【University of Cincinnati / by Brandon Pytel 2018/5/8】
獲得安全，優質的灌溉用水可以使農民的生計得以實現。但在某些農村地區，如哥倫比亞的偏遠農村，農民往往只能接觸到鹹水或或比淡水高鹽度的水。如果不加處理，這種微鹹的水太鹹，不適用於農作物或畜牧上使用。

因此，哥倫比亞農民必須決定如何處理他們的水，然後才能將其用於灌溉。這通常需要某種形式的能量。但在哥倫比亞，農民必須獨立於不可靠的電網運營，這說起來容易做起來難。

那麼，這些農民如何使用他們水呢？

辛辛那提大學的一位資深設計團隊著手回答這個問題。該團隊由加州大學工程與應用科學學院的三名機械工程專業學生和三名環境工程專業的學生組成，與非營利組織OMID合作，為農村社區尋找可再生能源解決方案。

加州大學機械工程系畢業生Zach Jones說：「能夠作為產生全球影響力的一部分，對我們所有人來說都是重要的一點」

在哥倫比亞，鹹水不僅是一個問題，任何距離水源遙遠的地方都可能遇到比平常更鹹的水問題。當山頂上的冰川或積雪融化時，水流作為溪流或河流流下山的過程，沿途將豐富礦物質的沉積物順水取得。此外，農民和其他居民可以使用和回收這種水，增加其鹽度。但在較低海拔的農民可能會使用到已在上游被多次使用的水。這種過度使用水以及貧窮的耕作方式和距離水源很遠的距離會導致高鹽鹹水。

從去年起集成了三個專案，該團隊設計並建模了一個植根於電透析和太陽能驅動的原型。由於農場的偏遠性質，他們選擇了這種能源。沒有可靠的電網，農場必須產生自己的電力。

Adam Chalasinski解釋說，電透析也是反滲透的一種很好的選擇，這是一種常見的淡化技術。反滲透的操作與電透析相似，但需要更多的能源，這在哥倫比亞農村是不夠實際的。

在該小組的情況下，電透析操作使用兩個平行的金屬板放置在水箱中。太陽升起後，太陽能電池板就能為板塊提供能量，釋放出測量過的電荷。

“當鹽溶解時，它們會分解成正離子和負離子，”Jason Lorah說道（機械工程）18。“當你給一塊平板充電時，這些不同的離子會朝相反的方向流動。你的水箱裡會產生兩股水流，裡面有高濃度的鹽和一條中間的淡水流。

在一些測試中，該團隊從水中去除99％的鹽。

此外，該團隊還將油箱和特殊傳感器連接到用戶可以通過手機或軟體應用程式連結起來。由於不同作物需要不同類型的水，因此農民可以根據自己的需要確定水中含有多少鹽。

團隊創建的模型也是完全開源的，這意味著任何人都可以自由訪問系統的設計、技術或軟體，並使用它來解決類似的水問題。

OMID 與哥倫比亞的一所農業學校建立了夥伴關係，計畫將這個原型作為全面設計的典範。然後，另一個組織將製造這種全尺寸模型進行分配。研究小組估計，每天處理2,000加侖水(該區域標準水箱大小) 的全尺寸水箱將耗資1.7萬美元至1.8萬美元。

該團隊希望此研究方案可以提供未來更安全的灌溉水奠定基礎。而這也意味著農村農民的收成將會增加以及生產力提高。利用創新和合作，該團隊已經將不安全的微鹹水沖出下水道。《產業發展中心 余峰維摘譯》