Niedrigenergie-Wasserfiltration

Die meisten Wasserfiltrationstechnologien erfordern viel Energie, um Wasser durch Membranen zu drücken, die schließlich verschmutzen und ersetzt werden müssen. Beide Faktoren machen die Wasserfiltration für die meisten Anwendungen teuer.

Schleuderzyklus: Der oben gezeigte Wasserreiniger trennt Verunreinigungen durch Zentrifugalkraft.

Jetzt konnten Forscher des Palo Alto Research Center (PARC) diese Herausforderungen meistern, indem sie wissenschaftliche Erkenntnisse aus der Physik der Tonerpartikelbewegungen in ein energiesparendes Wasserfiltrationsgerät einfließen lassen, das keine Membranen verwendet.



solarbetriebene dampferzeuger

Das sind alles gute Nachrichten für das drohende Gespenst der Filterung von brackigem Trinkwasser, das einen Großteil der Entwicklungsländer und sogar einige wasserarme Gebiete in Industrieländern bedroht. In der Vergangenheit war jedoch die Wirtschaftlichkeit der Stolperstein für die Schaffung erschwinglicher Wasseraufbereitungssysteme. Schätzungen der Vereinten Nationen zufolge werden in den nächsten acht Jahren rund 900 Millionen Menschen eine sichere Trinkwasserversorgung benötigen.

Code ist Redefreiheit com

PARC-Forscher nennen ihr Gerät Spiralkonzentrator. Es ist ein spiralförmiges, 50 Zentimeter langes Stück Plastikschlauch mit einem Durchmesser von einem Millimeter. Wenn Wasser durch ein Ende der Vorrichtung gepumpt wird, werden Partikel im Wasser gegen die Wände des Schlauchs gedrückt. Partikel bis zu einer Größe von einem Mikrometer werden durch die Zentrifugalkraft abgeschieden und über divergierende Gabeln im Spiralkonzentrator vom sauberen Wasser weggeschleust.

Der Vorteil dieses Ansatzes besteht darin, dass nicht so viel Energie benötigt wird, wie wenn kontaminiertes Wasser durch eine Membran gedrückt wird. Solche Membranen werden typischerweise aus Harz hergestellt und haben viele winzige Löcher darin perforiert, deren Größe von einigen Mikrometern bis zu einigen Nanometern reicht.

Die PARC-Innovation ging aus einem früheren Auftragsforschungsprojekt mit der US-Armee hervor. Ziel war es, ein Gerät zu entwickeln, das Biogefahren wie Milzbrand konzentriert, indem es wenige Teile pro Liter Schadstoffe konzentriert, sodass ein Sensor ihr Vorhandensein erkennen kann.

Die PARC-Forscher haben viel Erfahrung mit dem Studium der Teilchenphysik. Toner in Kopiergeräten besteht aus winzigen, elektronengeladenen Partikeln. Das Verständnis der Physik der Bewegung dieser geladenen Teilchen sowohl in der Luft als auch in der Flüssigkeit war ein Schlüsselbereich der PARC-Forschung. Die Erkenntnisse, die die Forscher über Partikeltoner gewonnen haben, wurden für das PARC-Erkennungssystem für biologische Wirkstoffe und für den Wasserreiniger verwendet.

Der Reiniger benötigt einen konstanten Wasserdurchfluss, damit die Bewegungen der Partikel den vorhergesagten Mustern entsprechen. Dieser Wasserfluss kann mit einer Pumpe mit geringer Leistung erreicht werden, die von einem Solarzellenpanel angetrieben werden kann.

Hitzeschild Space Shuttle

Da der Spinkonzentrator jedoch Partikel mit einer Größe von nicht weniger als einem Mikrometer trennen kann, kann er keine Bakterien entfernen. Scott Elrod, Leiter des Hardware-Systemlabors bei PARC, sagt, dass kleinere Partikel durch Zugabe von Alaun zum gefilterten Wasser abgetrennt werden könnten. Alaun wird in Kläranlagen verwendet, um kleine Partikel chemisch an größere zu binden, die dann durch die Schwerkraft abgeschieden werden können. Im Fall des Rotationskonzentrators liefert die Zentrifugalkraft die PS, um diese erstarrten Partikel zu entfernen.

Elrod sagt, dass die Forscher in den nächsten zwei Monaten erwarten, das Gerät in einen parallelen Stapel von Spinkonzentratoren zu verkleinern, die klein genug sind, um kommerziell verkauft zu werden. Sie planen auch, das System mit größeren Wassermengen zu testen, um die maximale Filtrationsrate von 100 Litern pro Minute zu erreichen. Forscher haben die Berechnungen bereits auf Papier durchgeführt, die darauf hindeuten, dass das parallele Schema und die Wassermenge behandelt werden können.

verbergen

Tatsächliche Technologien

Kategorie

Unkategorisiert

Technologie

Biotechnologie

Technologierichtlinie

Klimawandel

Mensch Und Technik

Silicon Valley

Computer

Mit News Magazine

Künstliche Intelligenz

Platz

Intelligente Städte

Blockchain

Reportage

Alumni-Profil

Alumni-Verbindung

Mit News Feature

1865

Meine Sicht

77 Mass Avenue

Treffen Sie Den Autor

Profile In Großzügigkeit

Auf Dem Campus Gesehen

Lerne Den Autor Kennen

Alumni-Briefe

Nicht Kategorisiert

77 Massenallee

Rechnen

Tech-Richtlinie

Lernen Sie Den Autor Kennen

Nachrichten

Wahl 2020

Mit Index

Unter Der Kuppel

Feuerwehrschlauch

Unendliche Geschichten

Pandemie-Technologieprojekt

Vom Präsidenten

Titelstory

Fotogallerie

Empfohlen