Hvordan Slingshot Vandrenseren Virker

{h1}

Slingshot vandrenseren er forklaret i denne artikel. Lær om slingshot vandrenseren.

For masser af mennesker er det ikke så nemt at få en drink vand på de varmeste dage, som at fylde et glas ved vandhanen. I stedet går de miles til nærmeste brønd. Eller de betaler store brøkdele af deres indkomster - mere end den gennemsnitlige person i et udviklet land betaler - at have en forhandler lastbil i vand, som måske ikke engang er ren. Omkring en ud af seks personer fra 2005 kunne ikke få adgang til rent vand [kilde: FN]. Men ingen kan leve uden vand, så det er ofte, at mennesker uden adgang til rent vandforsyning ender med at drikkevand bliver slået sammen med kemikalier eller befolket af sygdomsfremkaldende organismer, der kan dræbe børn og forkorte voksnenes liv.

Med dette i tankerne er det let at se, hvorfor Verdenssundhedsorganisationen har adgang til sikkert drikkevand på listen over Millennium Development Goals, eller mål at opfylde inden 2015 [kilde: WHO]. Men kan det gøres? Hver lomme af mennesker, der lider vand stress, har brug for en overkommelig metode, der passer til de lokale forhold og livsstil. Klortabletter og lerpotter, koge- og kludfiltre, solfønter og regnfat og filterudstyrede strøer, der kan bæres på en halskæde, er alle blevet forsøgt, men nogle mennesker mangler stadig en metode, der virker for dem [kilder: EPA, IDE, EAWAG, Vestergaard].

En bestemt velkendt ingeniør har et produkt at tilføje til blandingen. Her er et tip: Han rider en Segway. Dean Kamen, der opfandt Segway og flere banebrydende medicinsk udstyr, har lagt et årti arbejde i en vandrenser, som han kalder "Slingshot". Navnet er en reference til historien om David og Goliath - til Kamen er vandbåren sygdom et problem med Goliath, og teknologien er slangeskuddet [kilde: Richardson]. Læs videre for at lære, hvordan renseren virker.

Slingshot Purification

Udefra ser vandrenseren ud som en sort boks. Det handler om størrelsen af ​​et sovesaleskabine. Inde er der et system til rensning af vand, der faktisk er ret gammelt og almindeligt. Lægemiddelvirksomheder bruger den samme metode til at rense vand til brug i medicin [kilde: MECO]. US Navy har anvendt metoden til afsaltning af drikkevand [kilde: MECO].

Narkotikabureauer og ubådsudgaver er dog ikke praktiske for udviklingslandene. De er for store til at flytte og har brug for teknikere i opkald. Slingshotet er enklere og mere bærbart.

Alle disse renseapparater arbejder ved dampkompressionsdestillation. Kamen gik en gang ned på en delvis liste over, hvad denne proces kan rense: havet; Vandlået med arsen, gift, tungmetaller, vira og bakterier; væske på et kemisk affaldssted eller indholdet af en latrin [kilde: Comedy Partners]. Bemærkelsesværdigt er alt, hvad der kræves, kogende og genfortyndende vand ved præcise temperaturer. Lad os se, hvordan det virker.

Kamen sorte boks forbinder først til en elkilde. Derefter kobles det op til en vandkilde ved at slippe slangen i noget vand. Det beskidte vand suges ind i systemet, hvor det opvarmes til kogepunktet (212 grader Fahrenheit eller 100 grader Celsius). Derefter går den ind i en fordamper, hvor den opvarmes lidt mere og koger [kilde: Pacella]. Allerede er nogle forureninger gået tabt. Alt, der koger ved varmere end 212 grader F (100 grader C) - sten, snavs, salt - forbliver i fordamperen og udtømmes. Bakterier, vira, æg og sporer bliver ramt to gange: De stiger ikke med dampen i fordamperen og pasteuriseres af varmen i renseren.

Damp stiger fra fordamperen til en kompressor. Kompressoren klemmer dampen lidt og hæver temperaturen lidt over 212 grader F. Dampen strømmer ind i et ydre kammer, hvis vægge er ca. 212 grader F, hvilket skaber et andet filtreringstrin [kilde: Pacella]. Enhver forurening, der koger ved koldere end 212 grader F, såsom benzen, forbliver en gas og udluftes. Kun rent vand kondenserer på væggene.

Det rene vand drypper ind i et sidste kammer, klar til at blive sprøjtet ud. Men der er et problem: Vandet er stadig varmt. Da varmt vand ville være forfærdeligt på en varm dag, køler maskinen det med en smart metode. Det strømmer indgående og udgående vandstrømme forbi hinanden, så beskidt vand opvarmes til 212 grader F, og udgående vand afkøles til udetemperaturen. Dette varmegenvindings trick hedder a modstrømsvarmeveksler.

