धूप से ताजा पानी खाड़ी में प्यास रख सकता है

धूप से ताजा पानी खाड़ी में प्यास रख सकता है

नए सौर-चालित विलवणीकरण उपकरण का प्रोटोटाइप एमआईटी के ऊपर बैठता है। चित्र: शोधकर्ताओं के सौजन्य से

सूरज के बहुत से समुंदर के किनारे वाले समुदायों में जल्द ही बिजली की आवश्यकता के बिना पर्याप्त मात्रा में ताजा पानी हो सकता है।

वैज्ञानिकों की एक अंतरराष्ट्रीय टीम ने बिजली का उपयोग किए बिना समुद्री जल को पीने योग्य बनाकर प्यासे समुदायों को ताजा पानी उपलब्ध कराने का एक सस्ता तरीका विकसित किया है।

जब तक सूरज चमक रहा है, वे कहते हैं, उनका उपकरण लगभग 100 अमेरिकी डॉलर (£ 77) की लागत से, परिवार की जरूरतों को पूरा करने के लिए पर्याप्त उच्च गुणवत्ता वाले पीने योग्य पानी का उत्पादन करेगा।

मैसाचुसेट्स इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी (एमआईटी), अमेरिका और शंघाई जिओ टोंग विश्वविद्यालय, चीन के वैज्ञानिकों का मानना ​​है कि उनका ब्रेनवेव प्यासे द्वीपों और शुष्क तटीय क्षेत्रों के लिए एक सरल समाधान प्रदान करता है, जिसमें एक विश्वसनीय बिजली आपूर्ति की कमी होती है, लेकिन समुद्री जल तक पहुंच होती है। यह जलवायु परिवर्तन के साथ अपेक्षित कुछ बड़े पलायन को रोकने में भी मदद कर सकता है।

शोधकर्ताओं ने अपने काम की जर्नल में रिपोर्ट किया ऊर्जा और पर्यावरण विज्ञान। उनके प्रोटोटाइप का परीक्षण मैसाचुसेट्स इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी में एक छत, उन्होंने सौर एकत्रित क्षेत्र के प्रत्येक वर्ग मीटर के लिए हर घंटे 1.5 गैलन से अधिक ताजे पीने के पानी का उत्पादन किया।

उनका उपकरण घन-आकार का है, जिसमें सौर बाष्पीकरण की कई परतें और कंडेनसर एक दूसरे के ऊपर ढेर करते हैं, पारदर्शी इन्सुलेशन की एक परत के साथ उग आया। अनिवार्य रूप से यह एक बहु-परत है सौर अभी भी, सदियों से इस्तेमाल की जाने वाली शराब के समान है और आज कई अनुप्रयोगों में उपयोग किया जाता है।

“यह नया दृष्टिकोण बहुत महत्वपूर्ण है। सौर अभी भी आधारित विलवणीकरण में चुनौतियों में से एक कम दक्षता है। इस बढ़ी हुई दक्षता से उत्पादित पानी की लागत को कम करने पर समग्र प्रभाव पड़ेगा ”

एक सौर अभी भी फ्लैट पैनलों का उपयोग गर्मी को अवशोषित करने के लिए करता है जो तब पानी की एक परत में स्थानांतरित हो जाता है, जो वाष्पित होने लगता है। अगले पैनल पर वाष्प संघनित होता है और पानी एकत्र होता है, जबकि वाष्प संघनन से उष्मा ऊपर की परत तक जाती है।

जब भी वाष्प किसी सतह पर संघनित होती है, तो यह ऊष्मा छोड़ती है; ठेठ कंडेनसर प्रणालियों में, गर्मी बस पर्यावरण के लिए खो जाती है। लेकिन इस बहु-परत संस्करण में जारी गर्मी अगले वाष्पीकरण परत में प्रवाहित होती है, जो सौर ताप को पुन: चक्रित करती है और समग्र दक्षता को बढ़ाती है।

दक्षता समुद्र के पानी से नमक निकालने के लिए कई चरणों में से प्रत्येक का उपयोग करने से आती है, पिछले चरण द्वारा जारी गर्मी के बजाय व्यर्थ की हानि होती है। इस तरह, टीम के प्रदर्शन डिवाइस ने सूरज की रोशनी को वाष्पीकरण में परिवर्तित करने में 385% की समग्र दक्षता हासिल की।

