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Pesquisadores do Instituto de Tecnologia de Massachusetts desenvolveram um dispositivo portátil de dessalinização com peso inferior a 10 kg que remove partículas e sal para produzir água potável.
O dispositivo do tamanho de uma mala consome menos energia do que um carregador de telefone e também pode ser alimentado por um pequeno painel solar portátil que pode ser adquirido on-line por cerca de US$ 50.Produz automaticamente água potável que excede os padrões da Organização Mundial de Saúde.A tecnologia é empacotada em um dispositivo fácil de usar que funciona noapertar de um botão.
Ao contrário de outros fabricantes de água portáteis que exigem que a água passe por um filtro, este dispositivo usa eletricidade para remover partículas da água potável.A substituição do filtro não é necessária, reduzindo bastante a necessidade de manutenção a longo prazo.
Isto poderia permitir que a unidade fosse implantada em áreas remotas e com recursos altamente limitados, como comunidades em pequenas ilhas ou a bordo de navios de carga offshore.Também pode ser utilizado para ajudar refugiados que fogem de catástrofes naturais ou soldados envolvidos em operações militares de longa duração.
“Este é realmente o culminar de uma jornada de 10 anos para mim e minha equipe.Ao longo dos anos temos trabalhado na física por detrás de vários processos de dessalinização, mas colocando todos estes avanços numa caixa, construindo um sistema e fazendo-o no oceano.Tem sido muito gratificante e uma experiência gratificante para mim”, disse o autor sênior Jongyoon Han, professor de engenharia elétrica, ciência da computação e bioengenharia e membro do Laboratório de Pesquisa Eletrônica (RLE).
Khan foi acompanhado pelo primeiro autor Jungyo Yoon, RLE Fellow, Hyukjin J. Kwon, ex-bolsista de pós-doutorado, Sungku Kang, pós-doutorado na Northeastern University, e pelo Comando de Desenvolvimento de Capacidades de Combate do Exército dos EUA (DEVCOM) Eric Braque.O estudo foi publicado online na revista Environmental Science & Technology.
Yoon explicou que as usinas comerciais de dessalinização portáteis normalmente exigem bombas de alta pressão para conduzir a água através dos filtros, que são difíceis de miniaturizar sem comprometer a eficiência energética da unidade.
Em vez disso, seu dispositivo é baseado em uma técnica chamada polarização por concentração de íons (ICP), na qual o grupo de Khan foi pioneiro há mais de 10 anos.Em vez de filtrar a água, o processo ICP aplica um campo elétrico a uma membrana localizada acima e abaixo do curso de água.Quando partículas carregadas positiva ou negativamente, incluindo moléculas de sal, bactérias e vírus, passam através da membrana, elas são repelidas dela.As partículas carregadas são direcionadas para um segundo fluxo de água, que eventualmente é ejetado.
Esse processo remove sólidos dissolvidos e suspensos, permitindo a passagem de água limpa pelos canais.Por exigir apenas uma bomba de baixa pressão, o ICP utiliza menos energia do que outras tecnologias.
Mas nem sempre o ICP remove todo o sal que flutua no meio do canal.Assim, os pesquisadores implementaram um segundo processo chamado eletrodiálise para remover os íons de sal restantes.
Yun e Kang usaram aprendizado de máquina para encontrar a combinação perfeita de módulos de ICP e eletrodiálise.A configuração ideal consiste em um processo ICP de dois estágios, onde a água passa por seis módulos no primeiro estágio, depois por três módulos no segundo estágio, seguido por um processo de eletrodiálise.Isso minimiza o consumo de energia e torna o processo autolimpante.
“Embora seja verdade que algumas partículas carregadas podem ser capturadas pela membrana de troca iônica, se ficarem presas, podemos facilmente remover as partículas carregadas simplesmente mudando a polaridade do campo elétrico”, explicou Yun.
Eles encolheram e arrumaram os módulos de ICP e eletrodiálise para melhorar sua eficiência energética e permitir que cabessem em unidades portáteis.Pesquisadores desenvolveram um dispositivo para não especialistas iniciarem o processo de dessalinização e limpeza automática com apenas umbotão.Quando a salinidade e a contagem de partículas caem abaixo de certos limites, o dispositivo notifica os usuários de que a água está pronta para beber.
Os pesquisadores também criaram um aplicativo para smartphone que controla o dispositivo sem fio e relata dados em tempo real sobre o consumo de energia e a salinidade da água.
Após experimentos de laboratório com água de vários graus de salinidade e turbidez (turbidez), o dispositivo foi testado em campo em Carson Beach, em Boston.
