两名麻省理工学院博士生因其对水的研究而获得 J-WAFS 奖学金

自 2014 年以来，安利捷水和食品系统实验室 （J-WAFS） 一直在推进跨学科研究，旨在解决世界上最紧迫的水和粮食安全挑战，以满足人类需求。2017 年，J-WAFS 设立了 Rasikbhai L. Meswani 水解决方案奖学金和 J-WAFS 研究生奖学金。这些奖学金为麻省理工学院的优秀研究生提供支持，他们正在从事有可能改善世界各地水和粮食系统的研究。

最近，J-WAFS 将 2024-25 年奖学金授予了 Jonathan Bessette 和 Akash Ball，这两名麻省理工学院博士生致力于通过加强海水淡化和净化过程来解决水资源短缺问题。这项工作具有重要意义，因为由于气候变化的影响，世界淡水供应一直在稳步枯竭。事实上，全球三分之一的人口无法获得安全饮用水。Bessette 和 Ball 专注于设计创新解决方案，以增强全球水系统的弹性和可持续性。为了支持他们的努力，J-WAFS 将为每位获奖者提供一个学期的资助，用于继续研究和相关活动。

“今年，我们收到了许多强有力的奖学金申请，”J-WAFS 执行董事 Renee J. Robins 说。“贝塞特和鲍尔都脱颖而出，即使在竞争非常激烈的候选人中也是如此。向这两名学生颁发 J-WAFS 奖学金突显了我们对他们为全球水资源挑战带来变革性解决方案的潜力的信心。

2024-25 Rasikbhai L. Meswani 水解决方案奖学金

Rasikbhai L. Meswani 水解决方案奖学金是一项博士奖学金，面向在麻省理工学院从事与水和供水相关的研究的学生。埃琳娜（Elina）和尼基尔·梅斯瓦尼（Nikhil Meswani）及其家人使奖学金成为可能。

乔纳森·贝塞特（Jonathan Bessette）是麻省理工学院机械工程系全球工程与研究（GEAR）中心的博士生，由阿莫斯·温特（Amos Winter）教授指导。他的研究重点是发展中国家的水处理系统，主要是海水淡化，或从水中去除盐分的过程。目前，贝塞特正致力于设计和建造一个低成本、可部署的社区规模的海水淡化系统，以应对人道主义危机。

在干旱和半干旱地区，地下水往往是唯一的水源，尽管存在常见的盐度问题。许多偏远和发展中地区缺乏可靠的集中电力和供水系统，这使得微咸地下水淡化成为解决全球水资源短缺的重要、可持续的解决方案。

“一个被忽视的海水淡化需求是内陆地下水含水层，而不是沿海地区，”贝塞特说。“这是因为大部分人口生活在离海岸足够远的地方，海水淡化永远无法到达他们。我的工作包括设计低成本、可持续、可再生能源的海水淡化技术，以应对高度受限的情况，例如偏远社区的饮用水，“他补充道。

为了实现这一目标，贝塞特开发了一种无电池、可再生的电渗析海水淡化系统。该技术节能、节约用水，特别适用于具有挑战性的环境，因为它是分散的和可持续的。与传统的反渗透方法相比，该系统具有显着优势，特别是在降低处理苦咸水的能耗方面。他的顾问强调了贝塞特的工程洞察力，并指出贝塞特和工程师Shane Pratt设计的“简单而优雅的解决方案”，该解决方案否定了系统需要大电池的需求。Bessette 现在专注于简化系统的架构，使其在偏远地区部署时更加可靠和具有成本效益。

贝塞特在纽约州北部长大，在纽约州立大学布法罗分校获得学士学位。作为一名本科生，他向布法罗低收入地区的初中和高中学生教授工程和可持续发展知识。然而，他引用了他大三时去印度的旅行以及他在农村地区测量水污染物的经历，这巩固了他对解决食物、水和卫生挑战的职业的奉献精神。除了他的博士研究之外，他正在进行的另一个项目进一步证明了他对这些目标的承诺，该项目由J-WAFS印度资助，该项目使用低成本的远程传感器来更好地了解取水实践。贝塞特正在与麻省理工学院的学生戈库尔·萨姆帕斯（Gokul Sampath）一起开展这项工作，以帮助印度农村的家庭获得安全的饮用水。

2024-25 J-WAFS 水和食品解决方案研究生奖学金

J-WAFS 研究生奖学金由 J-WAFS 研究联盟计划支持，该计划为公司提供了与麻省理工学院合作进行水和食品研究的机会。目前的奖学金支持由两家 J-WAFS 研究附属机构提供：美国领先的水处理和基础设施解决方案提供商赛莱默和 GoAigua，一家通过创新解决方案在水行业数字化转型的最前沿的西班牙公司。

阿卡什·鲍尔（Akash Ball）是化学工程系的博士生，由希瑟·库利克（Heather Kulik）教授指导。他的研究重点是计算发现用于高选择性节能离子分离膜的新型功能材料。海水淡化、电池回收和工业废水中重金属去除等应用越来越需要此类先进膜。

鲍尔指出：“气候变化、水污染和稀缺的淡水储量每年给大约40亿人造成严重的水资源困扰，其中20亿人在印度和中国的半干旱地区。“解决这一全球水资源困境的一个潜在解决方案是海水淡化，因为海水占地球上所有水的97%。

尽管目前有几种商用反渗透膜，但这些膜存在一些问题，如水渗透缓慢、渗透性-选择性权衡和制造成本高。金属有机框架 （MOF） 是一种多孔结晶材料，由于具有高表面积、不同孔窗的存在以及化学官能团的可调性，因此有望成为高选择性离子分离和快速水传输的候选材料。

在Kulik实验室，Ball正在系统地了解MOF化学和孔隙几何形状如何影响水传输和离子排斥率。在博士毕业时，Ball计划使用机器学习模型确定现有的、性能最佳的MOFs，这些MOFs具有无与伦比的吸水能力，提出针对特定离子从水中分离而定制的新型假设MOF，并发现能够合成下一代膜的实验设计规则。

鲍尔的导师称赞了他为他的研究带来的创造力，以及他的领导能力，使她的整个实验室受益。在来到麻省理工学院之前，鲍尔获得了印度理工学院孟买分校的化学工程硕士学位和印度贾达夫普尔大学的化学工程学士学位。2018年在印度理工学院孟买分校进行研究实习期间，他致力于开发一种水中砷原位检测技术。与贝塞特一样，他指出了先前的研究经历对他对全球水挑战的兴趣的影响，以及他在印度一个无法保证获得安全饮用水的地区长大的个人经历。