբար պահանջում են բարձր ճնշման պոմպեր՝ ջուրը ֆիլտրերի միջով քշելու համար, որոնք դժվար է մանրացնել՝ չվնասելով միավորի էներգաարդյունավետությունը:
Փոխարենը, նրանց սարքը հիմնված է իոնային կոնցենտրացիայի բևեռացում (ICP) կոչվող տեխնիկայի վրա, որը Խանի խումբը ստեղծել է ավելի քան 10 տարի առաջ:Ջուրը զտելու փոխարեն ICP գործընթացը էլեկտրական դաշտ է կիրառում ջրատարի վերևում և ներքևում գտնվող մեմբրանի վրա:Երբ թաղանթով անցնում են դրական կամ բացասական լիցքավորված մասնիկները, այդ թվում՝ աղի մոլեկուլները, բակտերիաները և վիրուսները, դրանք դուրս են մղվում դրանից։Լիցքավորված մասնիկները ուղղվում են ջրի երկրորդ հոսքի մեջ, որն ի վերջո դուրս է մղվում:
Այս գործընթացը հեռացնում է լուծարված և կասեցված պինդ նյութերը, ինչը թույլ է տալիս մաքուր ջրին անցնել ալիքներով:Քանի որ այն պահանջում է միայն ցածր ճնշման պոմպ, ICP-ն ավելի քիչ էներգիա է օգտագործում, քան մյուս տեխնոլոգիաները:
Բայց ICP-ն միշտ չէ, որ հեռացնում է ալիքի մեջտեղում լողացող ամբողջ աղը:Այսպիսով, հետազոտողները իրականացրել են երկրորդ գործընթացը, որը կոչվում է էլեկտրոդիալիզ՝ հեռացնելու աղի մնացած իոնները:
Յունն ու Քանգը օգտագործեցին մեքենայական ուսուցում՝ գտնելու ICP-ի և էլեկտրոդիալիզի մոդուլների կատարյալ համադրությունը:Օպտիմալ կարգավորումը բաղկացած է երկու փուլով ICP գործընթացից, որտեղ առաջին փուլում ջուրն անցնում է վեց մոդուլով, այնուհետև երկրորդ փուլում՝ երեք մոդուլով, որին հաջորդում է էլեկտրոդիալիզի գործընթաց:Սա նվազագույնի է հասցնում էներգիայի սպառումը, մինչդեռ գործընթացը ինքնամաքրվում է:
«Չնայած ճիշտ է, որ որոշ լիցքավորված մասնիկներ կարող են գրավվել իոնափոխանակման թաղանթով, եթե դրանք թակարդում են, մենք կարող ենք հեշտությամբ հեռացնել լիցքավորված մասնիկները՝ պարզապես փոխելով էլեկտրական դաշտի բևեռականությունը», - բացատրեց Յունը:
Նրանք փոքրացրին և դրեցին ICP-ի և էլեկտրադիալիզի մոդուլները՝ բարելավելու դրանց էներգաարդյունավետությունը և թույլ տալու նրանց տեղավորվել շարժական բլոկների մեջ:Հետազոտողները սարք են մշակել ոչ մասնագետների համար, որպեսզի սկսեն ավտոմատ աղազերծման և մաքրման գործընթացը միայն մեկովկոճակը.Երբ աղիության և մասնիկների քանակն ընկնում է որոշակի շեմերից, սարքը օգտատերերին տեղեկացնում է, որ ջուրը պատրաստ է խմելու:
Հետազոտողները նաև ստեղծել են սմարթֆոնի հավելված, որն անլար կերպով կառավարում է սարքը և իրական ժամանակում տվյալներ է հաղորդում էներգիայի սպառման և ջրի աղիության վերաբերյալ:
Տարբեր աստիճանի աղի և պղտորության (պղտորության) ջրի հետ լաբորատոր փորձարկումներից հետո սարքը փորձարկվել է Բոստոնի Կարսոն լողափում գտնվող դաշտում։
Յունն ու Կվոնը տուփը դրեցին ափին և սնուցիչը գցեցին ջրի մեջ:Մոտ կես ժամ հետո սարքը պլաստմասե բաժակի մեջ մաքուր խմելու ջրով լցրեց։
«Շատ հուզիչ և զարմանալի էր, որ այն հաջողվեց նույնիսկ առաջին մեկնարկի ժամանակ:Բայց ես կարծում եմ, որ մեր հաջողության հիմնական պատճառը այս բոլոր փոքր բարելավումների կուտակումն է, որ մենք արել ենք այդ ճանապարհին», - ասաց Խանը:
Ստացված ջուրը գերազանցում է Առողջապահության համաշխարհային կազմակերպության որակի չափանիշները, իսկ տեղադրումը նվազագույնը 10 անգամ նվազեցնում է կասեցված պինդ նյութերի քանակը։Նրանց նախատիպը խմելու ջուր է արտադրում ժամում 0,3 լիտր արագությամբ և սպառում է ընդամենը 20 վտ/ժ մեկ լիտրում:
Ըստ Խանի՝ շարժական համակարգի մշակման ամենամեծ մարտահրավերներից մեկը ինտուիտիվ սարքի ստեղծումն է, որը կարող է օգտագործել յուրաքանչյուրը:
