Solar-powered desalination unit
একটি সৌরশক্তিচালিত লবণাক্তকরণ ইউনিট সূর্যালোক দ্বারা চালিত লবণাক্তকরণের প্রত্যক্ষ বা পরোক্ষ পদ্ধতির মাধ্যমে লবণাক্ত জল থেকে পানীয় জল উৎপাদন করে। সৌর শক্তির সবচেয়ে আশাব্যঞ্জক পুনর্নবীকরণযোগ্য শক্তির উৎস হল সৌর সংগ্রাহকদের মাধ্যমে সরাসরি আরও জনপ্রিয় তাপীয় লবণাক্তকরণ ব্যবস্থা চালানোর এবং ফটোভোলটাইক কোষের মাধ্যমে পরোক্ষভাবে শারীরিক ও রাসায়নিক লবণাক্তকরণ ব্যবস্থা চালানোর ক্ষমতার কারণে। সরাসরি সৌর লবণাক্তকরণ সরাসরি সৌর সংগ্রাহক মধ্যে পাতন উত্পাদন করে। একটি উদাহরণ হবে একটি সৌর স্থির যা বাষ্পীভবন এবং ঘনীভবন প্রক্রিয়ার মাধ্যমে মিঠা জল পাওয়ার জন্য সূর্যের শক্তিকে আটকে রাখে। পরোক্ষ সৌর লবণাক্তকরণ প্রচলিত লবণাক্তকরণ ব্যবস্থার সাথে সৌর শক্তি সংগ্রহ ব্যবস্থাকে অন্তর্ভুক্ত করে যেমন বহু-পর্যায় ফ্ল্যাশ পাতন, একাধিক প্রভাব বাষ্পীভবন, হিমায়িত পৃথকীকরণ বা বিপরীত অসমোসিস যা মিঠা জল উৎপাদন করে। ডাইরেক্ট সোলার ডিস্যালিনেশন সোলার স্টিলস এক ধরনের সোলার ডিস্যালিনেশন ইউনিট হল একটি সোলার স্টিল, এটি একটি ঘনীভবন ফাঁদের অনুরূপ। একটি সৌর স্থির হল জল পাতন করার একটি সহজ উপায়, আর্দ্র মাটি থেকে বাষ্পীভবন চালানোর জন্য সূর্যের তাপ ব্যবহার করে এবং পরিবেষ্টিত বাতাস একটি কনডেনসার ফিল্মকে শীতল করে। দুটি মৌলিক ধরনের সৌর স্থিরচিত্র হল বাক্স এবং পিট স্থিরচিত্র। একটি গর্তের স্থিরতায়, সংগ্রাহকের বাইরে অশুচি জল থাকে, যেখানে পরিষ্কার প্লাস্টিকের মাধ্যমে উজ্জ্বল সূর্যালোক দ্বারা এটি বাষ্পীভূত হয়। বিশুদ্ধ জলীয় বাষ্প প্লাস্টিকের ভিতরের শীতল পৃষ্ঠে ঘনীভূত হয় এবং ওজনযুক্ত নিম্ন বিন্দু থেকে নিচে নেমে যায়, যেখানে এটি সংগ্রহ করা হয় এবং অপসারণ করা হয়। বাক্সের ধরন আরও পরিশীলিত। সৌর জল পাতনের মৌলিক নীতিগুলি সহজ, তবুও কার্যকর, কারণ পাতন প্রকৃতি যেভাবে বৃষ্টি তৈরি করে তার প্রতিলিপি তৈরি করে। সূর্যের শক্তি জলকে বাষ্পীভবনের পর্যায়ে গরম করে। জল বাষ্পীভূত হওয়ার সাথে সাথে জলীয় বাষ্প বৃদ্ধি পায়, সংগ্রহের জন্য কাচের পৃষ্ঠে ঘনীভূত হয়। এই প্রক্রিয়াটি লবণ এবং ভারী ধাতুর মতো অশুচিতা অপসারণ করে এবং মাইক্রোবায়োলজিকাল জীবগুলিকে নির্মূল করে। শেষ ফলাফল হল বিশুদ্ধতম বৃষ্টির জলের চেয়ে জল পরিষ্কার। পরোক্ষ সৌর লবণাক্তকরণ পরোক্ষ সৌর লবণাক্তকরণ ব্যবস্থা দুটি উপ-ব্যবস্থা নিয়ে গঠিতঃ একটি সৌর সংগ্রহ ব্যবস্থা এবং একটি লবণাক্তকরণ ব্যবস্থা। সৌর সংগ্রহ ব্যবস্থা ব্যবহার করা হয়, হয় সৌর সংগ্রাহক ব্যবহার করে তাপ সংগ্রহ করতে এবং তাপ এক্সচেঞ্জারের মাধ্যমে তাপ নির্লবণীকরণ প্রক্রিয়ায় সরবরাহ করতে, অথবা বিদ্যুৎ-চালিত নির্লবণীকরণ প্রক্রিয়া চালানোর জন্য আলোক-ভোল্টাইক কোষ ব্যবহার করে বৈদ্যুতিন চৌম্বকীয় সৌর বিকিরণকে বিদ্যুতে রূপান্তর করতে। সৌর-চালিত রিভার্স অসমোসিস একটি প্রাকৃতিক ঘটনা যেখানে জল একটি ঝিল্লির মধ্য দিয়ে নিম্ন থেকে উচ্চতর ঘনত্বের দ্রবণে যায়। উচ্চ ঘনত্বের দিকে যদি আস্মোটিক চাপের চেয়ে বড় চাপ প্রয়োগ করা হয় তবে জলের প্রবাহ বিপরীত হতে পারে। রিভার্স অসমোসিস ডিস্যালিনেশন সিস্টেমে, সমুদ্রের জলের চাপ প্রাকৃতিক অসমোটিক চাপের উপরে উত্থাপিত হয়, যা ঝিল্লির ছিদ্রগুলির মাধ্যমে বিশুদ্ধ জলকে মিষ্টি জলের দিকে ঠেলে দেয়। তাপীয় লবণাক্তকরণ ব্যবস্থার তুলনায় উচ্চতর শক্তি দক্ষতার কারণে স্থাপিত ক্ষমতার দিক থেকে রিভার্স অসমোসিস (আরও) হল সবচেয়ে সাধারণ লবণাক্তকরণ প্রক্রিয়া, যদিও ব্যাপক জল প্রাক-চিকিত্সার প্রয়োজন হয়। উপরন্তু, ব্যবহৃত যান্ত্রিক শক্তির একটি অংশ একটি শক্তি পুনরুদ্ধারের যন্ত্রের মাধ্যমে ঘনীভূত লবণাক্ত বর্জ্য থেকে পুনরুদ্ধার করা যেতে পারে। ফটোভোলটাইক (পিভি) এবং আরও সিস্টেম উভয়ের মডুলারিটি এবং স্কেলিবিলিটির কারণে প্রদর্শন কারখানাগুলিতে সৌর-চালিত আরও ডিস্যালিনেশন সাধারণ। একটি বিশদ অর্থনৈতিক বিশ্লেষণ এবং পিভি চালিত আরও লবণাক্তকরণের একটি পুঙ্খানুপুঙ্খ অপ্টিমাইজেশন কৌশল অনুকূল ফলাফলের সাথে পরিচালিত হয়েছিল। পিভি চালিত আরও লবণাক্তকরণ ব্যবস্থার উন্নতির জন্য অর্থনৈতিক ও নির্ভরযোগ্যতার বিষয়গুলি হল প্রধান চ্যালেঞ্জ। তবে, পিভি প্যানেলের খরচ দ্রুত হ্রাস পাওয়ায় সৌরশক্তিচালিত লবণাক্ততা দূরীকরণ আরও বেশি সম্ভবপর হয়ে উঠছে। অস্ট্রেলিয়ার উত্তরাঞ্চলে প্রত্যন্ত সম্প্রদায়ের জন্য পরিকল্পিত একটি সৌরশক্তিচালিত লবণাক্ততা দূরীকরণ ইউনিট পরীক্ষা করা হয়েছে। "রিভার্স-অসমোসিস সোলার ইনস্টলেশন" (আরওএসআই) লবণাক্ত ভূগর্ভস্থ জলের মতো উৎস থেকে একটি নির্ভরযোগ্য এবং পরিষ্কার পানীয় জলের প্রবাহ সরবরাহ করতে ঝিল্লি পরিস্রাবণ ব্যবহার করে। সৌর শক্তি সাধারণত উচ্চ-শক্তি পরিচালন ব্যয়ের পাশাপাশি প্রচলিত বিপরীত অসমোসিস সিস্টেমের গ্রিনহাউস নির্গমনকে অতিক্রম করে। আরওএসআই আর্সেনিক এবং ইউরেনিয়ামের মতো ট্রেস দূষকগুলিও অপসারণ করতে পারে যা কিছু স্বাস্থ্য সমস্যা সৃষ্টি করতে পারে এবং ক্যালসিয়াম কার্বনেটের মতো