मॅसॅच्युसेट्स इन्स्टिट्यूट ऑफ टेक्नॉलॉजी प्रेस ऑफिस वेबसाइटवरून डाउनलोड केलेल्या प्रतिमा ना-नफा संस्था, मीडिया आणि लोकांसाठी क्रिएटिव्ह कॉमन्स ॲट्रिब्युशन नॉन कमर्शियल नो डेरिव्हेटिव्ह लायसन्स अंतर्गत उपलब्ध आहेत.आपण प्रदान केलेल्या प्रतिमा योग्य आकारात क्रॉप केल्याशिवाय त्या सुधारित करू शकत नाही.प्रतिमा खेळताना क्रेडिट वापरणे आवश्यक आहे;जर ते खाली सूचीबद्ध नसेल, तर प्रतिमा "MIT" शी लिंक करा.
मॅसॅच्युसेट्स इन्स्टिट्यूट ऑफ टेक्नॉलॉजीच्या संशोधकांनी 10 किलोपेक्षा कमी वजनाचे पोर्टेबल डिसेलिनेशन उपकरण विकसित केले आहे जे पिण्याचे पाणी तयार करण्यासाठी कण आणि मीठ काढून टाकते.
सूटकेस-आकाराचे डिव्हाइस फोन चार्जरपेक्षा कमी उर्जा वापरते आणि एका लहान पोर्टेबल सोलर पॅनेलद्वारे देखील समर्थित केले जाऊ शकते जे सुमारे $50 मध्ये ऑनलाइन खरेदी केले जाऊ शकते.हे जागतिक आरोग्य संघटनेच्या मानकांपेक्षा अधिक पिण्याचे पाणी आपोआप तयार करते.तंत्रज्ञान वापरकर्ता-अनुकूल उपकरणामध्ये पॅकेज केलेले आहे जे येथे कार्य करतेबटण दाबा.
इतर पोर्टेबल वॉटर निर्मात्यांप्रमाणे ज्यांना फिल्टरमधून जाण्यासाठी पाणी आवश्यक असते, हे उपकरण पिण्याच्या पाण्यातील कण काढून टाकण्यासाठी वीज वापरते.फिल्टर बदलणे आवश्यक नाही, दीर्घकालीन देखभालीची आवश्यकता मोठ्या प्रमाणात कमी करते.
यामुळे लहान बेटांवरील समुदाय किंवा ऑफशोअर मालवाहू जहाजांवरील समुदायांसारख्या दुर्गम आणि अत्यंत संसाधन-प्रतिबंधित भागात युनिट तैनात केले जाऊ शकते.नैसर्गिक आपत्तीतून पळून जाणाऱ्या निर्वासितांना किंवा दीर्घकालीन लष्करी कारवायांमध्ये गुंतलेल्या सैनिकांना मदत करण्यासाठी देखील याचा वापर केला जाऊ शकतो.
“माझ्या आणि माझ्या टीमच्या 10 वर्षांच्या प्रवासाचा हा खरोखर कळस आहे.वर्षानुवर्षे आम्ही विविध डिसॅलिनेशन प्रक्रियेमागील भौतिकशास्त्रावर काम करत आहोत, परंतु या सर्व प्रगती एका बॉक्समध्ये ठेवत आहोत, एक प्रणाली तयार करत आहोत आणि ते महासागरात करत आहोत.हा माझ्यासाठी खूप फायद्याचा आणि फायद्याचा अनुभव आहे," असे ज्येष्ठ लेखक जोंग्यून हान, इलेक्ट्रिकल इंजिनीअरिंग, कॉम्प्युटर सायन्स आणि बायोइंजिनियरिंगचे प्राध्यापक आणि इलेक्ट्रॉनिक्स रिसर्च लॅबोरेटरी (RLE) चे सदस्य म्हणाले.
खान यांच्यासोबत पहिले लेखक जंग्यो यून, आरएलई फेलो, ह्युकजिन जे. क्वॉन, माजी पोस्टडॉक्टरल फेलो, नॉर्थईस्टर्न युनिव्हर्सिटीचे पोस्टडॉक्टरल फेलो सुंगकू कांग आणि यूएस आर्मी कॉम्बॅट कॅपॅबिलिटी डेव्हलपमेंट कमांड (DEVCOM) एरिक ब्रेक हे सामील झाले.एन्व्हायर्नमेंटल सायन्स अँड टेक्नॉलॉजी या जर्नलमध्ये हा अभ्यास ऑनलाइन प्रकाशित झाला आहे.