Յունը հույս ունի առևտրայնացնել տեխնոլոգիան այն ստարտափի միջոցով, որը նա նախատեսում է գործարկել՝ սարքն ավելի հարմարավետ դարձնելու և դրա էներգաարդյունավետությունն ու արդյունավետությունը բարելավելու համար:
Լաբորատորիայում Խանը ցանկանում է կիրառել այն դասերը, որոնք նա սովորել է վերջին տասնամյակի ընթացքում, ջրի որակի հետ կապված խնդիրների լուծման համար, ինչպես օրինակ՝ խմելու ջրի մեջ աղտոտիչների արագ հայտնաբերումը:
«Դա միանշանակ հետաքրքիր ծրագիր է, և ես հպարտ եմ այն առաջընթացով, որը մենք հասել ենք մինչ այժմ, բայց դեռ շատ աշխատանք կա անելու», - ասաց նա:
Օրինակ, թեև «էլեկտրամեմբրանային պրոցեսների օգտագործմամբ շարժական համակարգերի զարգացումը օրիգինալ և հետաքրքիր միջոց է ցանցից դուրս փոքրածավալ ջրի աղազերծման համար», աղտոտման հետևանքները, հատկապես եթե ջուրն ունի բարձր պղտորություն, կարող է զգալիորեն մեծացնել պահպանման պահանջները և էներգիայի ծախսերը: , նշում է Նիդալ Հիլալը, պրոֆեսոր ինժեներ և Նյու Յորքի համալսարանի Աբու Դաբիի ջրի հետազոտական կենտրոնի տնօրենը, ով ներգրավված չէր հետազոտության մեջ:
«Մյուս սահմանափակումը թանկարժեք նյութերի օգտագործումն է»,- հավելեց նա:«Հետաքրքիր կլինի տեսնել նմանատիպ համակարգեր, որոնք օգտագործում են էժան նյութեր»:
Հետազոտությունը մասամբ ֆինանսավորվել է DEVCOM Soldier Center-ի, Abdul Latif Jameel Water and Food Systems Laboratory-ի (J-WAFS), Հյուսիսարևելյան համալսարանի հետդոկտորական ծրագրի փորձարարական արհեստական ինտելեկտի և Ru Institute of Artificial Intelligence-ի կողմից:
MIT-ի Էլեկտրոնիկայի հետազոտական լաբորատորիայի հետազոտողները մշակել են շարժական ջրարտադրիչ, որը կարող է ծովի ջուրը վերածել անվտանգ խմելու ջրի, հայտնում է Fortune-ի Յան Մաունթը:Mount-ը գրում է, որ հետազոտող գիտնական Ջոնգյուն Խանը և ասպիրանտ Բրյուս Քրոուֆորդը հիմնել են Nona Technologies-ը՝ ապրանքը առևտրայնացնելու համար։
Մասաչուսեթսի տեխնոլոգիական ինստիտուտի հետազոտողները «մշակել են ազատ լողացող աղազերծող սարք, որը բաղկացած է գոլորշիների մի քանի շերտերից, որոնք ջերմություն են ստանում ջրի գոլորշիների խտացումից՝ բարձրացնելով դրա ընդհանուր արդյունավետությունը», հաղորդում է CNN-ի Նիլ Նել Լյուիսը:«Հետազոտողները ենթադրում են, որ այն կարող է կազմաձևվել որպես լողացող վահանակ ծովում, քաղցրահամ ջուր խողովակներով դեպի ափ կամ այն կարող է նախագծվել ծառայելու մեկ ընտանիքի համար, որն այն օգտագործում է ծովի ջրի բաքում», - գրել է Լյուիսը:
MIT-ի հետազոտողները մշակել են ճամպրուկի չափի շարժական աղազերծող սարք, որը կարող է աղի ջուրը վերածել խմելու ջրի:կոճակի սեղմում, հայտնում է Elisaveta M. Brandon-ը Fast Company-ից։Սարքը կարող է «էական գործիք լինել հեռավոր կղզիների, ծովային բեռնատար նավերի և նույնիսկ ջրի մոտ գտնվող փախստականների ճամբարների մարդկանց համար», - գրել է Բրենդոնը:
Motherboard-ի լրագրող Օդրի Քարլթոնը գրում է, որ MIT-ի հետազոտողները մշակել են «անզտիչ, շարժական աղազերծող սարք, որն օգտագործում է արևի գեներացվող էլեկտրական դաշտերը՝ շեղելու լիցքավորված մասնիկները, ինչպիսիք են աղը, բակտերիաները և վիրուսները»։Սակավությունը աճող խնդիր է բոլորի համար՝ կապված ծովի մակարդակի բարձրացման հետ:Մենք չենք ցանկանում մռայլ ապագա, բայց ցանկանում ենք օգնել մարդկանց պատրաստ լինել դրան»:
MIT-ի հետազոտողների կողմից մշակված նոր շարժական արևային էներգիայով աղազերծող սարքը կարող է խմելու ջուր արտադրել այնտեղկոճակի հպում, ըստ The Daily Beast-ի Թոնի Հո Թրանի:«Սարքը կախված չէ որևէ ֆիլտրից, ինչպես սովորական ջրագործները», - գրել է Թրանը:«Փոխարենը, այն էլեկտրահարում է ջուրը՝ ջրից հանելու հանքանյութերը, օրինակ՝ աղի մասնիկները»: