تم تطوير الوحدة تحت إشراف المهندس الكهربائي البروفيسور جونغيون هان ، وهي تناسب حقيبة صغيرة ، وتعتمد على مراحل متعددة من "استقطاب تركيز الأيونات" (ICP) ، يليها غسيل كهربائي لتقليل تركيز الملح المتبقي.
يطبق برنامج المقارنات الدولية ، الذي ابتكرته مجموعة هان ، مجالًا كهربائيًا للأغشية فوق وتحت قناة المياه المتدفقة.
كما أنه يزيل المواد الصلبة المذابة والمعلقة. قال معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا: "نظرًا لأنه لا يتطلب سوى مضخة ذات ضغط منخفض ، فإن برنامج المقارنات الدولية يستخدم طاقة أقل من التقنيات الأخرى". لا يقوم برنامج المقارنات الدولية دائمًا بإزالة جميع الأملاح الموجودة في منتصف قناة المياه ، ومن هنا تأتي خطوة الغسيل الكهربي لتقليل أيونات الملح المتبقية.
تم استخدام التعلم الآلي لتحسين نسبة ICP / الغسيل الكهربائي ، مع إثبات المفهوم الذي يتضمن عملية ICP من مرحلتين ، تليها مرحلة غسيل كهربي واحدة "تقلل من استخدام الطاقة مع ضمان بقاء العملية ذاتية التنظيف" ، وفقًا لما قاله معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا .
أضاف الباحث جونغيو يون: "في حين أنه من الصحيح أن بعض الجسيمات المشحونة يمكن التقاطها على غشاء التبادل الأيوني ، إذا حُصرت ، فإننا نعكس قطبية المجال الكهربائي ويمكن إزالة الجسيمات المشحونة بسهولة".
من أجل التبسيط ، تم تقسيم مكدسات برنامج المقارنات الدولية إلى وحدات: بستة وحدات في المرحلة الأولى ثم ثلاث وحدات في المرحلة الثانية.
يمكن تحويل الماء الذي يحتوي على 2.5-45 جم / لتر من الملح (قليل الملوحة إلى مياه البحر) إلى مياه شرب بدرجة منظمة الصحة العالمية باستهلاك طاقة يتراوح من 0.4 إلى 26.6 وات / لتر.
تم تصميم النموذج الأولي الذي يقل وزنه عن 10 كجم (انظر الصور) ليتم تشغيله من قبل غير الخبراء ، ويحتوي على زر واحد لبدء التحلية والتنقية ، بالإضافة إلى إخطار للإشارة إلى متى يكون الملوحة وعدد الجسيمات مقبولاً للشرب. تم إثبات إنتاج مياه صالحة للشرب مباشرة من البحر بمعدل 0.3 لتر / ساعة مقابل 20 وات / لتر.
قال رئيس المشروع هان: "هذا حقًا تتويج لرحلة دامت 10 سنوات كنت أنا ومجموعتي فيها". "لقد عملنا لسنوات على الفيزياء الكامنة وراء عمليات تحلية المياه الفردية ، ولكن دفع كل هذه التطورات إلى صندوق ، وبناء نظام ، وإظهاره في المحيط ، كانت تلك تجربة مفيدة حقًا ومجزية بالنسبة لي."
تم نشر العمل تحت عنوان "نظام محمول لتحلية مياه البحر لتوليد مياه صالحة للشرب في المواقع النائية" في مجلة العلوم البيئية تكنولوجيا – يمكن الاطلاع على المعلومات الداعمة دون دفع.