বিপরীত অসমোসেসের অগ্রগতি সবচেয়ে বেশি শক্তি-দক্ষ समुद्री জল বিচ্ছিন্নতার দিকে নিয়ে যেতে পারে |
(ন্যানভোরক নিউজ) সমুদ্রের জলের বাইরে মিঠা পানি তৈরি করতে সাধারণত বিপুল পরিমাণে শক্তি প্রয়োজন। নির্মূলকরণের জন্য সর্বাধিক বিস্তৃত প্রক্রিয়াটিকে বলা হয় বিপরীত অসমোসিস, যা খনিজগুলি অপসারণের জন্য উচ্চ চাপে ঝিল্লির উপর দিয়ে সমুদ্রের জল প্রবাহিত করে কাজ করে। |
এখন, পারডিউ বিশ্ববিদ্যালয়ের প্রকৌশলীরা "ব্যাচ রিভার্স অসমোসিস" নামক প্রক্রিয়াটির একটি বৈচিত্র্য বিকাশ করেছেন যা উন্নত শক্তির দক্ষতা, দীর্ঘস্থায়ী সরঞ্জাম এবং অনেক বেশি লবণাক্ততার জল প্রক্রিয়া করার ক্ষমতা প্রতিশ্রুতি দেয়। এটি বিশ্বজুড়ে জল সুরক্ষায় একটি পার্থক্য নির্ধারণকারীকে শেষ করতে পারে। |
বিপরীত অসমোসিস অনেক দেশে ব্যবহৃত হয়; মধ্য প্রাচ্যের মতো শুষ্ক জায়গাগুলিতে, বিশুদ্ধ পানীয় জলের অর্ধেকেরও বেশি জল বিশোধের সুবিধা থেকে আসে। তবে প্রক্রিয়াটির জন্য প্রয়োজনীয় উচ্চ স্তরের চাপ বজায় রাখতে - 70 গুণ বায়ুমণ্ডলীয় চাপ - একটি বিচ্ছুরণ উদ্ভিদকে অবশ্যই প্রচুর পরিমাণে পাম্প এবং অন্যান্য সরঞ্জাম নিয়োগ করতে হবে y এবং এটি প্রচুর শক্তি ব্যবহার করে। |
মেকানিকাল ইঞ্জিনিয়ারিংয়ের পারডু সহকারী অধ্যাপক ডেভিড ওয়ার্সিংগার বলেছিলেন, "ডেসালিনেশন প্ল্যান্টের আজীবন ব্যয়ের প্রায় এক তৃতীয়াংশ শক্তি” " "প্রক্রিয়াটির এমনকি ছোট উন্নতি - পার্থক্যের কয়েক শতাংশ পয়েন্ট - কয়েক মিলিয়ন ডলার সাশ্রয় করতে পারে এবং সিও 2 কে বায়ুমণ্ডল থেকে দূরে রাখতে সহায়তা করতে পারে।" |
এমআইটিতে তাঁর ডক্টরাল কাজের সময় ওয়ার্সিংগার প্রথমে "ব্যাচ রিভার্স অসমোসিস" ধারণাটি তৈরি করেছিলেন। এই উচ্চ চাপ স্তরে সমুদ্রের জলের ধারাবাহিক প্রবাহকে রাখার পরিবর্তে, একটি ব্যাচ প্রক্রিয়া এক সময় নির্দিষ্ট পরিমাণে জল গ্রহণ করে; এটি প্রক্রিয়া; এটি স্রাব; এবং তারপরে পরবর্তী ব্যাচ সহ প্রক্রিয়াটি পুনরাবৃত্তি করে। |
ওয়ার্সিংগার বলেছিলেন, "প্রতিটি ব্যাচ প্রায় এক থেকে দুই মিনিটের জন্য চালায়। "আমরা সময়ের সাথে সাথে চাপ বাড়িয়ে তুলি, সময়ের সাথে সাথে আয়তন হ্রাস করি এবং একই পরিমাণ মিঠা জল উত্পাদন করতে আমরা খুব কম শক্তি ব্যবহার করে শেষ করি।" |
|
স্নাতক শিক্ষার্থী অভিমন্যু দাস (বাম) এবং অক্ষয় রাও একটি পিস্টন ট্যাঙ্ক সামঞ্জস্য করেছেন, "ডাবল-অ্যাক্টিং ব্যাচের বিপরীত অসমোসিস" নামে পরিচিত একটি নতুন নির্জন প্রক্রিয়ার মূল উপাদান। (চিত্র: জ্যারেড পাইক, পারডিউ বিশ্ববিদ্যালয়) |
