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没有网格的清洁水

塔塔技术和设计和合作伙伴企业济南灌溉系统的研究人员开发了一个太阳能电渗透物脱盐系统,可显着增加印度村庄的地下水

弗兰西斯卡麦 · 2015年12月14日 · 想要

阿莫斯冬天也许是麻省理工学院机械工程的助理教授,但他说他的工作最重要的方面之一是“侦探工作”。他是麻省理工学院的博士生娜塔莎莱特,他们的研究人员花了两年的时间,才提出了解决印度清洁用水问题的可能方案。

它还支付了。他们的研究团队由MIT TATA Centr为技术和设计和其合作伙伴,印度公司Jain灌溉系统赞助,赢得了美国国际开发署发展(美国国际开发署)的Desal奖今年早些时候与他们设计了一个太阳能电渗土海水淡化系统。

当耆那教灌溉指出使用Jain灌溉系统的印度小规模农民往往缺乏安全饮用水时,侦探工作开始了。冬天,赖特和其他塔塔中心队的其他人花了两年的时间与农民和村屋居民一起举行,试图了解农村印度社区饮用缺水的原因。

他们预计村民的主要关注细菌污染水。但在他们的会议中,团队发现了另一个,在印度的水中普遍忽略了污染物:盐。“经常发生什么,”冬天说,“那些只能获得咸饮料来源的人不想喝[水],因为它味道不好。万博体育平台网页相反,他们将从像池塘或河流中的地表来源一起去喝酒,这可以在其中有生物污染物。“通过从水源中除去盐,该团队可以将地下水两倍多,可供村民饮用。

印度的地下水盐度

这张地图显示了印度地下水的含盐量。含盐量超过480毫克/升的地下水覆盖了印度60%的土地。在这个层次上,水的审美质量受到了损害。地图:印度政府的中央地面水板

在该团队发表了一篇关于海水淡化对清洁饮用水重要性的论文后不久,美国国际开发署宣布了该竞赛。背景研究已经就绪,该团队将一辆包含原型系统的拖车与塔塔中心提供的卡车连接起来,并将其开到新墨西哥州的比赛现场。在将近70名申请者中,他们胜出了。事实上,它们是唯一符合美国国际开发署关于流速和盐度的所有规格的入口。

这场胜利是更改的。据冬季,DESAL奖项已经严重加速了这样的项目的典型发展时间表。赢得奖项已与他和赖特在清洁水域空间中的其他主要参与者联系起来,海边提供的国际专业知识在团队雷达上为新的海水淡化系统提供了更多的潜在地点。其中一个是加沙。“这非常令人兴奋,”冬天说,“因为在中东[中东]的离网脱盐的需求和要求与印度非常相似。”

尽管如此,该团队必须在技术中锻炼几个扭结。冬季识别两个主要的“疼痛点”:系统的整体材料成本和通过它泵送水所需的能量。冬季说,唯一用于运行系统的“真正必要的电源”是电码对技术所需的电源,以将盐的离子分离出来。削减其他能源消耗既节约不断的能源,也会降低成本。

塔塔的研究人员把他们的整个系统开到新墨西哥州。在美国国际开发署(USAID)德萨尔奖(Desal Prize)竞赛开始的前一天,他们把太阳能电池板从拖车上拆下来,安装好。

机械工程冬季教授(左)和研究生娜塔莎赖特(右上角)和乔治亚州van de Zande(右下)在比赛前一天组装系统。

一种削减成本的方法可能是断奶电池使用中的系统。在2015年秋季,该团队开始研究他们的系统是否可以在太阳能上有效运行,而无需使用电池作为缓冲器,在太阳下降时储存能量。该研究涉及开展飞行员测试,其中农民在印度的一个灌溉的测试农场中出现一个,并实时使用该系统。他们的经验将阐明在整天的水需求是否与太阳能的可用性对齐。

温特和赖特还刚刚与塔塔项目(Tata Projects)签订了一份为期三年的合同。塔塔项目是塔塔集团(Tata Group)的一个工程子公司,目前专注于农村规模的供水系统。塔塔项目已经有了一个完善的反渗透水净化系统,但它希望扩展到离网社区——在这些地方,太阳能电渗析海水淡化将是更好的选择。塔塔项目也在研究在特定的城市环境中使用这种技术的可能性,比如公寓大楼。温特说:“这种技术在小规模村庄之外还有很多市场机会。”

当然,工作远未完成。“我们现在正在做的研究,塔塔中心一般而言,涉及在新兴市场解决需要高性能而且相对低成本的解决方案的问题,”冬季说。“We don’t just say, ‘OK, we’re going to make a technology [in our lab] and then see if we can commercialize it.’ We try to understand from the start the user-centered, real-life requirements for a technology so we can design to meet them.” Not elementary at all, but certainly the work of good detectives.


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记者调查:miteimedia@mit.edu