चीनले सौर्य ऊर्जा प्रयोग गरेर समुद्री पानीलाई पिउने पानीमा रूपान्तरण गर्ने नयाँ सस्तो प्रविधि विकास गर्यो

चिनियाँ अनुसन्धानकर्ताहरूले सौर्य ऊर्जा बिना समुद्री पानीलाई पिउने पानीमा रूपान्तरण गर्ने नयाँ ‘फोटोथर्मल’ प्रविधि विकास गरेका छन्। यस प्रविधिले न्यानोपार्टिकल र तीन-आयामिक संरचनाहरूको प्रयोग गरेर सौर्य ऊर्जा संचित गर्दै समुद्री पानीलाई वाष्पीकरण गरेर शुद्ध पानी निकाल्छ। परीक्षणहरूले देखाएको छ कि यो यन्त्रले दैनिक २० लिटरभन्दा बढी पानी उत्पादन गर्न सक्छ र ५ वर्ग मिटर जमिनमा बोटबिरुवाहरूलाई सफलतापूर्वक सिँचाइ गर्न सक्छ। १५ जुन, काठमाडौं। समुद्री पानीलाई पिउने पानीमा रूपान्तरण गर्ने प्रक्रिया सामान्यतया ऊर्जा-गहन हुन्छ, जसले यसको व्यापक प्रयोगलाई मुख्य रूपमा जीवाश्म इन्धनमा आधारित र आर्थिक रूपमा विकसित देशहरूमा सीमित गरेको छ। तर, चीनमा हालै गरिएको स्थल परीक्षणले कुनै अतिरिक्त विद्युत ऊर्जा आवश्यक नपर्ने नयाँ ‘फोटोथर्मल’ सामग्रीको प्रयोग गरेर वर्षभर शुद्ध पानी उत्पादन गर्न सफल भएको देखाएको छ। यो अध्ययन चीनको विज्ञान अकादमीको प्रक्रिया इन्जिनियरिङ्ग संस्थान (IPE) र शेनझेन विश्वविद्यालयका अनुसन्धानकर्ताहरूले संयुक्त रूपमा गरेका थिए, जसका निष्कर्ष २१ जुनमा Advanced Materials पत्रिकामा प्रकाशित भएका छन्। अनुसन्धानकर्ताहरूले न्यानोपार्टिकललाई 3D संरचनामा बुनाई गरेर एक तीन-आयामिक फोटोथर्मल वाष्पीकरण सामग्री विकास गरेका छन् जसले पानी उपचारका लागि सौर्य ऊर्जा प्रयोग गर्ने क्षमतामा उल्लेखनीय वृद्धि गर्दछ। परीक्षणहरूले देखाएको छ कि यो संरचनाले सौर्य ऊर्जा को ९०.२% सम्म अवशोषण गर्न सक्छ र समुद्री पानीको वाष्पीकरणको लागि ऊर्जा खपतलाई ४५.७% ले घटाउँछ। यस यन्त्रलाई केवल प्राकृतिक सूर्यको प्रकाशमा सानो परीक्षण क्षेत्रमा प्रयोग गर्दा, ५ वर्ग मिटर जमिनमा बोटबिरुवाहरूलाई कुनै बाह्य विद्युत प्रयोग नगरी पूर्ण रूपमा सिँचाइ गरिएको थियो। अनुसन्धान टोलीले दुई वर्षको सञ्चालन लागतको आधारमा, यस प्रविधिबाट उत्पादन गरिएको पानीको लागत खनिज पानीभन्दा कम रहेको र दीर्घकालीन रूपमा आर्थिक रूपमा लाभदायक र विस्तारयोग्य हुने बताएका छन्। परम्परागत नुन हटाउने विधिहरू, मुख्य रूपमा रिभर्स ओस्मोसिस, महँगो र ठूलो पूर्वाधारमा निर्भर हुन्छन्, जसले समुद्री पानीलाई झिल्लीहरूमा