यून यांनी स्पष्ट केले की व्यावसायिक पोर्टेबल डिसेलिनेशन प्लांट्सना फिल्टरद्वारे पाणी चालविण्यासाठी उच्च-दाब पंपांची आवश्यकता असते, जे युनिटच्या ऊर्जा कार्यक्षमतेशी तडजोड न करता लघुकरण करणे कठीण आहे.
त्याऐवजी, त्यांचे उपकरण आयन-केंद्रित ध्रुवीकरण (ICP) नावाच्या तंत्रावर आधारित आहे, ज्याचा खान यांच्या गटाने 10 वर्षांपूर्वी पुढाकार घेतला होता.पाणी फिल्टर करण्याऐवजी, ICP प्रक्रिया जलमार्गाच्या वर आणि खाली असलेल्या पडद्याला विद्युत क्षेत्र लागू करते.मिठाचे रेणू, बॅक्टेरिया आणि विषाणूंसह सकारात्मक किंवा नकारात्मक चार्ज केलेले कण जेव्हा पडद्यामधून जातात तेव्हा ते त्यापासून दूर जातात.चार्ज केलेले कण पाण्याच्या दुसऱ्या प्रवाहात निर्देशित केले जातात, जे शेवटी बाहेर काढले जातात.
ही प्रक्रिया विरघळलेले आणि निलंबित घन पदार्थ काढून टाकते, ज्यामुळे स्वच्छ पाणी वाहिन्यांमधून जाऊ शकते.कारण त्यासाठी फक्त कमी दाबाचा पंप लागतो, ICP इतर तंत्रज्ञानापेक्षा कमी ऊर्जा वापरते.
परंतु ICP नेहमी चॅनेलच्या मध्यभागी तरंगणारे सर्व मीठ काढून टाकत नाही.म्हणून संशोधकांनी उर्वरित मीठ आयन काढून टाकण्यासाठी इलेक्ट्रोडायलिसिस नावाची दुसरी प्रक्रिया राबवली.
युन आणि कांग यांनी ICP आणि इलेक्ट्रोडायलिसिस मॉड्यूल्सचे परिपूर्ण संयोजन शोधण्यासाठी मशीन लर्निंगचा वापर केला.इष्टतम सेटअपमध्ये दोन-टप्प्यांची ICP प्रक्रिया असते जिथे पहिल्या टप्प्यात पाणी सहा मॉड्यूल्समधून जाते, त्यानंतर दुसऱ्या टप्प्यात तीन मॉड्यूल्समधून, त्यानंतर इलेक्ट्रोडायलिसिस प्रक्रिया असते.प्रक्रिया स्वयं-स्वच्छता करताना हे ऊर्जा वापर कमी करते.
"आयन एक्सचेंज मेम्ब्रेनद्वारे काही चार्ज केलेले कण पकडले जाऊ शकतात हे खरे असले तरी, जर ते अडकले तर, आम्ही विद्युत क्षेत्राची ध्रुवीयता बदलून चार्ज केलेले कण सहजपणे काढून टाकू शकतो," युन यांनी स्पष्ट केले.
त्यांनी त्यांची उर्जा कार्यक्षमता सुधारण्यासाठी आणि त्यांना पोर्टेबल युनिट्समध्ये बसण्याची परवानगी देण्यासाठी ICP आणि इलेक्ट्रोडायलिसिस मॉड्युल्स संकुचित केले आणि त्यांना ठेवले.संशोधकांनी गैर-तज्ञांसाठी स्वयंचलित डिसेलिनेशन आणि साफसफाईची प्रक्रिया फक्त एकाने सुरू करण्यासाठी एक उपकरण विकसित केले आहे.बटण.क्षारता आणि कणांची संख्या ठराविक थ्रेशोल्डच्या खाली आल्यावर, डिव्हाइस वापरकर्त्यांना सूचित करते की पाणी पिण्यासाठी तयार आहे.