Yoon e Kwon colocaram a caixa na margem e jogaram o comedouro na água.Após cerca de meia hora, o aparelho encheu um copo plástico com água potável.
“Foi muito emocionante e surpreendente que tenha tido sucesso já no primeiro lançamento.Mas acho que a principal razão do nosso sucesso é o acúmulo de todas essas pequenas melhorias que fizemos ao longo do caminho”, disse Khan.
A água resultante supera os padrões de qualidade da Organização Mundial da Saúde e a instalação reduz a quantidade de sólidos em suspensão em pelo menos 10 vezes.Seu protótipo produz água potável a uma taxa de 0,3 litros por hora e consome apenas 20 watts-hora por litro.
Segundo Khan, um dos maiores desafios no desenvolvimento de um sistema portátil é criar um dispositivo intuitivo que qualquer pessoa possa usar.
Yoon espera comercializar a tecnologia através de uma startup que planeja lançar para tornar o dispositivo mais fácil de usar e melhorar sua eficiência energética e desempenho.
No laboratório, Khan quer aplicar as lições que aprendeu na última década a questões de qualidade da água além da dessalinização, como a rápida detecção de contaminantes na água potável.
“É definitivamente um projeto emocionante e estou orgulhoso do progresso que fizemos até agora, mas ainda há muito trabalho a ser feito”, disse ele.
Por exemplo, embora “o desenvolvimento de sistemas portáteis utilizando processos de eletromembrana seja um caminho original e interessante para a dessalinização de água em pequena escala fora da rede”, os efeitos da poluição, especialmente se a água tiver alta turbidez, podem aumentar significativamente os requisitos de manutenção e os custos de energia. , observa Nidal Hilal, engenheiro professor e diretor do Centro de Pesquisa Hídrica de Abu Dhabi da Universidade de Nova York, que não esteve envolvido no estudo.
“Outra limitação é o uso de materiais caros”, acrescentou.“Será interessante ver sistemas semelhantes usando materiais baratos.”
O estudo foi financiado em parte pelo DEVCOM Soldier Center, pelo Laboratório Abdul Latif Jameel de Sistemas de Água e Alimentos (J-WAFS), pelo Programa de Bolsas de Pós-Doutorado em Inteligência Artificial Experimental da Northeastern University e pelo Instituto Ru de Inteligência Artificial.
Pesquisadores do Laboratório de Pesquisa Eletrônica do MIT desenvolveram um gerador de água portátil que pode transformar a água do mar em água potável, de acordo com Ian Mount, da Fortune.Mount escreve que o cientista pesquisador Jongyun Khan e o estudante de graduação Bruce Crawford fundaram a Nona Technologies para comercializar o produto.
Pesquisadores do Instituto de Tecnologia de Massachusetts “desenvolveram um dispositivo de dessalinização flutuante que consiste em múltiplas camadas de evaporadores que recuperam o calor da condensação do vapor de água, aumentando sua eficiência geral”, relata Neil Nell Lewis, da CNN.“Os pesquisadores sugerem que ele poderia ser configurado como um painel flutuante no mar, canalizando água doce para a costa, ou poderia ser projetado para servir uma única família usando-o em um tanque de água do mar”, escreveu Lewis.
Pesquisadores do MIT desenvolveram um dispositivo portátil de dessalinização do tamanho de uma mala que pode transformar água salgada em água potável no menor tempo possível.apertar de um botão, relata Elisaveta M. Brandon da Fast Company.O dispositivo poderia ser “uma ferramenta essencial para pessoas em ilhas remotas, navios de carga offshore e até mesmo campos de refugiados próximos à água”, escreveu Brandon.
A repórter da placa-mãe Audrey Carlton escreve que os pesquisadores do MIT desenvolveram “um dispositivo de dessalinização portátil e sem filtro que usa campos elétricos gerados pela energia solar para desviar partículas carregadas, como sal, bactérias e vírus”.A escassez é um problema crescente para todos devido ao aumento do nível do mar.Não queremos um futuro sombrio, mas queremos ajudar as pessoas a estarem preparadas para isso.”
Um novo dispositivo portátil de dessalinização movido a energia solar desenvolvido por pesquisadores do MIT pode produzir água potável no menor tempo possível.toque de um botão, de acordo com Tony Ho Tran do The Daily Beast.“O dispositivo não depende de nenhum filtro como os geradores de água convencionais”, escreveu Tran.“Em vez disso, ele eletrocuta a água para remover minerais, como partículas de sal, da água.”