धकेल्न महत्त्वपूर्ण विद्युत खपत गर्छ। १९५० को दशकदेखि, यी पारंपरिक प्रविधिहरू स्रोत-धनी खाडीका देशहरूले नेतृत्व गरेका छन्। अल जजिराको हालको रिपोर्टअनुसार, यी खाडीका देशहरूले विश्वको प्रशोधित समुद्री पानीको ४०% उत्पादन गर्छन् र ४०० भन्दा बढी सञ्चालनमा रहेका प्लान्टहरू छन्। वातावरणमैत्री विकल्पको रूपमा, सौर्य वाष्पीकरण प्रविधि प्रयोग गरिएको छ, जसले सूर्यको प्रकाशलाई तापमा रूपान्तरण गरेर समुद्री पानीलाई वाष्पीकरण गर्छ र त्यसपछि वाष्पलाई संकुचन गरेर शुद्ध पानी सङ्कलन गर्छ। तर, व्यावहारिक चुनौतीहरू जस्तै न्यानोपाउडरको अलगाव, वाष्पको भाग्ने मार्गको अवरोध, र सूर्यको प्रकाशमा उजागर हुने प्लास्टिक-आधारित पोलीमरसँगको टिकाउ समस्याहरू छन्। यी समस्याहरू समाधान गर्न, टोलीले कपडाको ट्यांकरबाट प्रेरणा लिएर न्यानोपार्टिकललाई ट्यांकरको आकारमा ढालेर र तिनलाई पोलीमर धागोले मजबुत 3D संरचना बनाउनका लागि सुदृढ बनायो जसले कणको अलगावलाई रोक्छ र टिकाउमा वृद्धि गर्दछ। यो नयाँ संरचना अत्यधिक सुरक्षात्मक छ; परीक्षणहरूले देखाएको छ कि समुद्री पानीमा निरन्तर चालनको एक महिनापछि पनि कुनै न्यानोपार्टिकलको गति भएको छैन। यस डिजाइनले आन्तरिक रूपमा सूर्यको प्रकाशलाई परावर्तन गरेर सौर्य ऊर्जा अवशोषणमा पनि सुधार गर्दछ। अनुसन्धानकर्ताहरूले ०.७५ वर्ग मिटरको परीक्षण प्रणाली निर्माण गरेका छन् जसमा सौर्य प्यानलद्वारा सञ्चालित सानो पंखा समावेश गरिएको छ जसले वाष्पलाई चिसो पार्न र शुद्ध पानी सङ्कलन गर्न मद्दत गर्दछ। प्राकृतिक सूर्यको प्रकाशमा, यस यन्त्रले दैनिक २० लिटरभन्दा बढी शुद्ध पिउने पानी उत्पादन गरेको छ, जुन लगभग १० जनाको आधारभूत आवश्यकताहरूलाई पार गर्छ। IPE को प्रेस विज्ञप्तिअनुसार, उत्पादन गरिएको पानी विश्व स्वास्थ्य संगठन (WHO) का मानकहरू पूरा गर्दछ। यस पानीले सिँचाइ गरिएका ५ वर्ग मिटर जमिनमा पालक, मकै, र चाइनीज क्याबेज सफलतापूर्वक पूर्ण परिपक्व भएको छ। परीक्षणहरूमा सामग्री स्थिर र टिकाउ रह्यो। IPE ले भनेको छ, ‘हामी वाष्पलाई पानीमा रूपान्तरण गर्ने क्षमतामा सुधार गर्न र प्रणालीको लागतलाई घटाउन अनुसन्धान जारी राखिरहेका छौं। हाम्रो प्राथमिक लक्ष्य यो प्रविधिलाई तटीय, टापु, र पानीको कमी भोगिरहेका दूरदराजका क्षेत्रहरूमा ठूलो मात्रामा लागू गर्नको लागि विस्तार गर्नु हो.’