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Investigadores del Instituto Tecnológico de Massachusetts han desarrollado un dispositivo desalinizador portátil que pesa menos de 10 kg y que elimina partículas y sal para producir agua potable.
El dispositivo del tamaño de una maleta consume menos energía que un cargador de teléfono y también puede funcionar con un pequeño panel solar portátil que se puede comprar en línea por unos 50 dólares.Produce automáticamente agua potable que supera los estándares de la Organización Mundial de la Salud.La tecnología está empaquetada en un dispositivo fácil de usar que funciona al mismo tiempo.presionar un botón.
A diferencia de otros potabilizadores portátiles que requieren que el agua pase a través de un filtro, este dispositivo utiliza electricidad para eliminar las partículas del agua potable.No es necesario reemplazar el filtro, lo que reduce en gran medida la necesidad de mantenimiento a largo plazo.
Esto podría permitir que la unidad se despliegue en áreas remotas y con recursos muy limitados, como comunidades en islas pequeñas o a bordo de buques de carga en alta mar.También se puede utilizar para ayudar a refugiados que huyen de desastres naturales o a soldados involucrados en operaciones militares de larga duración.
“Esta es realmente la culminación de un viaje de 10 años para mí y mi equipo.A lo largo de los años hemos estado trabajando en la física detrás de varios procesos de desalinización, pero poniendo todos estos avances en una caja, construyendo un sistema y haciéndolo en el océano.Ha sido una experiencia muy gratificante y gratificante para mí”, dijo el autor principal Jongyoon Han, profesor de ingeniería eléctrica, informática y bioingeniería y miembro del Laboratorio de Investigación Electrónica (RLE).
A Khan se unió el primer autor Jungyo Yoon, miembro de RLE, Hyukjin J. Kwon, ex becario postdoctoral, Sungku Kang, becario postdoctoral de la Universidad Northeastern y Eric Braque, Comando de Desarrollo de Capacidades de Combate del Ejército de EE. UU. (DEVCOM).El estudio fue publicado en línea en la revista Environmental Science & Technology.
Yoon explicó que las plantas de desalinización portátiles comerciales normalmente requieren bombas de alta presión para impulsar el agua a través de filtros, que son difíciles de miniaturizar sin comprometer la eficiencia energética de la unidad.
En cambio, su dispositivo se basa en una técnica llamada polarización de concentración de iones (ICP), en la que el grupo de Khan fue pionero hace más de 10 años.En lugar de filtrar agua, el proceso ICP aplica un campo eléctrico a una membrana ubicada encima y debajo del canal.Cuando las partículas cargadas positiva o negativamente, incluidas moléculas de sal, bacterias y virus, atraviesan la membrana, son repelidas.Las partículas cargadas se dirigen a una segunda corriente de agua, que finalmente es expulsada.
Este proceso elimina los sólidos disueltos y suspendidos, permitiendo que el agua limpia pase a través de los canales.Como solo requiere una bomba de baja presión, ICP utiliza menos energía que otras tecnologías.
Pero ICP no siempre elimina toda la sal que flota en el medio del canal.Entonces, los investigadores implementaron un segundo proceso llamado electrodiálisis para eliminar los iones de sal restantes.
Yun y Kang utilizaron el aprendizaje automático para encontrar la combinación perfecta de PIC y módulos de electrodiálisis.La configuración óptima consiste en un proceso ICP de dos etapas en el que el agua pasa a través de seis módulos en la primera etapa, luego a través de tres módulos en la segunda etapa, seguido de un proceso de electrodiálisis.Esto minimiza el consumo de energía y al mismo tiempo hace que el proceso sea autolimpiante.
"Si bien es cierto que algunas partículas cargadas pueden ser capturadas por la membrana de intercambio iónico, si quedan atrapadas, podemos eliminar fácilmente las partículas cargadas simplemente cambiando la polaridad del campo eléctrico", explicó Yun.
Redujeron y guardaron los módulos de ICP y electrodiálisis para mejorar su eficiencia energética y permitir que quepan en unidades portátiles.Investigadores han desarrollado un dispositivo para que los no especialistas inicien el proceso de desalinización y limpieza automática con un solo pasobotón.Una vez que la salinidad y el recuento de partículas caen por debajo de ciertos umbrales, el dispositivo notifica a los usuarios que el agua está lista para beber.
Los investigadores también crearon una aplicación para teléfonos inteligentes que controla el dispositivo de forma inalámbrica e informa datos en tiempo real sobre el consumo de energía y la salinidad del agua.
