便攜式海水淡化系統(tǒng)非常適合解決農(nóng)村等偏遠(yuǎn)地區(qū)的水資源挑戰(zhàn)和災(zāi)難情況。雖然許多基于反滲透的便攜式脫鹽凈水系統(tǒng)已經(jīng)在商業(yè)上可用，但由于需要高壓泵送和反復(fù)維護(hù)，它們不足以在偏遠(yuǎn)地區(qū)提供可靠的飲用水。

針對(duì)這種現(xiàn)狀，近日麻省理工學(xué)院的一個(gè)科研團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一種可用于偏遠(yuǎn)地區(qū)生產(chǎn)飲用水的便攜式海水淡化系統(tǒng)，相關(guān)成果4月14日以論文形式在線發(fā)表于《環(huán)境科學(xué)與技術(shù)》上。

在本研究中，科研團(tuán)隊(duì)展示了一個(gè)具有多級(jí)電膜過程的現(xiàn)場可部署海水淡化系統(tǒng)，該系統(tǒng)由兩級(jí)離子濃差極化系統(tǒng)和一級(jí)電滲析系統(tǒng)組成，用于將微咸水和海水轉(zhuǎn)化為飲用水。采用數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的預(yù)測模型對(duì)多級(jí)結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，模型預(yù)測結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果吻合良好。

在實(shí)驗(yàn)中，便攜式系統(tǒng)將微咸水和海水淡化為飲用水，每小時(shí)每升水的能耗分別為4瓦以內(nèi)(微咸水)和26瓦以內(nèi)(海水)。此外，該工藝還可將源水中的懸浮固體減少至少10倍，即使?jié)岫容^高的源水(即潮汐造成的渾濁海水)，也能產(chǎn)生清澈的水。

在樣機(jī)設(shè)計(jì)中，科研團(tuán)隊(duì)把系統(tǒng)的控制器、泵和電池進(jìn)行了集成，封裝在一個(gè)由智能手機(jī)控制的便攜式裝置中，并進(jìn)行了電池供電的現(xiàn)場操作測試。經(jīng)過驗(yàn)證的便攜式海水淡化系統(tǒng)在規(guī)模、效率和操作靈活性方面都有良好的表現(xiàn)。

科研團(tuán)隊(duì)希望這一系統(tǒng)能夠?yàn)榻鉀Q世界上資源有限的偏遠(yuǎn)地區(qū)獨(dú)特的水資源挑戰(zhàn)做出貢獻(xiàn)。

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