যদিও কিছু বিচ্ছিন্নকরণ কেন্দ্রগুলি সেমিবাচ কৌশলগুলি ব্যবহার করার চেষ্টা করেছে, তবে কোনও একটিই পুরো ব্যাচ ব্যবস্থা প্রয়োগ করেনি - আংশিকভাবে ব্যাচের মধ্যে সময় বিরতির কারণে। |
ওয়ার্সিংগার বলেছিলেন, "প্রতিটি ব্যাচের পানির বাইরে পাম্প করতে সময় এবং শক্তি লাগে, এবং তারপরে প্রক্রিয়াকরণের জন্য পরবর্তী ব্যাচটি পানিতে ফেলা হয়," ওয়ার্সিংগার বলেছিলেন। "সময় এবং শক্তি ব্যয় করা সাধারণত ব্যাচ প্রক্রিয়াটি ব্যবহার করে আপনি যে দক্ষতা অর্জন করতে পারবেন তা বাতিল করে দেয়। সে কারণেই আমরা 'ডাবল-অ্যাক্টিং ব্যাচের বিপরীত অসমোসিস' নামে একটি সমাধান তৈরি করেছি। |
ডাবল ডিউটি পিস্টন |
এই নতুন প্রক্রিয়াটিতে একটি পিস্টন ট্যাঙ্ক ব্যবহার করা হয় - মাঝখানে একটি পিস্টন সহ একটি উচ্চ-চাপ জাহাজ। পিস্টনের একপাশে সমুদ্রের জলকে প্রসেসিং লুপের দিকে প্রেরণ করার সময়, পিস্টনের অপর পাশ একই সাথে সামুদ্রিক জলের পরবর্তী ব্যাচের সাথে সারিতে ভরে যায়। যখন একটি ব্যাচের প্রক্রিয়া শেষ হয়, পিস্টন সমুদ্রসীমার পরবর্তী ব্যাচটি সিস্টেমে ইনজেক্ট করে যখন একই সাথে তার অন্য পাশটি সামুদ্রিক জলের পরবর্তী ব্যাচের সাথে সারিতে ফেলে দেয় এবং প্রক্রিয়াটি ধারাবাহিকভাবে পুনরাবৃত্তি করে। |
ওয়ার্সিংগার বলেছিলেন, "পিস্টনটি প্রতিবার পুরোপুরি খালি করা বা পিস্টনকে চাপ দেওয়ার জন্য অন্য কোনও তরল বা গ্যাস ব্যবহার করার পরিবর্তে আমরা সামুদ্রিক জলের পরবর্তী ব্যাচটি এটি পূরণ করছি” " “সুতরাং পিস্টনের একপাশে মূলত মৃত স্থান হওয়ার পরিবর্তে আমরা সমুদ্রের জল নিজেই এই পিস্টন থেকে ডাবল ডিউটি পাওয়ার জন্য ব্যবহার করছি, সুতরাং প্রায় কোনও ডাউনটাইম নেই। |
“আমাদের মডেল অনুসারে, এই প্রস্তাবিত সিস্টেমটি সমুদ্রের জলাবদ্ধতা নিষ্কাশনের জন্য সর্বনিম্ন শক্তি খরচ সরবরাহ করে। এটি সর্বোত্তম-শ্রেণীর মাইলফলক। |
তাদের গবেষণা প্রকাশিত হয়েছেবিচ্ছিন্নতা (জিজি কোট; সেরা-শ্রেণীর দক্ষতা এবং কম ডাউনটাইম জিজি কোটের জন্য ডাবল-অভিনয় ব্যাচের বিপরীত অসমোসিয়া কনফিগারেশন;). |
"ডাউনটাইম আসলেই এমন কিছু যা আপনি এড়াতে চান," সান্দ্রা কর্ডোবা বলেছেন, যান্ত্রিক প্রকৌশল বিভাগের পারদু মাস্টারের শিক্ষার্থী এবং কাগজের প্রথম লেখক। “যদি আপনাকে প্রতিটি চক্রের পরে সিস্টেমটি পরিবেশন করতে হয় তবে আপনি আপনার সমস্ত শক্তি দক্ষতা হারাবেন। ব্যাচ বিপরীত অসমোসিসকে সম্ভাব্য করে তোলে এমন ডাউনটাইম হ্রাস বা বাদ দেওয়া thing |