संशोधकांनी एक स्मार्टफोन ॲप देखील तयार केला आहे जो वायरलेसरित्या डिव्हाइस नियंत्रित करतो आणि ऊर्जा वापर आणि पाण्याच्या खारटपणावर रिअल-टाइम डेटाचा अहवाल देतो.
वेगवेगळ्या प्रमाणात खारटपणा आणि टर्बिडिटी (टर्बिडिटी) च्या पाण्यावर प्रयोगशाळेच्या प्रयोगानंतर, बोस्टनच्या कार्सन बीचवरील शेतात या उपकरणाची चाचणी घेण्यात आली.
यून आणि क्वॉन यांनी बॉक्स बँकेवर ठेवला आणि फीडर पाण्यात टाकला.सुमारे अर्ध्या तासानंतर, उपकरणाने स्वच्छ पिण्याच्या पाण्याने प्लास्टिकचा कप भरला.
“हे अतिशय रोमांचक आणि आश्चर्यकारक होते की पहिल्या प्रक्षेपणातही ते यशस्वी झाले.परंतु मला वाटते की आमच्या यशाचे मुख्य कारण म्हणजे आम्ही मार्गात केलेल्या या सर्व छोट्या-छोट्या सुधारणांचा संचय आहे,” खान म्हणाले.
परिणामी पाणी जागतिक आरोग्य संघटनेच्या गुणवत्ता मानकांपेक्षा जास्त आहे आणि स्थापनेमुळे निलंबित घन पदार्थांचे प्रमाण किमान 10 पट कमी होते.त्यांचा नमुना ०.३ लिटर प्रति तास दराने पिण्याचे पाणी तयार करतो आणि प्रति लिटर फक्त २० वॅट-तास वापरतो.
खान यांच्या मते, पोर्टेबल प्रणाली विकसित करताना सर्वात मोठे आव्हान म्हणजे कोणीही वापरू शकेल असे अंतर्ज्ञानी उपकरण तयार करणे.
युनला स्टार्टअपद्वारे तंत्रज्ञानाचे व्यावसायिकीकरण करण्याची आशा आहे, ज्याची योजना त्यांनी अधिक वापरकर्ता-अनुकूल बनवण्यासाठी आणि त्याची ऊर्जा कार्यक्षमता आणि कार्यप्रदर्शन सुधारण्यासाठी लॉन्च करण्याची योजना आखली आहे.
लॅबमध्ये, खान यांना गेल्या दशकात त्यांनी शिकलेले धडे विलवणीकरणाच्या पलीकडे असलेल्या पाण्याच्या गुणवत्तेच्या समस्यांवर लागू करायचे आहेत, जसे की पिण्याच्या पाण्यात दूषित घटकांचा जलद शोध.
तो म्हणाला, “हा नक्कीच एक रोमांचक प्रकल्प आहे आणि आम्ही आतापर्यंत केलेल्या प्रगतीचा मला अभिमान आहे, पण अजून खूप काम करायचे आहे,” तो म्हणाला.
उदाहरणार्थ, "इलेक्ट्रोमेम्ब्रेन प्रक्रियेचा वापर करून पोर्टेबल प्रणालींचा विकास हा ऑफ-ग्रिड छोट्या-छोट्या पाण्याच्या विलवणीकरणासाठी एक मूळ आणि मनोरंजक मार्ग आहे," असे असताना, प्रदूषणाचे परिणाम, विशेषत: जर पाण्याची गढूळता जास्त असेल तर, देखभाल आवश्यकता आणि ऊर्जा खर्चात लक्षणीय वाढ होऊ शकते. , निदाल हिलाल, प्रो. अभियंता आणि न्यूयॉर्क विद्यापीठातील अबू धाबी वॉटर रिसर्च सेंटरचे संचालक, जे या अभ्यासात सहभागी नव्हते ते नोंदवतात.
“दुसरी मर्यादा म्हणजे महागड्या साहित्याचा वापर,” तो पुढे म्हणाला."स्वस्त सामग्री वापरून समान प्रणाली पाहणे मनोरंजक असेल."