Mens Slingshot er en kraftig renser, er der en fangst. Læs videre for at finde ud af, hvad det er.

Stirling Generator

Dean Kamen, til venstre, sidder på en energieffektiv Stirling-motor, som han brugte i Bangladesh til at skabe elektricitet med metangas produceret af koemødning.

Dean Kamen, til venstre, sidder på en energieffektiv Stirling-motor, som han brugte i Bangladesh til at skabe elektricitet med metangas produceret af koemødning.

Slingshotet skrubber ikke forureninger - fra de synder, der forårsager kolera til tyfusfeber - fra vand gratis. Det har brug for elektricitet. Det er dog ikke meget elektricitet - ca. 1 kilowatt, hvilket kun er en kaffemaskineens krav.

Men elektricitet kan være svært at finde på steder, der har brug for rent vand. I byer med et elnettet kan renseren sættes i stikkontakten. Hvis der ikke er noget elnettet, kan renseren tilslutte sig en dieselgenerator, hvilket er, hvad mange off-grid hospitaler bruger til kraftudstyr. Men i den fjerne ørken eller bush, hvor diesel er upraktisk, kan Kamen foreslå sin Stirling-motor.

Stirlingmotorer behøver kun en kilde til varme og kulde til arbejde. Varme og kulde udvides og komprimere en gas for at gøre stempler pumpe. Du kan se, hvordan de virker i artiklen How Stirling Engines Work.Design, der kræver varme, som Kamen gør, kan brænde næsten alt fra petroleum til methan fra nedbrydende koemuls. Som en kilde til kulde kan de bruge luft. Så materialerne til at køre disse Stirling motorer kan findes næsten overalt.

Kamen's Stirling er mere end en motor - det er også en generator. (Motorer konverterer brændstof til bevægelse, og generatorer konverterer bevægelse til elektricitet.) En ekstra del gør det muligt for Kamen's Stirling-motor at producere elektricitet. Når motorens stempler pumpe, drejer de en magnetisk rotor. Rotoren roterer inde i en metalspole, som skaber en strøm [kilde: Van Arsdell].

Når du kører på Stirling-generatoren, slukkes slingshotet med en netledning [kilde: Kamen]. En version af Kamen's Stirling producerer 1 kilowatt - nok til at køre vandrenseren [kilde: Kamen].

Men de to enheder kan passe sammen endnu mere harmonisk. Generatoren sker for at give en masse ekstra varme, da det brænder brændstof - op til 85 procent af det bliver ikke brugt. Men når generatoren og renseren er forbundet med et rør, kan varm luft blæse ind i renseren. Der kan det arbejde, opvarme det indkommende vand og omslutte renseren som en jakke, fælde varme inde [kilde: Kamen]. Med hjælp fra generatoren kan renseren være endnu mere effektiv.

Stirlingmotorer er vanskelige at lave, fordi nogle af konceptene er vanskelige at udføre, og det er udfordrende at masseproducere dem billigt. Men nogle virksomheder markedsfører Stirling-motorer, og DEKA (et forsknings- og udviklingsselskab grundlagt af Kamen) håber, at dets design gør det endnu nemmere [kilde: WhisperGen].

Nu da vi ved, hvad slingshotet er, og en måde det kan blive drevet, lad os se på, hvorfor det kan være tiltalende for en landsby, der har brug for rent vand.

Slingshot-omkostninger

Lad os sige, at du bor i en landlig landsby på 100 personer. I nærheden er der en strøm. Desværre er dine og dine naboers udhus tomme ind i det. Når du har brug for drikkevand, skal du gå seks miles (10 kilometer) til en brønd og kaste en lille forsyning med vand hjem i krukker eller du drikker strømmen og tager dine chancer. Hvordan ville Slingshot hjælpe dig og dit fællesskab?

På en dag med løbende vand gennem Slingshot kan du lave 264,2 liter (1.000 liter) rent vand [kilde: Schonfeld]. Da hver landsbybyder bruger ca. 5,3 gallon (20 liter) vand om dagen til at drikke, lave mad og bade, hvilket er typisk i en udviklingsby, kunne en Slingshot levere nok vand til at understøtte behovet for halvdelen af ​​landsbyen [kilde: United nationer]. Det lyder godt - men kan landsbyen råd til det?

Forudsat at samfundet har elektricitet til at køre Slingshot, ville det kræve $ 1.000 til $ 2.000 for at købe en [kilde: Schonfeld]. Hver landsbyboer kunne chip i $ 10 til $ 20, men det er mere end en uges løn på mange steder [kilde: FN]. Mere realistisk kan nogle fællesskabsmedlemmer få lån, købe slingshot og derefter sælge rent vand til resten af ​​landsbyen til en overkommelig pris (måske tre cent pr. Gallon eller et cent pr. Liter), indtil maskinen er betalt for [kilde: Schonfeld].

