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Des chercheurs du Massachusetts Institute of Technology ont développé un appareil de dessalement portable pesant moins de 10 kg qui élimine les particules et le sel pour produire de l'eau potable.
Cet appareil de la taille d'une valise consomme moins d'énergie qu'un chargeur de téléphone et peut également être alimenté par un petit panneau solaire portable qui peut être acheté en ligne pour environ 50 $.Il produit automatiquement de l’eau potable qui dépasse les normes de l’Organisation mondiale de la santé.La technologie est regroupée dans un appareil convivial qui fonctionne ausimple pression sur un bouton.
Contrairement aux autres dessalinisateurs portables qui nécessitent que l’eau passe à travers un filtre, cet appareil utilise l’électricité pour éliminer les particules de l’eau potable.Le remplacement du filtre n'est pas nécessaire, ce qui réduit considérablement le besoin d'entretien à long terme.
Cela pourrait permettre à l’unité d’être déployée dans des zones éloignées et aux ressources très limitées, telles que les communautés des petites îles ou à bord de cargos offshore.Il peut également être utilisé pour aider les réfugiés fuyant des catastrophes naturelles ou les soldats impliqués dans des opérations militaires de longue durée.
« C’est vraiment le point culminant d’un voyage de 10 ans pour moi et mon équipe.Au fil des années, nous avons travaillé sur la physique derrière divers processus de dessalement, mais en mettant toutes ces avancées dans une boîte, en construisant un système et en le mettant en œuvre dans l'océan.Cela a été une expérience très enrichissante et enrichissante pour moi », a déclaré l'auteur principal Jongyoon Han, professeur de génie électrique, d'informatique et de bio-ingénierie et membre du Laboratoire de recherche électronique (RLE).
Khan a été rejoint par le premier auteur Jungyo Yoon, boursier RLE, Hyukjin J. Kwon, ancien boursier postdoctoral, Sungku Kang, boursier postdoctoral à la Northeastern University, et Eric Braque, Commandement du développement des capacités de combat de l'armée américaine (DEVCOM).L'étude a été publiée en ligne dans la revue Environmental Science & Technology.
Yoon a expliqué que les usines de dessalement portables commerciales nécessitent généralement des pompes à haute pression pour faire passer l'eau à travers les filtres, qui sont difficiles à miniaturiser sans compromettre l'efficacité énergétique de l'unité.
Au lieu de cela, leur dispositif est basé sur une technique appelée polarisation par concentration ionique (ICP), mise au point par le groupe de Khan il y a plus de 10 ans.Au lieu de filtrer l'eau, le processus ICP applique un champ électrique à une membrane située au-dessus et au-dessous de la voie navigable.Lorsque des particules chargées positivement ou négativement, notamment des molécules de sel, des bactéries et des virus, traversent la membrane, elles en sont repoussées.Les particules chargées sont dirigées vers un deuxième jet d’eau, qui est finalement éjecté.
Ce processus élimine les matières dissoutes et en suspension, permettant à l'eau propre de passer à travers les canaux.Parce qu’il ne nécessite qu’une pompe basse pression, l’ICP consomme moins d’énergie que les autres technologies.
Mais l’ICP n’élimine pas toujours tout le sel flottant au milieu du canal.Les chercheurs ont donc mis en œuvre un deuxième processus appelé électrodialyse pour éliminer les ions sel restants.
Yun et Kang ont utilisé l'apprentissage automatique pour trouver la combinaison parfaite de modules ICP et d'électrodialyse.La configuration optimale consiste en un processus ICP en deux étapes dans lequel l'eau passe à travers six modules dans la première étape, puis à travers trois modules dans la deuxième étape, suivi d'un processus d'électrodialyse.Cela minimise la consommation d’énergie tout en rendant le processus autonettoyant.
"S'il est vrai que certaines particules chargées peuvent être capturées par la membrane échangeuse d'ions, si elles sont piégées, nous pouvons facilement éliminer les particules chargées en changeant simplement la polarité du champ électrique", a expliqué Yun.
Ils ont rétréci et rangé les modules ICP et d'électrodialyse pour améliorer leur efficacité énergétique et leur permettre de s'intégrer dans des unités portables.Des chercheurs ont développé un appareil permettant aux non-spécialistes de démarrer le processus de dessalement et de nettoyage automatiques avec un seulbouton.Une fois que la salinité et le nombre de particules tombent en dessous de certains seuils, l'appareil informe les utilisateurs que l'eau est prête à boire.
Les chercheurs ont également créé une application pour smartphone qui contrôle l’appareil sans fil et rapporte des données en temps réel sur la consommation d’énergie et la salinité de l’eau.
Après des expériences en laboratoire avec de l'eau présentant différents degrés de salinité et de turbidité (turbidité), l'appareil a été testé sur le terrain à Carson Beach, à Boston.
