ENG: Researchers from the Institute of Chemical Research of Catalonia (ICIQ) in Spain have developed innovative micromotors designed to autonomously purify wastewater. These micromotors generate ammonia in the process, which can be utilized as a green energy source. To enhance the efficiency of these micromotors, an artificial intelligence (AI) method developed by the University of Gothenburg is being employed. This AI technology aims to optimize the micromotors for the best possible purification outcomes.
The micromotors, a novel approach to environmental remediation, are composed of silicon and manganese dioxide tubes. These tubes function by initiating chemical reactions that release bubbles from one end, propelling the micromotor forward. The micromotors are coated with laccase, a chemical compound that accelerates the conversion of urea in polluted water into ammonia upon contact. This conversion process addresses the issue of urea breakdown in water treatment plants, which is a significant challenge in urban areas leading to eutrophication.
The AI method from the University of Gothenburg plays a crucial role in monitoring and optimizing the micromotors. It uses machine learning to estimate their movements under a microscope, a task made challenging due to the bubbles produced by the motors. This technology is essential for the ongoing development and fine-tuning of the micromotors. However, significant work remains, including adapting the AI for large-scale applications. The ultimate goal of the researchers is to refine the micromotors to a level where they can efficiently purify water and simultaneously act as a source of green energy in urban water treatment plants.
RO: Cercetătorii de la Institutul de Cercetare Chimică din Catalonia (ICIQ) din Spania au dezvoltat o tehnologie revoluționară sub formă de micromotoare pentru curățarea apelor reziduale. În procesul de funcționare, aceste dispozitive generează amoniac, care poate fi utilizat ca sursă de energie regenerabilă. Pentru a îmbunătăți eficiența acestor micromotoare, este utilizată o metodă de inteligență artificială (AI) dezvoltată de Universitatea din Göteborg, care are ca scop optimizarea dispozitivelor pentru a obține cele mai bune rezultate de purificare.
Micromotoarele reprezintă o abordare inovatoare pentru purificarea mediului, fiind compuse din tuburi de siliciu și dioxid de mangan. Acestea se mișcă autonom, eliberând bule de gaz care le propulsează. Suprafața micromotoarelor este acoperită cu un compus numit laccase, care transformă ureea din apele poluate în amoniac. Acest proces este deosebit de important, mai ales în zonele urbane, unde stațiile de epurare au dificultăți în eliminarea ureei, provocând fenomenul de eutrofizare.
Metoda AI dezvoltată la Universitatea din Göteborg este esențială pentru monitorizarea și perfecționarea micromotoarelor. Aceasta folosește tehnici de învățare automată pentru a urmări mișcările dispozitivelor, chiar și în condiții dificile cauzate de bulele pe care le produc. Această tehnologie este crucială pentru dezvoltarea continuă și îmbunătățire. Există încă multe aspecte de rezolvat pentru ca această tehnologie să fie implementată la scară largă în stațiile de tratare a apei, inclusiv adaptarea metodei AI pentru teste la scară mare. Obiectivul final al cercetătorilor este de a ajusta micromotoarele pentru a maximiza eficiența lor, transformând astfel stațiile de epurare urbană nu doar în purificatoare de apă, ci și în producători de energie verde.
Source (University of Gothenburg, “New water treatment method can generate green energy”, 14.11.2023)
Paper: Campos, R.F., Bachimanchi, H., Volpe, G. and Villa, K., 2023. Bubble-propelled micromotors for ammonia generation. Nanoscale, 15(38), pp.15785-15793.
