Массачусетсийн Технологийн Институтын Хэвлэлийн албаны вэб сайтаас татаж авсан зургуудыг Creative Commons Attribution NonCommercial Non derivative License-ийн дагуу ашгийн бус байгууллага, хэвлэл мэдээлэл, олон нийтэд үзэх боломжтой.Өгөгдсөн зургуудыг зөв хэмжээгээр тайраагүй тохиолдолд та тэдгээрийг өөрчлөх боломжгүй.Зургийг тоглуулахдаа кредит ашиглах ёстой;Хэрэв доор жагсаагаагүй бол зургийг "MIT" руу холбоно уу.
Массачусетсийн Технологийн Их Сургуулийн судлаачид 10 кг-аас бага жинтэй зөөврийн давсгүйжүүлэх төхөөрөмж зохион бүтээж, тоосонцор, давсыг зайлуулж ундны ус гаргаж авчээ.
Чемодан хэмжээтэй уг төхөөрөмж нь утасны цэнэглэгчээс бага эрчим хүч хэрэглэдэг бөгөөд мөн 50 орчим ам.доллараар онлайнаар худалдан авч болох жижиг зөөврийн нарны зайнаас тэжээгддэг.Дэлхийн эрүүл мэндийн байгууллагын стандартаас давсан ундны усыг автоматаар үйлдвэрлэдэг.Технологи нь хэрэглэгчдэд ээлтэй төхөөрөмжид савлагдсан бөгөөд энэ нь дээр ажилладагтовчлуур дарах.
Шүүлтүүрээр ус нэвтрүүлэх шаардлагатай бусад зөөврийн ус үйлдвэрлэгчээс ялгаатай нь энэ төхөөрөмж ундны уснаас тоосонцорыг арилгахын тулд цахилгаан ашигладаг.Шүүлтүүрийг солих шаардлагагүй тул урт хугацааны засвар үйлчилгээний хэрэгцээг эрс багасгадаг.
Энэ нь жижиг арлууд дээрх нөхөрлөл эсвэл далайн ачааны хөлөг онгоц гэх мэт алслагдсан, нөөцийн хомсдолтой газруудад уг нэгжийг байрлуулах боломжийг олгоно.Түүнчлэн байгалийн гамшгаас зугтаж буй дүрвэгсэд эсвэл урт хугацааны цэргийн ажиллагаанд оролцож буй цэргүүдэд туслахад ашиглаж болно.
“Энэ бол миний болон манай багийн 10 жилийн аялалын оргил үе юм.Олон жилийн турш бид давсгүйжүүлэх янз бүрийн процессын арын физикийн талаар ажиллаж байсан ч эдгээр бүх дэвшлийг хайрцагт хийж, систем барьж, далайд хийж байна.Энэ нь миний хувьд маш их үр өгөөжтэй бөгөөд өгөөжтэй туршлага болсон” гэж Цахилгаан инженерчлэл, компьютерийн шинжлэх ухаан, биоинженерийн профессор, Электроникийн судалгааны лабораторийн (RLE) гишүүн ахлах зохиолч Жонгён Хан хэлэв.
Хантай анхны зохиолч Жунё Юн, RLE-ийн ажилтан, докторын дараах ажилтан асан Hyukjin J. Kwon, Зүүн хойд их сургуулийн докторын дараах судалгааны ажилтан Сунгку Кан, АНУ-ын Армийн байлдааны чадварыг хөгжүүлэх командлал (DEVCOM) Эрик Брак нар нэгдэв.Судалгааг Environmental Science & Technology сэтгүүлд онлайнаар нийтлэв.
Арилжааны зөөврийн давсгүйжүүлэх үйлдвэрүүдэд шүүлтүүрээр дамжуулан усыг дамжуулахын тулд ихэвчлэн өндөр даралтын насос шаардлагатай байдаг бөгөөд энэ нь нэгжийн эрчим хүчний үр ашгийг алдагдуулахгүйгээр жижигрүүлэхэд хэцүү байдаг гэж Юн тайлбарлав.
Үүний оронд тэдний төхөөрөмж нь 10 гаруй жилийн өмнө Ханын групп анхлан нэвтрүүлж байсан ион-концентрацийн туйлшрал (ICP) хэмээх техник дээр суурилдаг.Усыг шүүх биш харин ICP процесс нь усны шугамын дээр болон доор байрлах мембранд цахилгаан талбарыг ашигладаг.Давсны молекул, бактери, вирус зэрэг эерэг эсвэл сөрөг цэнэгтэй тоосонцор мембранаар дамжин өнгөрөхөд тэдгээр нь түүнээс хөөгддөг.Цэнэглэгдсэн хэсгүүд нь усны хоёр дахь урсгал руу чиглэгдэж, эцэст нь гадагшилдаг.