কর্ডোবা কাগজে ব্যবহৃত তাত্ত্বিক জলবাহী মডেলগুলিও বিকাশ করেছিলেন। |
"বিপরীত অসমোসিস একটি জটিল প্রক্রিয়া," কর্ডোবা বলেছিলেন। "এর সাফল্যের জন্য, আপনাকে অনেকগুলি ভেরিয়েবলগুলি ট্র্যাক করতে হবে: জলের চাপ, আয়তন, লবণাক্ততা, পুনরুদ্ধারের অনুপাত, সময় এবং শক্তি। এই মডেলগুলির সাহায্যে আমরা ন্যূনতম পরিমাণ শক্তি ব্যবহার করে সেরা ফলাফল অর্জন করতে সময়ের সাথে সঠিক পরিমাণের চাপ নির্ধারণ করতে সক্ষম হয়েছি। " |
পিস্টন ট্যাঙ্ক কত বড়? এটি সিস্টেমের আকারের উপর নির্ভর করে। |
"রিভার্স অসমোসিস বিস্তৃত আকারের স্কেলে কাজ করে," ওয়ার্সিংগার বলেছিলেন। “ভারতের পরিবারগুলিতে প্রায়শই নিজের বাড়ির জন্য একটি মাইক্রো রিভার্স ওসোমোসিস সিস্টেম থাকে, যেখানে আপনি এটি নিজের হাতে ধরে রাখতে পারেন। আমাদের পরীক্ষার জন্য, আমরা একটি মডেল সিস্টেম তৈরি করেছি যেখানে পিস্টন ট্যাঙ্কটি অগ্নি নির্বাপক যন্ত্রের আকারের প্রায়। পূর্ণ স্কেল উদ্ভিদে এটি একশ ফুট দীর্ঘ হতে পারে। তবে এর সৌন্দর্য হ'ল এটি কোনও জটিল সরঞ্জাম নয়; এটি মূলত একটি পাইপ, যার মাঝখানে জল-টাইট পিস্টন। তবে সেই পিস্টন ট্যাঙ্ক সবকিছু বদলে দেয়। ” |
ওয়ারসিংগার ল্যাব এই দ্বৈত-অভিনয় ব্যাচের বিকাশটি বিচ্ছিন্নকরণে বেশ কয়েকটি নতুন অগ্রগতির জন্য ব্যবহার করেছে। অভিমন্যু দাস, একজন পারদু পিএইচডি। মেকানিকাল ইঞ্জিনিয়ারিংয়ের শিক্ষার্থী, "ব্যাচের কাউন্টারফ্লো রিভার্স অসমোসিস" নামক প্রক্রিয়াটির বৈচিত্র বর্ণনা করে গবেষণা প্রকাশ করেছে published ঝিল্লির উভয় পক্ষের জলের নির্দিষ্ট ঘনত্বকে পুনর্বিবেচনা করে দাসের প্রক্রিয়াটিকে উচ্চ-লবণাক্ত পানির জন্য সর্বাধিক শক্তি-দক্ষ বিশুদ্ধকরণ প্রক্রিয়া হিসাবে দেখানো হয়, যখন কম উপাদানগুলির প্রয়োজন হয়। এবং পারডিউ মাস্টারের শিক্ষার্থী মাইকেল রোগেনবার্গ গবেষণা প্রকাশ করেছেন যে ব্যাচের বিপরীত অসমোসিস এবং পুনর্নবীকরণযোগ্য শক্তির সংমিশ্রণটি আমেরিকা এবং মেক্সিকোয়ের মধ্যে পুরো 1,954 মাইল সীমান্তে স্বচ্ছ জল সরবরাহ করতে পারে। |
ওয়ার্সিংগার বলেছিলেন, "জলের সুরক্ষা বিশ্বজুড়ে একটি বিশাল সমস্যা, যার উপর আমি আমার পুরো ক্যারিয়ারটি কাজ করে কাটিয়েছি," ওয়ার্সিংগার বলেছিলেন। “ব্যাচের বিপরীত অসমোসিস সহ এই ফলাফলগুলি সত্যিই উত্তেজনাপূর্ণ। আমরা যদি ব্যয়টিকে সামান্য কিছুটা কমিয়ে আনি, তবে বিশোধন আরও জায়গাগুলির জন্য একটি কার্যকর বিকল্প হয়ে ওঠে। এটি রূপান্তরকামী হতে পারে। |
সূত্র: পারদু বিশ্ববিদ্যালয় |