Portatif Cihaz Dakikalar İçinde İçilebilir Okyanus Suyu Üretiyor

[™ Admin]

Portatif Cihaz Dakikalar İçinde İçilebilir Okyanus Suyu Üretiyor

Massachusetts Teknoloji Enstitüsü'nün (MIT) araştırma mühendislerinden oluşan Acrack ekibi, okyanus suyundan tuzu ve diğer parçacıkları bir anda temizleyen, kullanıcı dostu ve taşınabilir bir ünite geliştiriyor. Kabaca bir bavul büyüklüğünde ve kullanımı inanılmaz derecede kolay.

Taşınabilir tuzdan arındırma ünitesi, kompakt tasarımının arkasındaki filtreleme işlemi olan İyon Konsantrasyon Polarizasyonunun (ICP) doğum yeri olan MIT'nin Elektronik Araştırma Laboratuvarı'nda (RLE) doğdu.

On yıldan fazla bir süredir, kıdemli yazar Jongyoon Han da dahil olmak üzere beş kişilik bir ekip, devrim niteliğinde bir tuzdan arındırma cihazının heykelini yaptı. Diğer uygulamaların yanı sıra, öncelikle temiz içme suyuna sahip olmayan toplulukların kendilerininkini yaratmalarına yardımcı olmak için öngörülmüştür.

Ünitenin arkasındaki araştırma çalışması en sonunda 2021'de yayınlandı ve Nisan 2022'de onaylandı. Elektrik mühendisliği, bilgisayar bilimi ve biyolojik mühendislik profesörü olan Han, MIT basınına verdiği röportajda uzun yolculuğu şöyle anlatıyor:

"Bu gerçekten benim ve grubumun çıktığı 10 yıllık yolculuğun doruk noktası. Bireysel tuzdan arındırma süreçlerinin ardındaki fizik üzerinde yıllarca çalıştık, ancak tüm bu gelişmeleri bir kutuya sığdırdık, bir sistem kurduk ve bunu bir sistem inşa ederek gösterdik. okyanus, bu benim için gerçekten anlamlı ve ödüllendirici bir deneyimdi” diyor Han.

Pazar İhtiyacı

Taşınabilir ve verimli tuzdan arındırma, eşitsiz koşulların olduğu bir dünyada büyük bir potansiyele sahiptir. 785 milyon insanın temiz suya erişimi olmadığı tahmin edilmektedir (dünya nüfusunun 1/9'u). Her 2 dakikada bir çocuk ishal, giardiasis, dizanteri, tifo, E. Coli enfeksiyonu ve salmonelloz gibi suyla ilgili bir hastalıktan ölmektedir.

Birçok yoksul topluluk, hızlı bir şekilde arıtmak için araçlar olmadan tuzlu suya erişebilir. ICP ünitesi sadece sudaki tuzu değil, tüm bakteri ve zararlı partikülleri de temizler. Birkaç hayatta kalma TV şovu izleyen herkes, tuzlu suyun vücudu hızla kuruttuğunu ve sudan kaynaklanan hastalıkların içinizde felakete yol açabileceğini bilir.

Büyük ölçekli tuzdan arındırma tesisleri 1930'lardan beri kullanılmaktadır, ancak bunlar dünya çapındaki birçok yoksul topluluk için bir seçenek değildir. Han'ın taşınabilir ünitesi, ailelerin sularını hastalık veya dehidrasyon korkusu olmadan okyanuslardan ve akarsulardan elde etmelerine izin verebilir.

Cihazlarını tanıtan videoda, ICP Water Tech'ten (Han'ın ekibi) Junghyo Yoon, askeri uygulama ve afet hazırlığı umutlarını açıklıyor.