Yoon et Kwon ont posé la boîte sur la berge et ont laissé tomber la mangeoire dans l'eau.Après environ une demi-heure, l’appareil a rempli un gobelet en plastique d’eau potable.
« C'était très excitant et surprenant que cela ait réussi dès le premier lancement.Mais je pense que la principale raison de notre succès est l’accumulation de toutes ces petites améliorations que nous avons apportées en cours de route », a déclaré Khan.
L'eau obtenue dépasse les normes de qualité de l'Organisation mondiale de la santé et l'installation réduit la quantité de matières en suspension d'au moins 10 fois.Leur prototype produit de l'eau potable à raison de 0,3 litre par heure et ne consomme que 20 wattheures par litre.
Selon Khan, l’un des plus grands défis dans le développement d’un système portable est de créer un appareil intuitif que tout le monde peut utiliser.
Yoon espère commercialiser cette technologie par le biais d'une startup qu'il envisage de lancer pour rendre l'appareil plus convivial et améliorer son efficacité énergétique et ses performances.
En laboratoire, Khan souhaite appliquer les leçons qu'il a apprises au cours de la dernière décennie aux problèmes de qualité de l'eau au-delà du dessalement, comme la détection rapide de contaminants dans l'eau potable.
"C'est vraiment un projet passionnant et je suis fier des progrès que nous avons réalisés jusqu'à présent, mais il reste encore beaucoup de travail à faire", a-t-il déclaré.
Par exemple, si « le développement de systèmes portables utilisant des procédés électromembranaires constitue une piste originale et intéressante pour le dessalement de l’eau à petite échelle hors réseau », les effets de la pollution, notamment si l’eau présente une forte turbidité, peuvent augmenter considérablement les besoins de maintenance et les coûts énergétiques. , note Nidal Hilal, professeur ingénieur et directeur du Abu Dhabi Water Research Center de l'Université de New York, qui n'a pas participé à l'étude.
"Une autre limitation est l'utilisation de matériaux coûteux", a-t-il ajouté."Il sera intéressant de voir des systèmes similaires utilisant des matériaux peu coûteux."
L'étude a été financée en partie par le DEVCOM Soldier Center, le Laboratoire des systèmes d'eau et d'alimentation Abdul Latif Jameel (J-WAFS), le programme de bourses postdoctorales de l'Université du Nord-Est en intelligence artificielle expérimentale et l'Institut Ru d'intelligence artificielle.
Des chercheurs du laboratoire de recherche électronique du MIT ont développé un dessalinisateur portable capable de transformer l'eau de mer en eau potable, selon Ian Mount de Fortune.Mount écrit que le chercheur Jongyun Khan et l'étudiant diplômé Bruce Crawford ont fondé Nona Technologies pour commercialiser le produit.
Des chercheurs du Massachusetts Institute of Technology « ont développé un dispositif de dessalement flottant composé de plusieurs couches d’évaporateurs qui récupèrent la chaleur de la condensation de la vapeur d’eau, augmentant ainsi son efficacité globale », rapporte Neil Nell Lewis de CNN."Les chercheurs suggèrent qu'il pourrait être configuré comme un panneau flottant en mer, acheminant de l'eau douce vers le rivage, ou qu'il pourrait être conçu pour servir un seul foyer l'utilisant dans un réservoir d'eau de mer", a écrit Lewis.
Des chercheurs du MIT ont développé un appareil de dessalement portable de la taille d'une valise, capable de transformer l'eau salée en eau potable en un rien de temps.simple pression sur un bouton, rapporte Elisaveta M. Brandon de Fast Company.L’appareil pourrait être « un outil essentiel pour les personnes vivant sur des îles isolées, sur des cargos offshore et même dans des camps de réfugiés proches de l’eau », a écrit Brandon.
Audrey Carlton, journaliste à la carte mère, écrit que les chercheurs du MIT ont développé « un dispositif de dessalement portable sans filtre qui utilise les champs électriques générés par l'énergie solaire pour dévier les particules chargées telles que le sel, les bactéries et les virus ».La pénurie est un problème croissant pour tout le monde en raison de l’élévation du niveau de la mer.Nous ne voulons pas d’un avenir sombre, mais nous voulons aider les gens à s’y préparer. »
Un nouveau dispositif de dessalement portable à énergie solaire développé par des chercheurs du MIT peut produire de l'eau potable au niveauappuyer sur un bouton, selon Tony Ho Tran de The Daily Beast."L'appareil ne dépend d'aucun filtre comme les dessalinisateurs conventionnels", a écrit Tran."Au lieu de cela, il électrocute l'eau pour éliminer les minéraux, tels que les particules de sel, de l'eau."