Энэ процесс нь ууссан болон түдгэлзүүлсэн хатуу бодисыг зайлуулж, цэвэр усыг сувгаар дамжуулдаг.Энэ нь зөвхөн нам даралтын насос шаарддаг тул ICP нь бусад технологитой харьцуулахад бага эрчим хүч хэрэглэдэг.
Гэхдээ ICP нь сувгийн дунд хөвж буй бүх давсыг үргэлж зайлуулдаггүй.Тиймээс судлаачид давсны үлдэгдлийг арилгахын тулд электродиализ хэмээх хоёр дахь процессыг хэрэгжүүлсэн.
Юн, Канг ICP болон электродиализийн модулиудын төгс хослолыг олохын тулд машин сургалтыг ашигласан.Хамгийн оновчтой тохируулга нь эхний шатанд ус зургаан модулиар дамждаг, дараа нь хоёр дахь шатанд гурван модулиар дамждаг, дараа нь электродиализийн процессоор дамждаг хоёр үе шаттай ICP процессоос бүрдэнэ.Энэ нь процессыг өөрөө цэвэрлэхийн зэрэгцээ эрчим хүчний зарцуулалтыг бууруулдаг.
"Зарим цэнэгтэй бөөмсийг ион солилцооны мембранаар барьж чаддаг нь үнэн боловч хэрэв тэдгээр нь баригдсан бол бид цахилгаан талбайн туйлшралыг өөрчилснөөр цэнэглэгдсэн хэсгүүдийг амархан арилгаж чадна" гэж Юн тайлбарлав.
Тэд эрчим хүчний үр ашгийг дээшлүүлж, зөөврийн нэгжид суулгах боломжийг олгохын тулд ICP болон электродиализийн модулиудыг багасгаж, байрлуулжээ.Эрдэмтэд мэргэжлийн бус хүмүүст зориулж автоматаар давсгүйжүүлэх, цэвэрлэх үйл явцыг ганцхан төхөөрөмжөөр эхлүүлэх төхөөрөмж бүтээжээтовч.Давсжилт болон тоосонцрын тоо тодорхой босго хэмжээнээс доогуур болмогц төхөөрөмж ус уухад бэлэн болсон тухай хэрэглэгчдэд мэдэгдэнэ.
Судлаачид мөн төхөөрөмжийг утасгүй удирдаж, эрчим хүчний зарцуулалт, усны давсжилтын талаарх бодит мэдээллийг тайлагнадаг ухаалаг гар утасны программ бүтээжээ.
Янз бүрийн давсжилт, булингартай (булингар) устай лабораторийн туршилт хийсний дараа уг төхөөрөмжийг Бостоны Карсон далайн эрэг дээрх талбайд туршжээ.
Юн Квон хоёр хайрцгийг эрэг дээр тавиад тэжээгчийг ус руу унагав.Хагас цаг орчмын дараа төхөөрөмж хуванцар аяганд ундны цэвэр усаар дүүргэв.
“Анхны хөөргөлтөд ч амжилттай болсон нь маш их сэтгэл хөдөлгөм бөгөөд гайхмаар байлаа.Гэхдээ бидний амжилтын гол шалтгаан бол замдаа хийсэн эдгээр бүх жижиг сайжруулалтуудын хуримтлал гэж би бодож байна "гэж Хан хэлэв.
Үүссэн ус нь Дэлхийн Эрүүл Мэндийн Байгууллагын чанарын стандартаас давсан бөгөөд уг суурилуулалт нь түдгэлзүүлсэн бодисын хэмжээг дор хаяж 10 дахин бууруулдаг.Тэдний прототип нь цагт 0.3 литр ундны ус үйлдвэрлэдэг бөгөөд литр тутамд ердөө 20 ватт-цаг зарцуулдаг.
Ханы хэлснээр, зөөврийн системийг хөгжүүлэхэд тулгардаг хамгийн том сорилт бол хэн ч ашиглах боломжтой ухаалаг төхөөрөмжийг бий болгох явдал юм.
Юн уг төхөөрөмжийг хэрэглэгчдэд илүү ээлтэй болгож, эрчим хүчний хэмнэлт, гүйцэтгэлийг сайжруулахын тулд эхлүүлэхээр төлөвлөж буй стартапаараа дамжуулан технологийг арилжаанд оруулна гэж найдаж байна.
Лабораторид Хан сүүлийн 10 жилийн хугацаанд олж авсан сургамжаа ундны усанд бохирдуулагч бодисыг хурдан илрүүлэх зэрэг давсгүйжүүлэхээс гадна усны чанарын асуудалд ашиглахыг хүсч байна.
"Энэ бол үнэхээр сэтгэл хөдөлгөм төсөл бөгөөд бид өнөөг хүртэл ахиц дэвшил гаргаж байгаад бахархаж байна, гэхдээ хийх ажил их байна" гэж тэр хэлэв.