খনিজগুলি যা জলের কঠোরতা সৃষ্টি করে। উলগং বিশ্ববিদ্যালয়ের প্রকৌশল অনুষদের প্রকল্প নেতা ডঃ আন্দ্রেয়া শেফার বলেন, আর. ও. এস. আই-এর অস্ট্রেলিয়া জুড়ে প্রত্যন্ত সম্প্রদায়ের কাছে পরিষ্কার জল আনার সম্ভাবনা রয়েছে যাদের কোনও শহরের জল সরবরাহ এবং/অথবা বিদ্যুৎ গ্রিডের অ্যাক্সেস নেই। ভূগর্ভস্থ জল (যার মধ্যে দ্রবীভূত লবণ বা অন্যান্য দূষক থাকতে পারে) বা পৃষ্ঠের জল (যার মধ্যে উচ্চ আর্দ্রতা থাকতে পারে বা অণুজীব থাকতে পারে) একটি অতি-পরিশোধন ঝিল্লি সহ একটি ট্যাঙ্কে পাম্প করা হয়, যা ভাইরাস এবং ব্যাকটেরিয়া অপসারণ করে। এই জল পরিষ্কার এবং স্নানের জন্য উপযুক্ত। বিশুদ্ধকরণের দ্বিতীয় পর্যায়ে সেই জলের দশ শতাংশ ন্যানোফিল্ট্রেশন এবং রিভার্স অসমোসিসের মধ্য দিয়ে যায়, যা লবণ এবং ট্রেস দূষকগুলি সরিয়ে দেয় এবং পানীয় জল তৈরি করে। একটি ফটোভোলটাইক সৌর বিন্যাস সূর্যকে অনুসরণ করে এবং পাওয়ার গ্রিড দ্বারা পরিবেশন করা হয় না এমন অস্ট্রেলিয়ার প্রত্যন্ত অঞ্চলে উপলব্ধ প্রচুর সূর্যালোক ব্যবহার করে জল প্রক্রিয়াকরণের জন্য প্রয়োজনীয় পাম্পগুলিকে শক্তি দেয়। সৌর ফটোভোলটাইক শক্তি একটি বিপরীত অসমোসিস ডিস্যালিনেশন প্ল্যান্টকে শক্তি দেওয়ার জন্য একটি কার্যকর বিকল্প হিসাবে বিবেচিত হয়। আই. আই. টি মাদ্রাজের গবেষকরা 0.05 এম. এল. ডি থেকে 300 এম. এল. ডি পর্যন্ত সক্ষমতার জন্য স্বতন্ত্র পদ্ধতিতে এবং পি. ভি-বায়োডিজেল হাইব্রিড মোডে প্রযুক্তি-অর্থনীতি উভয়ই পরীক্ষা করেছিলেন। একটি প্রযুক্তি প্রদর্শক হিসাবে, সেখানে প্রতিদিন 500 লিটার ক্ষমতা সম্পন্ন একটি প্ল্যান্ট ডিজাইন, ইনস্টল এবং কার্যকরী করা হয়েছে। শক্তি সঞ্চয় যদিও সূর্যালোকের বিরতিহীন প্রকৃতি এবং সারা দিন ধরে এর পরিবর্তনশীল তীব্রতা রাতের বেলা লবণাক্তকরণকে চ্যালেঞ্জিং করে তোলে, তবে 24 ঘন্টা কাজ করার অনুমতি দেওয়ার জন্য বেশ কয়েকটি শক্তি সঞ্চয় বিকল্প ব্যবহার করা যেতে পারে। ব্যাটারিগুলি রাতে ব্যবহারের জন্য সৌর শক্তি সঞ্চয় করতে পারে। তাপীয় শক্তি সঞ্চয় ব্যবস্থা রাতে বা মেঘলা দিনে অবিচ্ছিন্ন কর্মক্ষমতা নিশ্চিত করে, সামগ্রিক দক্ষতার উন্নতি করে। বিকল্পভাবে, সঞ্চিত মহাকর্ষীয় শক্তি অ-সূর্যালোকের সময় একটি সৌর-চালিত বিপরীত অসমোসিস ইউনিটে শক্তি সরবরাহ করতে ব্যবহার করা যেতে পারে। আরও দেখুন সোলার ডিস্যালিনেশন সোলার স্টিল রেফারেন্স অস্ট্রেলিয়ায় সৌর শক্তি উপযুক্ত প্রযুক্তি জল পরিশোধন সৌর-চালিত যন্ত্র মেমব্রেন প্রযুক্তি