Aquest dispositiu portàtil que funciona amb energia solar purifica l’aigua de mar a demanda


Aquest dispositiu portàtil que funciona amb energia solar purifica l'aigua de mar a demanda

Foto: Foto: M. Scott Braue via MIT

210329_MOTHERBOARD_ABSTRACT_LOGO

ABSTRACT desglossa la investigació científica al·lucinant, la tecnologia del futur, els nous descobriments i els grans avenços.

Imagina tenir la capacitat de purificar l’aigua en qualsevol lloc i en qualsevol moment amb un dispositiu que funciona amb energia solar. Tot i que això pot no ser d’importància clau per a molts dels països rics, ho és per als 785 milions de persones a tot el món que, a partir del 2017, no tenia accés a aigua potable.

Un grup d’investigadors de l’Institut Tecnològic de Massachusetts ha creat un dispositiu de dessalinització portàtil sense filtre que utilitza un camp elèctric generat per l’energia solar per repel·lir partícules carregades com la sal, els bacteris i els virus.

“Tots els indicadors ens diuen que l’escassetat d’aigua és un problema creixent per a tothom a causa de l’augment del nivell del mar”, va dir Junghyo Yoon, primer autor de l’estudi, a Motherboard en un correu electrònic. “No esperem un futur trist, però volem ajudar la gent a preparar-se per a ell”.

El dispositiu és fruit de 10 anys de treball, per un comunicat de premsa publicat pel MIT. El doctor Jongyoon Han, autor principal del document i professor d’Enginyeria Elèctrica i Biològica al MIT, va inventar per primera vegada la polarització de concentració d’ions (ICP), la tècnica de purificació en què es basa el dispositiu. el 2012i des de llavors l’ha desenvolupat per utilitzar-lo salmorres salades dels residus del fracking i per a líquids que contenen contaminants no salins i metalls pesants.

“El nostre procés no empeny l’aigua a través d’una membrana”, va dir en un correu electrònic Bruce Crawford, estudiant graduat de la MIT Sloan School of Management que no va ser coautor de l’estudi, però que és soci de comercialització del primer autor de l’estudi, Junghyo Yoon. a la placa base. “Sense empènyer l’aigua a través d’una membrana, eliminem la possibilitat de l’obstrucció i la contaminació de la membrana, i podem operar amb un consum de potència molt baix, cosa que significa que els nostres dispositius poden ser molt més petits que els dispositius existents i utilitzar molt menys electricitat”.

La troballa més recent de Han i els seus equips, publicada la setmana passada a la revista Ciència i Tecnologia Ambientals, agafa aquest procés i l’aplica a un dispositiu portàtil de la mida d’una maleta de mà. A diferència d’altres processos de dessalinització industrial, com l’osmosi inversa, una tecnologia centenària en la qual s’utilitza la pressió per empènyer l’aigua a través d’una membrana semipermeable, com un filtre o una xarxa que elimina contaminants, l’ICP es pot utilitzar a petita escala en entorns remots i no no requereix l’ús de filtres de recanvi.

“Vam treballar durant anys en la física darrere dels processos de dessalinització individuals, però empènyer tots aquests avenços en una caixa, construir un sistema i demostrar-ho a l’oceà, va ser una experiència realment significativa i gratificant per a mi”, va dir Han en un comunicat. .

Han i el seu equip preveuen que el dispositiu sigui ideal per al desplegament en comunitats d’illes petites o a bord de vaixells mariners, per ajudar els refugiats i els soldats que duen a terme operacions militars, assenyala el comunicat de premsa.

El funcionament de la caixa és la següent: l’aigua flueix a un canal de la caixa, en el qual s’aplica un camp elèctric a les membranes que repel·leixen partícules carregades positivament i negativament (incloses diverses impureses) en un corrent mentre empeny l’aigua a un altre que finalment es descarrega. . Qualsevol ió de sal addicional que suri al mig del canal és capturat mitjançant un procés conegut com a electrodiàlisi. Com que el sistema utilitza una bomba de baixa pressió, utilitza menys energia que altres enfocaments.

L’equip va provar el dispositiu tant al laboratori com a la platja, moment en què van col·locar la caixa al llarg de la costa de Carson Beach a Boston i van llançar el tub d’alimentació a l’aigua. 30 minuts més tard, van prendre una tassa plena d’aigua potable. Un vídeo publicat pel MIT mostra a Junghyo Yoon, el primer autor de l’estudi, prenent una copa d’aigua purificada pel dispositiu a la platja.

“Va tenir èxit fins i tot en la seva primera execució”, va dir Han al comunicat. “Però crec que el principal motiu pel qual vam tenir èxit és l’acumulació de tots aquests petits avenços que vam fer al llarg del camí”.