دانشگاه ام‌آی‌تی: معرفی آب شیرین‌کن با کیفیت فراتر از استانداردهای سازمان بهداشت جهانی/ همه چیز با یک دکمه انجام می شود! (+فیلم و عکس)

این دستگاه قابل حمل کمتر از 10 کیلوگرم وزن دارد و با اپلیکیشن اختصاصی نیز هماهنگ می شود...

عصر ایران - پژوهشگران دانشگاه ام‌آی‌تی یک دستگاه آب شیرین‌کن قابل حمل با وزنی کمتر از 10 کیلوگرم را ساخته اند که می تواند ذرات و نمک ها را برای تولید آب آشامیدنی سالم حذف کند.

دانلود

فیلم اصلی

این دستگاه آب شیرین‌کن که برای کار کردن به نیروی کمتری نسبت به شارژر تلفن همراه نیاز دارد می تواند توسط یک پنل خورشیدی کوچک و قابل حمل تغذیه شود. این دستگاه می تواند آب اشامیدنی با کیفیت فراتر از استانداردهای سازمان بهداشت جهانی تولید کند. این فناوری در قالب یک مجموعه کاربر پسند قرار گرفته و با فشار فقط یک دکمه می تواند آب آشامیدنی تولید کند.

برخلاف دستگاه های آب شیرین‌کن قابل حمل دیگر که آب باید از فیلترهای آنها عبور کند، این دستگاه از نیروی الکتریکی برای حذف ذرات از آب استفاده می کند. حدف جایگزینی فیلترها به میزان قابل توجهی الزامات تعمیر و نگهداری این دستگاه در بلند مدت را کاهش می دهد.

این شرایط می تواند امکان استفاده از دستگاه آب شیرین‌کن جدید در مناطق دور افتاده و با منابع به شدت محدود مانند جوامع ساکن در جزایر کوچک یا کشتی های باری را فراهم کند. همچنین، از این دستگاه می توان برای کمک به آوارگان پس از بلایای طبیعی یا سربازانی که در عملیات های نظامی طولانی مدت حضور دارند، استفاده کرد.

فناوری بدون فیلتر

دستگاه های آب شیرین‌کن قابل حمل تجاری موجود به طور معمول نیازمند پمپ های فشار قوی برای عبور آب از فیلترها هستند که کوچک کردن اندازه آنها بدون تحت تاثیر قرار گرفتن مصرف بهینه انرژی را بسیار دشوار می کند.

دستگاه دانشگاه ام‌آی‌تی بر تکنیکی به نام "پلاریزاسیون غلظت یون" (ion concentration polarization) یا به اختصار آی‌سی‌پی متکی است. به جای فیلتر کردن آب، فرآیند آی‌سی‌پی یک میدان الکتریکی را به غشاهایی که در بالا و زیر یک کانال آب قرار گرفته اند، اعمال می کند. غشاها ذرات باردار مثبت یا منفی – از جمله مولکول های نمک، باکتری ها و ویروس ها – را هنگام عبور دفع می کنند. ذرات باردار به جریان دوم آب هدایت می شوند که در نهایت دفع می شود.

این فرآیند هم مواد جامد معلق و هم محلول را حذف می کند و به آب تمیز اجازه می دهد از کانال عبور کند. از آنجایی که فقط به یک پمپ کم فشار نیاز دارد، آی‌سی‌پی انرژی کمتری نسبت به تکنیک های دیگر مصرف می کند.

اما آی‌سی‌پی هموار تمام نمک های شناور در میانه کانال را حذف نمی کند. از این رو، پژوهشگران فرآیند دومی به نام "الکترودیالیز" را برای حذف یون های نمک باقی مانده بکار گرفتند.

پژوهشگران دانشگاه ام‌آی‌تی از یادگیری ماشینی برای یافتن ترکیب ایده‌آل ماژول های آی‌سی‌پی و الکترودیالیز استفاده کردند. آنها ماژول های آی‌سی‌پی و الکترودیالیز را کوچک کرده و روی هم چیده تا بازده انرژی را بهبود ببخشند و همچنین امکان قرارگیری در یک دستگاه قابل حمل فراهم شود. این دستگاه برای استفاده توسط افراد غیرمتخصص طراحی شده و فرآیند نمک‌زدایی و تصفیه اتوماتیک فقط با فشار یک دکمه آغاز می شود. زمانی که سطح شوری و تعداد ذرات به آستانه های مشخص کاهش یابد، دستگاه به کاربر اطلاع می دهد که آب قابل نوشیدن است.

پژوهشگران دانشگاه ام‌آی‌تی یک اپلیکیشن گوشی هوشمند را نیز توسعه داده که امکان کنترل دستگاه از راه دور و ارائه گزارش داده های زمان واقعی مصرف نیرو و شوری آب را فراهم می کند.