शोधकर्ताओं ने कम लागत वाली सौर ऊर्जा से चलने वाली विलवणीकरण प्रणाली का निर्माण किया जो पोर्टेबल पानी प्रदान करने में मदद कर सकती है

मैसाचुसेट्स इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी (एमआईटी) और चीन में शंघाई जिओ टोंग विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं की एक टीम एक सस्ती निष्क्रिय सौर वाष्पीकरण प्रणाली लेकर आई है जिसका उपयोग पीने योग्य पानी प्रदान करने के लिए अपशिष्ट जल को साफ करने या खारे पानी को विलवणीकरण करने के लिए किया जा सकता है। सौर विलवणीकरण के अधिकांश आधुनिक प्रयास उपकरण के माध्यम से खारे पानी को खींचने के लिए किसी प्रकार की बाती का उपयोग करते हैं। लेकिन इन बत्ती को नमक जमा होने की समस्या का सामना करना पड़ता है, जिससे सिस्टम की दक्षता कम हो जाती है और नियमित और आवधिक रखरखाव की आवश्यकता होती है, जिससे यह बहुत अधिक महंगा और बहुत कम व्यावहारिक हो जाता है।

नए शोध निष्कर्ष एमआईटी स्नातक छात्र लेनन झांग, पोस्टडॉक्टरल सहयोगी जियानग्यू ली, मैकेनिकल इंजीनियरिंग के प्रोफेसर एवलिन वांग और चार अन्य लोगों द्वारा नेचर कम्युनिकेशंस पत्रिका में एक पेपर में प्रकाशित किए गए हैं।

नमक जमा होने की समस्या से बचने के लिए टीम ने बाती मुक्त व्यवस्था बनाई। उनकी प्रणाली में सूर्य की गर्मी को अवशोषित करने के लिए शीर्ष पर अंधेरे सामग्री के साथ एक स्तरित डिज़ाइन की सुविधा है, इसके बाद पानी की एक पतली परत होती है जो सामग्री की छिद्रित परत के ऊपर बैठती है, जो स्वयं एक टैंक जैसे नमकीन या गैर-पीने योग्य पानी के जलाशय के ऊपर बैठती है या एक तालाब।

“हालिया विकास उच्च प्रदर्शन प्राप्त करने के लिए wicking संरचनाओं और उपन्यास सामग्री का उपयोग कर रहा है। लेकिन कब्जा दबाव के कारण, आप बड़े पैमाने पर प्रवाह को प्रतिबंधित करते हैं। केवल मीठे पानी का वाष्पीकरण हो रहा है। यह इस सीमित झरझरा संरचना में बहुत अधिक नमक छोड़ता है। इससे इतना नमक जमा हो जाता है कि सिस्टम का कुशल होना बंद हो जाता है। यह एक विश्वसनीयता समस्या पैदा करता है। हम ऐसी सामग्रियों के उपयोग से बचने के लिए प्राकृतिक परंपरा का उपयोग करते हैं,” जियांग्यु ली ने indianexpress.com को बताया।

बाती-मुक्त प्रणाली का उपयोग करके नमक संचय की समस्या का समाधान किया जाता है। (छवि क्रेडिट: एमआईटी)

बहुत सारे प्रयोग के बाद, शोधकर्ताओं ने छिद्रित सामग्री (जो प्रयोगों के दौरान पॉलीयूरेथेन था) के माध्यम से ड्रिल किए गए छिद्रों का इष्टतम आकार निर्धारित किया: 2.5 मिमी। प्रयोग के दौरान, छेद एक उच्च दबाव वाले वॉटरजेट का उपयोग करके बनाए गए थे, लेकिन ली उन्हें बनाने के लिए अन्य तरीकों का उपयोग करने की संभावना से इंकार नहीं करते हैं।

चूंकि परत के ऊपर का पानी वाष्पीकरण के कारण खारा हो जाता है, छोटे छेद ऊपर के पानी और नीचे के जलाशय के बीच नमक के आदान-प्रदान की सुविधा प्रदान करते हैं। ऐसा पानी के घनत्व में अंतर के कारण होता है जिसके ऊपर नमक जमा होता है और इसके नीचे पानी होता है।

“जब आप एक गर्म दिन पर एक सड़क को देखते हैं, तो आप कुछ लहर जैसी चीजों को अंतर में देखते हैं, यह इस तथ्य के कारण होता है कि सतह के पास गर्म हवा अधिक गर्म होती है, एक सम्मेलन प्रवाह पैदा करती है जिससे अपवर्तन होता है जिसके साथ आप उन्हें देखते हैं ‘लहर की’। हमारा उपकरण दो परतों में पानी के अलग-अलग घनत्व के आधार पर एक समान आधार पर काम करता है,” ली ने समझाया।

“विश्वसनीयता के मुद्दों के साथ अन्य डिजाइनों के विपरीत, हम डिवाइस की ज्यामिति पर भरोसा करते हुए प्राकृतिक सम्मेलन का उपयोग करते हैं। यह पूरी तरह से घरेलू सामग्रियों से बनाया गया था जिसे हमने अमेज़ॅन के माध्यम से प्राप्त किया था। मेरे अनुमान के अनुसार, एक वर्ग मीटर के उपकरण के लिए इसकी कीमत लगभग $4 होगी,” ली ने कहा।

बेशक, यह उपकरण प्रक्रिया के केवल एक हिस्से का ख्याल रखता है: वाष्पीकरण। पूरी तरह से वर्किंग सिस्टम बनने के लिए अलग से कंडेनसर की भी जरूरत होगी। लेकिन ली का मानना ​​​​है कि एक कंडेनसर डिवाइस को बाष्पीकरणकर्ता के समान ही लागत प्रभावी बनाया जा सकता है।

आदर्श परिस्थितियों में, वर्णित ली जैसा एक वर्ग मीटर उपकरण लगभग 6.5 लीटर पानी पैदा करने में सक्षम होना चाहिए।

हालांकि यह उपकरण सीमाओं के बिना नहीं है: टैंक या तालाब जैसे जलाशय की आवश्यकता का मतलब है कि इसे उन क्षेत्रों में तैनात करना कठिन होगा जो वास्तव में शुष्क हैं। इसके बजाय, इसका उद्देश्य उन परिवारों और समुदायों के लिए एक विकेन्द्रीकृत विलवणीकरण और शुद्धिकरण समाधान होना है जो दूरदराज के क्षेत्रों में रहते हैं जहां भूगोल और अन्य कारक केंद्रीकृत संयंत्र से विलवणीकृत पानी तक पहुंचना मुश्किल बनाते हैं।

इसके अलावा, डिवाइस संभावित रूप से एक ऐसे चरण से वर्षों दूर है जहां इसे बड़े पैमाने पर उत्पादित या तैनात किया जा सकता है क्योंकि शोधकर्ता अभी भी इसकी परिचालन दक्षता में सुधार करने और यह समझने के लिए काम कर रहे हैं कि जलाशय के पानी की गुणवत्ता जैसे विभिन्न पर्यावरणीय और स्रोत कारकों के आधार पर क्या संशोधन किए जाने की आवश्यकता है। , तापमान आदि