লাল থেকে নীল তৈরি করা – লবণাক্ততা গ্রেডিয়েন্ট পাওয়ারের সম্ভাবনা


আমরা যেমন জলোচ্ছ্বাসের নিরবচ্ছিন্ন প্রবাহের হিসাবে নিশ্চিত, আমরা জানি মানবতা জীবন বজায় রাখতে একটি শক্তির উত্স প্রয়োজন। সামুদ্রিক জীববিজ্ঞানী এবং সমুদ্রবিদ, সিলভিয়া আর্ল একবার সমুদ্রকে “আমাদের গ্রহের নীল হৃদয়” লেবেল করেছিলেন। সেই তুলনায় জ্ঞান আছে; সমুদ্রগুলি ব্যবসায়ের সুবিধার্থে, খাদ্যের উত্স এবং মানবজাতিকে তার দিগন্তকে আরও প্রশস্ত করতে দেয়।

আজ আমরা জলবিদ্যুতের নতুন সীমান্তের দ্বারপ্রান্তে। জোয়ার শক্তি ভালভাবে বোঝা যায় এবং প্রচুর পরিমাণে বিনিয়োগ করা হয়। তবে, নবায়নযোগ্য শক্তির সন্ধানে এটি টেকসই – এটি কোনও আর্থিক দিক থেকে এখনও কোনও উল্লেখযোগ্য প্রভাব ফেলেনি। এর সম্ভাব্যতা সত্ত্বেও, খাতটি এখনও শৈশবকালে রয়েছে।

কিছু বিশেষজ্ঞের মতে বিশ্বব্যাপী, বাজারটি এই দশকের মাঝামাঝি মধ্যে প্রায় 11 বিলিয়ন ডলার হওয়ার আশা করা হচ্ছে। জোয়ার শক্তির জন্য, যদিও ভবিষ্যতে পুনর্নবীকরণযোগ্য শক্তি মিশ্রণের একটি বড় হাতিয়ার হয়ে উঠতে হবে তবে এখনও কাজ করা দরকার।

মহাসাগরের শক্তি যদিও জোয়ারের মধ্যে সীমাবদ্ধ নয়। সাম্প্রতিক ফ্ল্যাগশিপ প্রতিবেদনে ওশান এনার্জি ইউরোপ (ওইই) বলেছে: “সমুদ্রের পানিতে সাধারণত মিঠা নদীর পানির চেয়ে 200 গুণ বেশি লবণ থাকে। যখন দুটি মিশ্রিত হয়, ফলস্বরূপ রাসায়নিক চাপ নন-স্টপ পুনর্নবীকরণযোগ্য শক্তি উত্পাদন করতে পারে।

ভিতরে ‘পাওয়ারিং হোমস‘, লাভজনক নয় এমন সংস্থা, যা সমুদ্রের শক্তির বিষয়ে ইউরোপের শীর্ষস্থানীয় কিছু মনকে একত্রিত করে বলেছে যে যদিও এই “উচ্চ-সম্ভাব্য প্রযুক্তি” সম্পর্কে গবেষণা প্রাথমিক পর্যায়ে ছিল, তবে ইতিমধ্যে সাফল্য ছিল।

লবণাক্ততা গ্রেডিয়েন্ট শক্তি এবং ‘নীল শক্তি’ কী?

“নীল শক্তি লবণাক্ততা গ্রেডিয়েন্ট থেকে কাটা হয়। আয়নগুলি উচ্চ লবণাক্ততা থেকে কম লবণাক্ততায় বিচ্ছুরিত হয়, যা আয়ন-সিলেকটিভ ঝিল্লি জুড়ে একটি বৈদ্যুতিক সম্ভাবনা তৈরি করে, যা জীবিত কোষের ঝিল্লি জুড়ে সম্ভাবনার প্রজন্মের সাথে সমান “প্রফেসর নিকোলাস কোটভ ব্যাখ্যা করেন, ইরিভিং ল্যাংমুয়ার কেমিক্যাল সায়েন্সেস অ্যান্ড ইঞ্জিনিয়ারিংয়ের বিশিষ্ট অধ্যাপক ড। মিশিগান বিশ্ববিদ্যালয়ে. “এই সম্ভাবনাটি বাহ্যিক বর্তমান উত্পন্ন করতে ব্যবহার করা যেতে পারে।”

ব্যবহারযোগ্য বিদ্যুত উত্পাদন করে এমন ঝিল্লির ঝিল্লির ‘স্ট্যাক’ দিয়ে নদী এবং সমুদ্রের জল মিশ্রিত হয়, কারণ এটি উত্পাদন করার কারণে ‘নীল শক্তি’ নামে পরিচিত। ঝাঁকুনির জলের সম্মিলিত প্রবাহ আবার সমুদ্রের দিকে চলে যায় – একইভাবে নদী প্রবাহিত হত – যখন উত্পন্ন শক্তিটি সরাসরি গ্রিডে খাওয়ানো হয়।

