מתפל MIT נייד מייצר מי שתייה ב-20Wh/ליטר

עדכון: 10 באוגוסט 2023

מתפל MIT נייד מייצר מי שתייה ב-20Wh/ליטר

פותחה תחת מהנדס החשמל פרופסור ג'ונגיון האן, היחידה מתאימה למזוודה קטנה, ונשענת על שלבים מרובים של 'קיטוב ריכוזי יונים' (ICP), ולאחר מכן אלקטרודאליזה כדי להפחית את ריכוז המלח.

ICP, חלוצה על ידי הקבוצה של האן, מחיל שדה חשמלי על ממברנות מעל ומתחת לתעלה של מים זורמים.

הממברנות דוחות חלקיקים בעלי מטען חיובי או שלילי - כולל מולקולות מלח, חיידקים ווירוסים, לפי האוניברסיטה. חלקיקים טעונים נמשכים אלה מופנים לזרם מי שפכים לצורך פריקה.

זה גם מסיר מוצקים מומסים ומרחפים. "מכיוון שזה דורש רק משאבה בלחץ נמוך, ICP משתמש בפחות אנרגיה מטכניקות אחרות", אמר MIT. ICP לא תמיד מסיר את כל המלחים באמצע תעלת המים, ומכאן שלב האלקטרודיאליזה להפחתת יוני מלח שיוריים.

למידת מכונה שימשה כדי לייעל את יחס ה-ICP/אלקטרודיאליזה, כאשר להוכחת הרעיון יש תהליך ICP דו-שלבי, ואחריו שלב אלקטרודאליזה בודד ש"מזער את צריכת האנרגיה תוך הבטחה שהתהליך יישאר ניקוי עצמי", אמר MIT. .

"אמנם זה נכון שחלקיקים טעונים יכולים להילכד על קרום חילופי היונים, אבל אם הם נלכדים, אנחנו פשוט הופכים את הקוטביות של השדה החשמלי וניתן להסיר את החלקיקים הטעונים בקלות", הוסיף חוקר עמית יונגיו יון.

למען הפשטות, ערימות ICP עברו מודולריזציה: עם שישה מודולים בשלב הראשון ואז שלושה בשלב השני.

ניתן להפוך מים עם 2.5-45 גרם/ליטר מלח (מליחים למי ים) למי שתייה בדרגת ארגון ההיט העולמי בצריכת חשמל הנעה בין 0.4 ל-26.6 וואט/ליטר.

תוכנן להפעלה על ידי לא מומחים, אב הטיפוס <10 ק"ג (ראה תמונות) כולל כפתור יחיד לתחילת התפלה וטיהור, בתוספת הודעה המציינת מתי מליחות וספירת חלקיקים מקובלים לשתייה. הוכח שהוא מייצר מים ראויים לשתייה ישירות מהים בקצב של 0.3 ליטר לשעה עבור 20 וואט לליטר.

"זהו באמת השיא של מסע בן 10 שנים שאני והקבוצה שלי היינו בו", אמר מנהיג הפרויקט האן. "עבדנו במשך שנים על הפיזיקה מאחורי תהליכי התפלה בודדים, אבל לדחוף את כל ההתקדמות האלה לתוך קופסה, לבנות מערכת ולהדגים אותה באוקיינוס, זו הייתה חוויה מאוד משמעותית ומתגמלת עבורי."

העבודה פורסמה בתור 'מערכת התפלת מי ים ניידת לייצור מים ראויים לשתייה במקומות מרוחקים' ב- Environmental Science & טכנולוגיה - ניתן לצפות במידע התומך ללא תשלום.