दिलचस्प जिओलाइट सौर ऊर्जा प्रणाली

पानी के अणु ग्रह पर एक सर्वव्यापी पदार्थ हैं। हालांकि, संयुक्त राष्ट्र के अनुसार, 2 अरब से अधिक लोगों के पास सुरक्षित पेयजल तक पहुंच नहीं है और 2.3 अरब से अधिक लोगों, या दुनिया की 30 प्रतिशत आबादी के पास पूरे साल खाने के लिए पर्याप्त नहीं है।

सऊदी अरब में रॉयल अब्दुल्ला यूनिवर्सिटी ऑफ साइंस एंड टेक्नोलॉजी (केएयूएसटी) के शोधकर्ताओं ने एक ऐसी प्रणाली विकसित की है जो हवा में जल वाष्प से तरल पानी निकालने के लिए सौर पैनलों से अपशिष्ट गर्मी का उपयोग करती है। प्रणाली एक आत्मनिर्भर प्रणाली है जो पानी/बिजली उत्पादन/फसल उत्पादन को जोड़ती है। अध्ययन के परिणाम जर्नल सेल रिपोर्ट्स फिजिकल साइंसेज के 1 मार्च 2022 अंक में प्रकाशित हुए हैं।

सौर ऊर्जा को अक्षम माना जाता है, 20 प्रतिशत से भी कम सौर ऊर्जा सौर पैनलों से टकराकर बिजली में परिवर्तित हो जाती है। शेष बिजली उत्पादन प्रक्रिया के दौरान उत्पन्न होने वाली अपशिष्ट गर्मी बन जाती है, जिससे उत्पन्न बिजली की दक्षता और कम हो जाती है।

शोध दल ने एक प्रणाली विकसित की है जो इस अपशिष्ट गर्मी का उपयोग पानी बनाने के लिए करती है। सिस्टम हाइड्रोजेल का उपयोग करता है, जिस पर शोध दल कुछ समय से काम कर रहा है। जिओलाइट्स अत्यधिक हीड्रोस्कोपिक, झरझरा संरचनाएं हैं जिनमें परस्पर पॉलीमेरिक संरचनाएं होती हैं जो बड़ी मात्रा में पानी के अणुओं को अंदर जमा कर सकती हैं। जिओलाइट्स को पानी छोड़ने के लिए बहुत अधिक तापमान की आवश्यकता नहीं होती है। सौर पैनलों द्वारा छोड़ी गई अपशिष्ट गर्मी हवा के तापमान से केवल 50 डिग्री सेल्सियस ऊपर है, लेकिन यह हाइड्रोजेल से पानी के अणुओं को छोड़ने के लिए पर्याप्त है।

विकसित प्रणाली को दो मोड के बीच स्विच किया जा सकता है। एक है कूलिंग मोड, जिसमें हाइड्रोजेल हमेशा बाहरी हवा के संपर्क में रहता है। रात में, हाइड्रोजेल हवा से जल वाष्प को अवशोषित करता है और अगले दिन, जब सूरज निकलता है, तो सौर पैनलों से निकलने वाली अपशिष्ट गर्मी जल वाष्प को छोड़ती है। सौर पैनलों को ठंडा करने और बिजली उत्पादन क्षमता बढ़ाने के लिए तापीय ऊर्जा का उपयोग करना।

फसल उत्पादन मोड में, हाइड्रोजेल केवल रात में वातावरण के संपर्क में आता है और दिन के दौरान सील कर दिया जाता है। रात में एकत्रित पानी के अणु वाष्पित हो जाते हैं और दिन के दौरान कक्ष में संघनित हो जाते हैं, जिससे तरल पानी बनता है। इस पानी का उपयोग फसल उगाने की सुविधाओं के लिए सिंचाई के पानी के रूप में किया जा सकता है।

तीन महीने के प्रदर्शन प्रयोग में, सौर पैनलों ने अपने बिजली उत्पादन को कूलिंग मोड में 9.9 प्रतिशत तक बढ़ा दिया। इसके अलावा, फसल उत्पादन मोड में प्राप्त पानी का उपयोग गोभी जैसी फसलों को उगाने के लिए किया जा सकता है। सौर पैनलों द्वारा उत्पन्न बिजली का उपयोग जल उत्पादन या पौधों की वृद्धि के लिए नहीं किया जाता है।

सिस्टम एक ही समय में दो महत्वपूर्ण संसाधनों, पानी और बिजली का उत्पादन कर सकता है, जो संभावित रूप से पानी/ऊर्जा/खाद्य संबंध में योगदान दे सकता है। हालांकि, शोधकर्ताओं का कहना है कि एलडीसी को इस स्तर पर हाई-टेक समाधान खरीदने के लिए पर्याप्त धन की आवश्यकता है। यह पता लगाने के लिए कि कम लागत पर उन्हें कैसे स्थापित किया जाए, वे सरकारों और गैर सरकारी संगठनों से समर्थन मांग रहे हैं, लेकिन भविष्य अनिश्चित है।