Después de experimentos de laboratorio con agua de diversos grados de salinidad y turbidez (turbidez), el dispositivo se probó en el campo en Carson Beach de Boston.
Yoon y Kwon colocaron la caja en la orilla y dejaron caer el comedero al agua.Después de aproximadamente media hora, el dispositivo llenó un vaso de plástico con agua potable limpia.
“Fue muy emocionante y sorprendente que ya fuera un éxito en el primer lanzamiento.Pero creo que la razón principal de nuestro éxito es la acumulación de todas estas pequeñas mejoras que hicimos a lo largo del camino”, dijo Khan.
El agua resultante supera los estándares de calidad de la Organización Mundial de la Salud, y la instalación reduce al menos 10 veces la cantidad de sólidos en suspensión.Su prototipo produce agua potable a un ritmo de 0,3 litros por hora y consume sólo 20 vatios-hora por litro.
Según Khan, uno de los mayores desafíos al desarrollar un sistema portátil es crear un dispositivo intuitivo que cualquiera pueda utilizar.
Yoon espera comercializar la tecnología a través de una startup que planea lanzar para hacer que el dispositivo sea más fácil de usar y mejorar su eficiencia y rendimiento energético.
En el laboratorio, Khan quiere aplicar las lecciones que ha aprendido durante la última década a cuestiones de calidad del agua más allá de la desalinización, como la detección rápida de contaminantes en el agua potable.
"Definitivamente es un proyecto emocionante y estoy orgulloso del progreso que hemos logrado hasta ahora, pero aún queda mucho trabajo por hacer", afirmó.
Por ejemplo, si bien “el desarrollo de sistemas portátiles que utilizan procesos de electromembranas es una vía original e interesante para la desalinización de agua a pequeña escala fuera de la red”, los efectos de la contaminación, especialmente si el agua tiene una alta turbidez, pueden aumentar significativamente los requisitos de mantenimiento y los costos de energía. , señala Nidal Hilal, ingeniero profesor y director del Centro de Investigación del Agua de Abu Dhabi en la Universidad de Nueva York, que no participó en el estudio.
"Otra limitación es el uso de materiales caros", añadió."Será interesante ver sistemas similares que utilicen materiales económicos".
El estudio fue financiado en parte por el Centro Soldado DEVCOM, el Laboratorio de Sistemas de Agua y Alimentos Abdul Latif Jameel (J-WAFS), el Programa de Becas Postdoctorales en Inteligencia Artificial Experimental de la Universidad Northeastern y el Instituto Ru de Inteligencia Artificial.
Investigadores del Laboratorio de Investigación Electrónica del MIT han desarrollado un potabilizador portátil que puede convertir el agua de mar en agua potable, según Ian Mount de Fortune.Mount escribe que el científico investigador Jongyun Khan y el estudiante graduado Bruce Crawford fundaron Nona Technologies para comercializar el producto.
Investigadores del Instituto Tecnológico de Massachusetts "han desarrollado un dispositivo de desalinización flotante que consta de múltiples capas de evaporadores que recuperan el calor de la condensación del vapor de agua, aumentando su eficiencia general", informa Neil Nell Lewis de CNN."Los investigadores sugieren que podría configurarse como un panel flotante en el mar, canalizar agua dulce hasta la costa, o podría diseñarse para servir a un solo hogar usándolo en un tanque de agua de mar", escribió Lewis.
Investigadores del MIT han desarrollado un dispositivo de desalinización portátil del tamaño de una maleta que puede convertir agua salada en agua potable al mismo tiempo.presionar un botón, informa Elisaveta M. Brandon de Fast Company.El dispositivo podría ser “una herramienta esencial para personas en islas remotas, buques de carga en alta mar e incluso campos de refugiados cercanos al agua”, escribió Brandon.
La reportera de Placa base Audrey Carlton escribe que los investigadores del MIT han desarrollado "un dispositivo de desalinización portátil sin filtro que utiliza campos eléctricos generados por energía solar para desviar partículas cargadas como sal, bacterias y virus".La escasez es un problema creciente para todos debido al aumento del nivel del mar.No queremos un futuro sombrío, pero queremos ayudar a la gente a estar preparada para ello”.
Un nuevo dispositivo portátil de desalinización alimentado por energía solar desarrollado por investigadores del MIT puede producir agua potable en eltoque de un botón, según Tony Ho Tran de The Daily Beast."El dispositivo no depende de ningún filtro como los potabilizadores convencionales", escribió Tran."En cambio, electrocuta el agua para eliminar minerales, como partículas de sal, del agua".