সমুদ্রের জল এবং মিঠা পানির মধ্যে নুনের ঘনত্বের পার্থক্য থেকে শক্তি তৈরি ও সংগ্রহ করা যেতে পারে যা এটিকে বিকল্প অ্যানিয়ন এবং কেশন এক্সচেঞ্জ ঝিল্লির স্ট্যাক বলে। ওইই যোগ করেছে যে বর্তমান অনুমানের ভিত্তিতে বিশ্বব্যাপী লবণাক্ততা গ্রেডিয়েন্ট পাওয়ারের 5,177TWh এর বাস্তবসম্মত সম্ভাবনা রয়েছে।

আজ, ওইই বলেছে যে এই স্থানের সর্বাধিক উন্নত প্রযুক্তি হ’ল বিপরীত তড়িৎ ডায়ালাইসিস (আরইডি)। এটি বিশ্বাস করে যে যেখানে লবণাক্ত জল একটি তাৎপর্যপূর্ণ উপায়ে মিলে যায় – যেমন বড় নদীগুলির মুখ – শক্তি উত্পাদন করার সম্ভাবনা বিস্ময়কর। কোটোভ যদিও বলেছে যে এখনও অনেকগুলি বিষয় কাটিয়ে উঠতে হবে।

প্রফেসর, যিনি ইউএস এবং অস্ট্রেলিয়ান যৌথ প্রকল্পে নেতৃত্বাধীন গবেষক, বিদ্যুৎ উৎপাদনের জন্য একটি অসমোটিক সিস্টেম বিকাশ করেছেন, বলেছেন: “রেড একটি দুর্দান্ত ধারণা প্রযুক্তি… তবে আয়ন নির্বাচনের ঝিল্লি এখন যা পাওয়া যায় তার চেয়ে অনেক বেশি উন্নত হওয়া দরকার; তাদের দক্ষতা, যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য এবং রাসায়নিক স্থিতিস্থাপকতা সর্বাধিককরণ।

তিনি, ডেকিন বিশ্ববিদ্যালয়ের অধ্যাপক ওয়েইওই লেইয়ের সাথে বায়োমেব্রেনের প্রতিরূপ তৈরি করা একটি ব্যবস্থা তৈরি করেছেন।

কোটভ ব্যাখ্যা করেছেন, “আমরা অ্যারেমেড ন্যানো ফাইবারগুলির উপর ভিত্তি করে বায়োমাইমেটিক ঝিল্লি তৈরি করেছি যা ব্যয়কে হ্রাস করার সময় আয়ন নির্বাচন এবং যান্ত্রিক দৃ tough়তা সর্বাধিক করে তুলেছে।”

কেভলারের কাছ থেকে নেওয়া আরামিড ন্যানোফাইবারগুলি ব্যাপকভাবে পাওয়া যায় এবং তুলনামূলকভাবে কম দামে উত্পাদন করা যায়, এমন এক যোগ্যতা যা কোটোভ আশা করেন যে তার প্রযুক্তির বাণিজ্যিকীকরণ দেখতে পাবে, এবং এটির মতো অন্যরাও ট্রেশন অর্জন করবে।

আফসলাইটডিজক প্রকল্প

সাথে কথা বলছি শক্তি প্রযুক্তি ২০২০ সালে কোতোভ বলেছিলেন যে যৌগিক ঝিল্লির আবিষ্কারের ফলে বিদ্যুৎ উৎপাদনে জল যেভাবে ব্যবহৃত হয় তা মৌলিকভাবে পরিবর্তনের সম্ভাবনা ছিল। তিনি নেদারল্যান্ডসের আফস্লুইটডিজ্ক বাঁধের একটি প্রকল্পের কথা বলেছিলেন, ভবিষ্যতে রেডের ব্যবহারের এটি একটি নীলনকশা হতে পারে বলে পরামর্শ দিয়েছিল।

আফসলুইডিজক নেদারল্যান্ডসের উত্তরে ওয়াডডেন সাগরে অবস্থিত, এটি সমুদ্র এবং মিঠা জলের প্রায় নিখুঁত সান্নিধ্য প্রদান করে। এটি একে পাইলট আরইডি প্ল্যান্টের জন্য একটি চ্যালেঞ্জিং তবে আদর্শ সাইট করে তোলে।

“ওয়েডডেন সাগরের জল জৈবিক দিক দিয়ে খুব সমৃদ্ধ। এছাড়াও, এতে স্থগিত পলি কণাগুলি রয়েছে। অতএব, স্ট্যাকের সাহায্যে চালিত হওয়ার আগে জলটি বিশুদ্ধ করতে হবে, ”উদ্ভিদ পরিচালনাকারী সংস্থা রেডস্ট্যাক বলেছে।

এই চ্যালেঞ্জগুলি যদিও উল্লেখযোগ্য অন্তর্দৃষ্টি প্রদান করেছে। রেডস্ট্যাকের মূল লক্ষ্য ছিল ধারণাটি কাজ করে প্রমাণিত করা।