एवलिन वांग, एक सह-लेखक, ने कहा: "जब आप पानी को गाढ़ा करते हैं, तो आप ऊष्मा के रूप में ऊर्जा छोड़ते हैं यदि आपके पास एक से अधिक चरण हैं, तो आप उस गर्मी का लाभ उठा सकते हैं। ”

लागत व्यापार बंद

यद्यपि अधिक परतों को जोड़ने से सिस्टम की रूपांतरण दक्षता बढ़ जाती है, प्रत्येक परत लागत और बल्क भी जोड़ती है। टीम अपने प्रूफ-ऑफ-कॉन्सेप्ट डिवाइस के लिए 10-स्टेज सिस्टम पर बस गई।

इसने शुद्ध जल दिया जो सौर संग्रह क्षेत्र के 5.78 लीटर प्रति वर्ग मीटर (लगभग 1.52 गैलन प्रति 11 वर्ग फीट) की दर से शहर के पेयजल मानकों को पार कर गया। प्रोफेसर वांग कहते हैं कि यह किसी भी निष्क्रिय सौर-चालित विलवणीकरण प्रणाली द्वारा निर्मित रिकॉर्ड राशि से दोगुना अधिक है।

और सिस्टम का एक बड़ा फायदा यह है कि इसमें एक स्व-फ्लशिंग तंत्र है जो प्रत्येक रात नमक के संचय को साफ करेगा और इसे समुद्र में लौटा देगा।

सिस्टम का उपयोग करने का एक संभावित तरीका खारे पानी के शरीर पर तैरते पैनलों के साथ होगा। पैनल पाइप के माध्यम से लगातार ताजे पानी को तट तक पहुंचा सकते थे, जब तक सूरज चमक रहा था। अन्य प्रणालियों को एक ही घर की सेवा के लिए डिज़ाइन किया जा सकता है, शायद समुद्री जल के एक बड़े उथले टैंक पर एक फ्लैट पैनल का उपयोग करके।

टीम का अनुमान है कि लगभग एक वर्ग मीटर के सौर संग्रह क्षेत्र के साथ एक प्रणाली एक व्यक्ति की दैनिक पीने की पानी की जरूरतों को पूरा कर सकती है। उत्पादन में, उन्हें लगता है कि परिवार की जरूरतों को पूरा करने के लिए बनाया गया एक सिस्टम लगभग 100 डॉलर में बनाया जा सकता है।

सस्ता प्रतिस्थापन

प्रोटोटाइप का सबसे महंगा घटक पारदर्शी की परत है airgel स्टैक के शीर्ष पर एक इन्सुलेटर के रूप में उपयोग किया जाता है, लेकिन टीम का सुझाव है कि इसके बजाय अन्य कम महंगा इन्सुलेटर का उपयोग किया जा सकता है। (एयरगेल खुद बहुत सस्ते सिलिका से बना है लेकिन इसके निर्माण के दौरान विशेष सुखाने वाले उपकरणों की आवश्यकता होती है।)

"यह नया दृष्टिकोण बहुत महत्वपूर्ण है," कहते हैं लॉरेंस बर्कले नेशनल लैबोरेटरी के प्रोफेसर रवि प्रैशर और बर्कले में कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय, जो अनुसंधान में शामिल नहीं था।

“संक्षेपण में महत्वपूर्ण ऊर्जा के नुकसान के कारण सौर अभी भी आधारित विलवणीकरण में चुनौतियों में से एक कम दक्षता है।

"संक्षेपण ऊर्जा की कुशलता से कटाई करने से, समग्र सौर से वाष्प दक्षता में नाटकीय रूप से सुधार होता है ... इस बढ़ी हुई दक्षता से उत्पादित पानी की लागत को कम करने पर समग्र प्रभाव पड़ेगा।" - जलवायु समाचार नेटवर्क

के बारे में लेखक

ब्राउन पॉलपॉल ब्राउन क्लाइमेट न्यूज नेटवर्क के संयुक्त संपादक हैं। वह गार्जियन के पूर्व पर्यावरण संवाददाता हैं और किताबें भी लिखते हैं और पत्रकारिता भी सिखाते हैं। उस पर पहुंचा जा सकता है [ईमेल संरक्षित]


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