OK, så du ved hvad det vil koste økonomisk, men hvad mere er der at overveje? Hvad er fordelene og ulemperne ved at bruge slingshotet?

En bekvemmelighed ved Slingshot-systemet er, at landsbyen ikke behøver en ekspert til at køre renseren. Instruktionerne er super simple - du holder slangen fast i snavset vand og trykker på en knap. Denne enkelhed gør systemet sikkert at fungere med lidt plads til menneskelig fejl eller uheld. Et andet plus er, at vandet ikke skal have nogen kemisk eftersmag takket være destillationsprocessen.

Mens du bruger systemet, skal du blot trykke på en knap, du skal stadig få vand til renseren. Det betyder typisk at enten transportere snavset vand til renseren eller sætte renseren tæt på den snavsede vandforsyning. Renseren er for tung for en person at bære, så det ville kræve lidt mand- (eller kvinde-) kraft. Og endelig kan maskinens bevægelige dele i sidste ende bryde og kræve service eller udskiftning, hvilket ville koste penge.

Læs videre for at finde ud af, hvad der er i horisonten for Slingshot.

Planer for slangeskuddet

Med hjælp fra ny teknologi som Slingshot, kan en og en gang dag alle få klar adgang til rent drikkevand.

Med hjælp fra ny teknologi som Slingshot, kan en og en gang dag alle få klar adgang til rent drikkevand.

Kamen selskab testede slingshotet i Honduras. På en konto var resultaterne fremragende [kilde: Richardson]. Det næste trin er produktion. DEKA Research and Development søger en finanser og en producent, der hjælper med at lave slingshots. Ifølge en rapport henvendte sig Kamen til flere store virksomheder og private fonde for finansiering uden succes [kilde: Richardson].

Virksomheden genovervejer, hvordan man markedsfører Slingshots, i et scenarie, først sælger det til industrier til kommerciel destillering for at få det til produktion. Kamen har også nævnt bodegas i Mexico, der forestiller regioner, der kan tilslutte renseren til en stikkontakt, men har brug for en billig måde at lave og distribuere rent vand på [kilde: Richardson]. Det primære mål forbliver dog - for at få Slingshot til alle, der har brug for sikkert drikkevand.

Tænk på det mål sætter op til en udstilling, der for nylig løb på National Design Museum. Udstillingen, der hedder "Design for the Other 90 Percent", dækker emnet design for fattige befolkninger [kilde: Smithsonian]. Martin Fisher, en mekanisk ingeniør, der arbejdede på udviklingsprojekter i Kenya i mere end 17 år, bidrager med et essay, der beskriver hans designprincipper for de fattige. Her er de første få. Møder slingshot dem?

  • Det øverste behov for folk, der er fattige, er at tjene penge. Enheden skal hjælpe nogen med at tjene penge på det lokale marked.
  • Folk, der er fattige, mangler ikke tid og arbejde, så medmindre de kan tjene penge fra den frelstede tid og arbejdskraft, køber de ikke enheden.
  • En enhed skal betale sig selv i "gårdtid" - tre til seks måneder.
  • Succesfulde enheder adresserer folks sande behov snarere end hvad "vi" tror "de" har brug for.

Fisher tilføjer, at hvis en enhed ikke vil gøre nogen til et øjeblikkeligt overskud, men vil spare penge, bør det ikke sælge for mere end prisen på en kylling på det lokale marked. En kylling, som denne enhed, er en overkommelig, lejlighedsvis luksus for fattige familier. Men hvis enheden koster mere, vil kun middelklassen købe den, og denne gruppe har allerede penge til sine grundlæggende behov [kilde: Fisher].

Mens Fishers principper er rimelige for mange produktdesigner udviklet til fattigere befolkninger - LifeStraw passer helt sikkert nogle af disse kriterier - de synes ikke at være anvendelige for slingshotet, fordi det er et system, der vil sikre en stor befolkning, snarere end en individuel. Og selvom det er let at acceptere Fishers erklæring om, at fattige mennesker skal tjene penge, er der en advarsel at overveje; er det virkelig deres "top" behov? Det er sandsynligt, at mange vil hævde, at adgang til rent drikkevand kræver topfakturering.


Video Supplement: .




DA.WordsSideKick.com
All Rights Reserved!
Reproduktion Af Materialer Tilladt Kun Prostanovkoy Aktivt Link Til Webstedet DA.WordsSideKick.com

© 2005–2019 DA.WordsSideKick.com