Được phát triển dưới sự hướng dẫn của kỹ sư điện Giáo sư Jongyoon Han, thiết bị này được đặt vừa trong một chiếc vali nhỏ và hoạt động dựa trên nhiều giai đoạn 'phân cực nồng độ ion' (ICP), sau đó là điện phân để giảm nồng độ muối dư.
ICP, do nhóm Han tiên phong, áp dụng điện trường lên các màng bên trên và bên dưới dòng nước chảy.
Nó cũng loại bỏ các chất rắn hòa tan và lơ lửng. MIT cho biết: “Vì chỉ cần bơm áp suất thấp nên ICP sử dụng ít năng lượng hơn các kỹ thuật khác. ICP không phải lúc nào cũng loại bỏ hết muối ở giữa kênh nước, do đó phải tiến hành bước điện phân để giảm lượng ion muối dư.
Học máy được sử dụng để tối ưu hóa tỷ lệ ICP/điện phân, với bằng chứng về khái niệm có quy trình ICP hai giai đoạn, sau đó là một giai đoạn điện phân duy nhất giúp “giảm thiểu mức sử dụng năng lượng trong khi vẫn đảm bảo quy trình vẫn tự làm sạch”, MIT cho biết .
Nhà nghiên cứu Junghyo Yoon cho biết thêm: “Mặc dù đúng là một số hạt tích điện có thể bị giữ lại trên màng trao đổi ion, nhưng nếu chúng bị giữ lại, chúng tôi chỉ cần đảo ngược cực tính của điện trường và các hạt tích điện có thể bị loại bỏ dễ dàng”.
Để đơn giản, các ngăn xếp ICP đã được mô-đun hóa: với sáu mô-đun ở giai đoạn đầu tiên, sau đó là ba mô-đun ở giai đoạn thứ hai.
Nước chứa 2.5-45g/lít muối (nước lợ đến nước biển) có thể trở thành nước uống đạt tiêu chuẩn của Tổ chức Y tế Thế giới với mức tiêu thụ điện năng từ 0.4 đến 26.6Wh/lít.
Được thiết kế để những người không phải là chuyên gia vận hành, nguyên mẫu <10kg (xem ảnh) có một nút duy nhất để bắt đầu quá trình khử muối và thanh lọc, cùng với thông báo cho biết khi nào độ mặn và số lượng hạt được chấp nhận để uống. Nó đã được chứng minh là sản xuất được nước uống trực tiếp từ biển với tốc độ 0.3 lít/giờ cho 20Wh/lít.
Trưởng dự án Han cho biết: “Đây thực sự là đỉnh cao của hành trình 10 năm mà tôi và nhóm của mình đã trải qua”. “Chúng tôi đã làm việc nhiều năm về mặt vật lý đằng sau các quy trình khử muối riêng lẻ, nhưng việc dồn tất cả những tiến bộ đó vào một hộp, xây dựng một hệ thống và trình diễn nó trong đại dương, đó là một trải nghiệm thực sự có ý nghĩa và bổ ích đối với tôi.”
Công trình đã được công bố là 'Hệ thống khử mặn nước biển di động để tạo ra nước uống được ở những địa điểm xa xôi' trên tạp chí Khoa học Môi trường & Công nghệ – thông tin hỗ trợ có thể được xem mà không cần thanh toán.