เครื่องนี้พัฒนาขึ้นภายใต้วิศวกรไฟฟ้า ศาสตราจารย์ Jongyoon Han โดยสามารถใส่ลงในกระเป๋าเดินทางขนาดเล็กได้ และต้องอาศัย 'การโพลาไรซ์ความเข้มข้นของไอออน' (ICP) หลายขั้นตอน ตามด้วยการล้างไตด้วยไฟฟ้าเพื่อลดความเข้มข้นของเกลือที่ตกค้าง
ICP ซึ่งเป็นผู้บุกเบิกโดยกลุ่มของ Han ใช้สนามไฟฟ้ากับเยื่อหุ้มด้านบนและด้านล่างของช่องน้ำไหล
นอกจากนี้ยังขจัดของแข็งที่ละลายและแขวนลอย “เนื่องจากต้องใช้เพียงปั๊มแรงดันต่ำ ICP จึงใช้พลังงานน้อยกว่าเทคนิคอื่นๆ” MIT กล่าว ICP ไม่ได้กำจัดเกลือทั้งหมดที่อยู่ตรงกลางช่องน้ำเสมอไป ดังนั้นขั้นตอนอิเล็กโตรไดอะไลซิสเพื่อลดไอออนของเกลือที่ตกค้าง
แมชชีนเลิร์นนิงถูกนำมาใช้เพื่อปรับอัตราส่วน ICP/electrodialysis ให้เหมาะสม โดยมีการพิสูจน์แนวคิดที่มีกระบวนการ ICP สองขั้นตอน ตามด้วยขั้นตอนอิเล็กโตรไดอะไลซิสเดียวซึ่ง "ลดการใช้พลังงานในขณะที่ทำให้แน่ใจว่ากระบวนการยังคงทำความสะอาดตัวเองได้" MIT กล่าว .
นักวิจัย Junghyo Yoon กล่าวว่า "ในขณะที่อนุภาคที่มีประจุบางตัวสามารถจับบนเมมเบรนแลกเปลี่ยนไอออนได้ หากติดอยู่ เราก็เพียงย้อนขั้วของสนามไฟฟ้าและอนุภาคที่มีประจุก็สามารถขจัดออกได้อย่างง่ายดาย"
เพื่อความง่าย สแต็ค ICP ได้ถูกทำให้เป็นโมดูล: โดยมีหกโมดูลในระยะแรก จากนั้นอีกสามโมดูลในขั้นที่สอง
น้ำที่มีเกลือ 2.5-45 ก./ลิตร (น้ำกร่อยถึงน้ำทะเล) สามารถเปลี่ยนเป็นน้ำดื่มระดับองค์การอนามัยโลกที่อัตราการใช้พลังงานตั้งแต่ 0.4 ถึง 26.6Wh/ลิตร
เครื่องต้นแบบ <10 กก. (ดูรูป) ได้รับการออกแบบมาให้ใช้งานโดยผู้เชี่ยวชาญ โดยมีปุ่มเพียงปุ่มเดียวเพื่อเริ่มต้นการแยกเกลือออกจากน้ำทะเลและการทำให้บริสุทธิ์ พร้อมการแจ้งเตือนเพื่อระบุว่าเมื่อใดที่ความเค็มและจำนวนอนุภาคเป็นที่ยอมรับสำหรับการดื่ม มีการสาธิตการผลิตน้ำดื่มโดยตรงจากทะเลที่ 0.3 ลิตร/ชม. สำหรับ 20Wh/ลิตร
“นี่เป็นจุดสิ้นสุดของการเดินทาง 10 ปีที่ฉันและกลุ่มได้ไปจริงๆ” ฮัน หัวหน้าโครงการกล่าว “เราทำงานมาหลายปีในด้านฟิสิกส์ที่อยู่เบื้องหลังกระบวนการแยกเกลือออกจากน้ำทะเลแต่ละส่วน แต่การผลักดันความก้าวหน้าทั้งหมดเหล่านั้นลงในกล่อง สร้างระบบ และสาธิตให้เห็นในมหาสมุทร นั่นเป็นประสบการณ์ที่มีความหมายและคุ้มค่าจริงๆ สำหรับฉัน”
ผลงานดังกล่าวได้รับการตีพิมพ์เป็น 'ระบบแยกน้ำทะเลแบบพกพาสำหรับผลิตน้ำดื่มในพื้นที่ห่างไกล' ในสาขาวิทยาศาสตร์สิ่งแวดล้อม & เทคโนโลยี – สามารถดูข้อมูลสนับสนุนได้โดยไม่ต้องชำระเงิน