DEVCOM सोल्जर सेंटर, अब्दुल लतीफ जमील वॉटर अँड फूड सिस्टम्स लॅबोरेटरी (J-WAFS), प्रायोगिक आर्टिफिशियल इंटेलिजेंसमधील नॉर्थईस्टर्न युनिव्हर्सिटी पोस्टडॉक्टोरल फेलोशिप प्रोग्राम आणि आरयू इन्स्टिट्यूट ऑफ आर्टिफिशियल इंटेलिजन्स यांनी या अभ्यासाला काही प्रमाणात निधी दिला होता.
एमआयटीच्या इलेक्ट्रॉनिक्स रिसर्च लॅबोरेटरीतील संशोधकांनी एक पोर्टेबल वॉटरमेकर विकसित केला आहे जो समुद्राच्या पाण्याला सुरक्षित पिण्याच्या पाण्यात बदलू शकतो, फॉर्च्युनच्या इयान माउंटनुसार.माउंट लिहितात की संशोधन शास्त्रज्ञ जोंग्युन खान आणि पदवीधर विद्यार्थी ब्रूस क्रॉफर्ड यांनी उत्पादनाचे व्यावसायिकीकरण करण्यासाठी नोना टेक्नॉलॉजीजची स्थापना केली.
मॅसॅच्युसेट्स इन्स्टिट्यूट ऑफ टेक्नॉलॉजीच्या संशोधकांनी “फ्री-फ्लोटिंग डिसॅलिनेशन डिव्हाइस विकसित केले आहे ज्यामध्ये बाष्पीभवनाच्या अनेक स्तरांचा समावेश आहे जे पाण्याच्या वाफेच्या संक्षेपणातून उष्णता पुनर्प्राप्त करते आणि त्याची एकूण कार्यक्षमता वाढवते,” CNN अहवालाचे नील नेल लुईस यांनी सांगितले."संशोधकांनी असे सुचवले आहे की ते समुद्रात फ्लोटिंग पॅनेल म्हणून कॉन्फिगर केले जाऊ शकते, किना-यावर ताजे पाणी पाईप केले जाऊ शकते किंवा समुद्राच्या पाण्याच्या टाकीत त्याचा वापर करून एकाच कुटुंबासाठी सेवा देण्यासाठी डिझाइन केले जाऊ शकते," लुईस यांनी लिहिले.
एमआयटीच्या संशोधकांनी सुटकेस-आकाराचे पोर्टेबल डिसेलिनेशन उपकरण विकसित केले आहे जे मिठाच्या पाण्याचे पिण्याच्या पाण्यात रूपांतर करू शकते.बटण दाबा, फास्ट कंपनीच्या एलिसावेटा एम. ब्रँडनचा अहवाल.ब्रँडनने लिहिले की, हे उपकरण “दुर्गम बेटांवरील लोकांसाठी, किनारपट्टीवरील मालवाहू जहाजे आणि अगदी पाण्याच्या जवळ असलेल्या निर्वासित शिबिरांसाठी एक आवश्यक साधन असू शकते.
मदरबोर्ड रिपोर्टर ऑड्रे कार्लटन लिहितात की एमआयटीच्या संशोधकांनी "मीठ, जीवाणू आणि विषाणू यांसारख्या चार्ज केलेले कण विचलित करण्यासाठी सौर-उत्पादित इलेक्ट्रिक फील्डचा वापर करणारे फिल्टरलेस, पोर्टेबल डिसेलिनेशन डिव्हाइस विकसित केले आहे."समुद्राच्या वाढत्या पातळीमुळे टंचाई ही प्रत्येकासाठी वाढणारी समस्या आहे.आम्हाला अंधकारमय भविष्य नको आहे, परंतु आम्ही लोकांना त्यासाठी तयार होण्यास मदत करू इच्छितो.”
एमआयटीच्या संशोधकांनी विकसित केलेले एक नवीन पोर्टेबल सौर-शक्तीवर चालणारे डिसेलिनेशन उपकरण येथे पिण्याचे पाणी तयार करू शकते.बटणाचा स्पर्श, डेली बीस्टच्या टोनी हो ट्रॅनच्या मते."डिव्हाइस पारंपारिक वॉटरमेकरसारख्या कोणत्याही फिल्टरवर अवलंबून नाही," ट्रॅनने लिहिले."त्याऐवजी, ते पाण्यातून मिठाच्या कणांसारखी खनिजे काढून टाकण्यासाठी पाण्याला विद्युत दाब देते."