"Söylemeye gerek yok, iklim değişikliği ve kendi insan faaliyetlerimiz nedeniyle bir su kriziyle karşı karşıyayız… Bu sorunu çözmek için insanlar deniz suyunu tuzdan arındırma tesisleri kurdular. Başkent ve altyapı şehirleri nedeniyle kentsel alanlardaki insanlar için mükemmel bir çözüm. Ancak, tuzdan arındırma tesislerinin kurulamadığı yerlerde yaşayan insanlar ne olacak?Örneğin adalarda yaşayan çok küçük gruplar, izole bölgelerde uzak çalışanlar, doğal afetlerle karşı karşıya kalan mülteciler veya uzun süreli askeri görev yapan askerler Tüm bu grupların temel hayatta kalabilmeleri için güvenli bir içme suyu kaynağına ihtiyacı var” diyor Yoon.

Ünite şu anda bir el çantası boyutunda çalışıyor olsa da, daha da geliştirilmesi ve küçültülmesi, dış mekana meyilli olanlar için boş zaman aktivitelerinde uygulamalara yol açabilir. Örneğin, sırt çantalı gezginler ve kampçılar fazla su taşıma ihtiyacını ortadan kaldırabilir ve tekne tutkunları ve olta balıkçıları gemide yeni bir hayatta kalma güvencesine sahip olabilir.

Nasıl çalışır

Tipik olarak portatif tuzdan arındırma cihazları, suyu bakteri ve mineralleri yakalayan mikroskobik deliklerden geçirmek için filtrelere ve muazzam yüksek basınçlı pompalara güvenir. Sonuç olarak, taşınabilirlik için tasarlanması çok daha zordur ve pratik değildir.

Bu sorunu çözmek için, ICP Water Tech'in birimi, Han'ın araştırmacıları tarafından oluşturulan tescilli bir yöntem olan İyon Konsantrasyon Polarizasyonu (ICP) üzerinde çalışır. Yalnızca düşük basınçlı bir pompaya duyulan ihtiyaç, ünitenin bir cep telefonundan daha az miktarda elektrik kullanarak suyu tuzdan arındırmasına ve arıtmasına olanak tanır.

ICP yöntemi, cihaza gelen deniz suyu akışını çevreleyen zarlarda bir elektrik alanı oluşturur. Bu zarlar suda asılı kalan yüklü parçacıkları, bu durumda bakterileri, tuz moleküllerini ve virüsleri iterek onları ayrı bir akıntıya akıtır. Kalan su, esas olarak parçacıklardan veya canlı bakterilerden yoksundur, ancak eser miktarda tuz iyonu içerebilir.

Bunlar elektrodiyaliz adı verilen ikinci bir işlemle ayıklanır. Bütün bunlar yaklaşık 30 dakika içinde yapılır ve kalan su Dünya Sağlık Örgütü standartlarına göre içmek için güvenlidir.

Bu videoda, Han'ın ekibinde ortak yazar ve doktora sonrası araştırmacı olan Yoon, tuzdan arındırma ünitelerinin ne kadar basit ve etkili olduğunu gösteriyor. Yoon, ürünü Boston'daki Carson Beach'te gerçek zamanlı olarak test ediyor. Pompayı suya atarken, bir düğmeye basarken ve hatta birkaç dakika sonra ortaya çıkan suyu içerken izleyin. Cihaza güç sağlamak için gerekli olmayan bir güneş paneli kullandığını fark edeceksiniz.

MIT'de geliştirilen cihaz bir prototip ve saatte 0,3 litre içme suyu üretiyor. Yeni bir şirketin cihazı pazarlaması için planlar devam ederken, bu süreci daha hızlı ve enerji açısından daha verimli hale getirmek için çalışıyorlar.

DEVCOM Asker Merkezi, Abdul Latif Jameel Su ve Gıda Sistemleri Laboratuvarı (J-WAFS), Northeastern Üniversitesi Deneysel Yapay Zeka Doktora Sonrası Burs Programı ve Roux Yapay Zeka Enstitüsü dahil olmak üzere çeşitli kurumlar çalışmayı finanse etti. Çalışmada listelenen katkıda bulunanlar, ilgili yazarlar Eric Brack ve Jongyoon Han ve yazarlar Junghyo Yoon, Hyukin J. Kwon ve SungKy Kang'dır.

Kaynak: Wealth of Geeks