Жишээлбэл, "цахилгаан мембраны процессыг ашиглан зөөврийн системийг хөгжүүлэх нь сүлжээнээс гадуурх жижиг хэмжээний усыг давсгүйжүүлэх анхны бөгөөд сонирхолтой арга зам юм" боловч бохирдлын нөлөө, ялангуяа ус нь булингартай бол засвар үйлчилгээний шаардлага, эрчим хүчний зардлыг ихээхэн нэмэгдүүлдэг. Судалгаанд оролцоогүй Нью-Йоркийн их сургуулийн Абу Дабигийн усны судалгааны төвийн захирал, профессор Нидал Хилал тэмдэглэв.
"Өөр нэг хязгаарлалт бол үнэтэй материал ашиглах явдал юм" гэж тэр нэмж хэлэв."Хямд материал ашиглан ижил төстэй системийг харах нь сонирхолтой байх болно."
Судалгааг зарим хэсгийг DEVCOM Цэргийн төв, Абдул Латиф Жамелийн ус ба хүнсний системийн лаборатори (J-WAFS), Зүүн хойд их сургуулийн туршилтын хиймэл оюун ухааны докторын дараах тэтгэлэгт хөтөлбөр, Ру хиймэл оюун ухааны хүрээлэн санхүүжүүлсэн.
Массачусетсийн Технологийн Технологийн Технологийн Технологийн судалгааны лабораторийн судлаачид далайн усыг аюулгүй ундны ус болгон хувиргах зөөврийн ус бүтээгчийг бүтээжээ гэж Fortune-ийн Иан Маунт мэдээлжээ.Судалгааны эрдэмтэн Жонгюн Хан, аспирант Брюс Кроуфорд нар уг бүтээгдэхүүнийг арилжаалах зорилгоор Nona Technologies компанийг үүсгэн байгуулсан гэж Маунт бичжээ.
Массачусетсийн Технологийн Их Сургуулийн судлаачид "усны уурын конденсацаас дулааныг сэргээж, түүний үр ашгийг дээшлүүлдэг олон давхар ууршуулагчаас бүрдэх чөлөөт хөвөгч давсгүйжүүлэх төхөөрөмжийг бүтээжээ" гэж CNN-ийн Нейл Нел Льюис мэдээлэв."Судлаачид үүнийг далайд хөвөгч хавтан, эрэг рүү цэвэр ус дамжуулах, эсвэл далайн усны саванд ашиглах нэг айлд үйлчлэхээр зохион бүтээх боломжтой гэж үзэж байна" гэж Льюис бичжээ.
MIT-ийн судлаачид давстай усыг ундны ус болгон хувиргах чадвартай чемодан хэмжээтэй зөөврийн давсгүйжүүлэх төхөөрөмж бүтээжээ.товчлуур дарах, Fast Company-ийн Элизавета М.Брэндон мэдээлэв.Энэхүү төхөөрөмж нь "алслагдсан арлууд, далайн ачааны хөлөг онгоцууд, тэр байтугай усанд ойрхон дүрвэгсдийн хуаранд байдаг хүмүүст зайлшгүй шаардлагатай хэрэгсэл" гэж Брэндон бичжээ.
Эх хавтангийн сурвалжлагч Одри Карлтон MIT-ийн судлаачид "давс, бактери, вирус зэрэг цэнэгтэй тоосонцорыг хазайлгахын тулд нарны энергийн цахилгаан талбайг ашигладаг шүүлтүүргүй, зөөврийн давсгүйжүүлэх төхөөрөмж" бүтээсэн гэж бичжээ.Далайн түвшин нэмэгдэж байгаатай холбоотойгоор хомсдол нь хүн бүрийн хувьд улам бүр нэмэгдэж буй асуудал юм.Бид бүрхэг ирээдүйг хүсэхгүй байгаа ч хүмүүсийг үүнд бэлэн байхад нь туслахыг хүсэж байна” гэж хэлжээ.
Массачусетсийн Технологийн Технологийн Технологийн Технологийн Технологийн Технологийн Технологийн Технологийн Технологийн Технологийн Технологийн Технологийн Технологийн Технологийн Технологийн Технологийн Техникийн Технологийн Технологийн эрдэмтдийн бүтээсэн шинэ зөөврийн нарны эрчим хүчээр ажилладаг давсгүйжүүлэх төхөөрөмж нь ундны ус үйлдвэрлэх боломжтойтовчлуур дээр дарна уугэж The Daily Beast сэтгүүлийн Тони Хо Тран мэдээлэв."Төхөөрөмж нь ердийн ус үйлдвэрлэгч шиг ямар ч шүүлтүүрээс хамаардаггүй" гэж Тран бичжээ."Харин уснаас давсны тоосонцор зэрэг эрдэс бодисыг зайлуулахын тулд усыг цахилгаанд цохиулдаг."