বোর্ডের চেয়ারম্যান পিটার হ্যাক বলেছেন, “পাইলট প্ল্যান্টটি ঠিকঠাকভাবে কাজ করছে। “এটি ডিজাইনের প্যারামিটারগুলি পূরণ করছে, সম্পূর্ণ প্রক্রিয়া প্রবাহকে পরিচালনা করছে – খাওয়ার গ্রহণ, প্রাক-চিকিত্সা, স্ট্যাকগুলি থেকে – এবং গ্রিডে পাওয়ার ফিডিং। এটি বাস্তব সমুদ্র এবং মিঠা জলের উপর পারফর্ম করছে। এখন এটি একটি মেগাওয়াটে উন্নীত করার জন্য প্রস্তুত ””

আফসলাইটডিজক প্লান্ট এ জাতীয় প্রযুক্তিগুলির ব্যাপক ব্যবহারের ক্ষেত্রে বিষয়টি প্রমাণ করে দিচ্ছে। আশা করা যায় যে প্রাপ্ত অভিজ্ঞতা নবায়নযোগ্য শক্তির উত্স হিসাবে এর আরও বিস্তৃত সম্ভাব্যতা নিশ্চিত করতে সহায়তা করবে। ওইই বলছে যে শক্তি 1 মিটার থেকে মুক্তি পেয়েছে মিষ্টি জলের সাথে একই 1 মিটার দ্বারা প্রকাশিত তুলনা করা যায় 260 মিটার উচ্চতা থেকে পড়ছে।

ঝিল্লি কাটা খরচ

অন্যতম বড় চ্যালেঞ্জ রয়ে গেছে: ব্যয় cost

“এখন প্রধান বাধা অর্থ money আমাদের আপসেল্ড সিস্টেমগুলি তৈরি করতে এবং বিদ্যুত সংস্থাগুলি এবং বৃহৎ শিল্পের মতো শেষ ব্যবহারকারীদের বোঝানোর জন্য এটি উভয়েরই প্রয়োজন, “এটি হ্যাক বলেন and

এই ব্যয়ের বেশিরভাগ অংশ ঝিল্লি থেকে আসে। ওইই অনুমান করে যে কোনও লবণাক্ততা গ্রেডিয়েন্ট প্রকল্পের জন্য তারা মোট ব্যয়ের 50% থেকে 80% এর মধ্যে যে কোনও জায়গায় ব্যয় করে এবং বর্তমানে বাণিজ্যিকভাবে পাওয়া ঝিল্লিগুলির ব্যয়ের চেয়ে তিনগুণ বেশি। হ্যাক যদিও এতে দ্বিমত পোষণ করে যোগ করে যে রেড মেমব্রেন ব্যয় অন্যদের মতো হয় এবং ক্রমাগত কমতে থাকে।

কোতোভ অবশ্য পুনর্ব্যবহৃত কেভলার ফ্যাব্রিক থেকে অত্যাধুনিক ঝিল্লি তৈরি করে এই ব্যয়গুলি হ্রাস করার একটি সুযোগ দেখছেন, যা দূষণও হ্রাস করবে।

তদুপরি, তিনি বলেছেন: “মূলধন বিনিয়োগ সম্ভাব্য একটি সমস্যা যা বন্যার মতো অন্যান্য উদ্দেশ্যে ভূ-প্রযুক্তিগত সমাধানগুলির সাথে নীল শক্তি উত্পাদনকে একত্রিত করে সমাধান করা যেতে পারে।”

এটি হ্যাকের সাথে ভাগ করা একটি দৃষ্টিভঙ্গি, যিনি বলেছেন: “এটি বন্যা সুরক্ষা ব্যবস্থায়, ডেল্টাসে যেখানে মানুষ এবং শিল্প রয়েছে সেখানে প্রয়োগ করা যেতে পারে।”

ঝিল্লির ব্যয় এখনই একটি সমস্যা হতে পারে, তবে আশা করা হচ্ছে যে হ্যাক এবং কোটোভের মতো কাজ, অন্যান্য স্টেকহোল্ডারদের উদ্ভাবনের সাথে শিগগিরই এই ব্যয়টি হ্রাস করতে সহায়তা করবে। এই বছরের শুরুর দিকে সুইচ এনার্জি ঘোষণা করেছিল যে এটি একটি ন্যানোপ্রযুক্তি এবং ইকো-মেটাল সায়েন্স প্রোটোটাইপ পরবর্তী প্রজন্মের ঝিল্লিটি বিকাশের জন্য funding 5.2 মিলিয়ন ডলার অর্জন করেছে, বিশেষত ইঞ্জিনিয়ারড ইলেক্ট্রোড এবং উদ্ভাবনী সেল ডিজাইনগুলির সাথে।

অসমোটিক শক্তিকে “পুনর্নবীকরণযোগ্য শক্তির এক অগ্রগতি” হিসাবে অভিহিত করে ফরাসী সংস্থাটি বলেছে যে এর কাজ “ব্যয় দক্ষতার একটি স্তর যা আগে কখনই অর্জন করতে পারেনি, প্রতিযোগিতামূলক বাজার সমাধান হিসাবে অসমোটিক শক্তির বৃহত আকারে স্থাপনার দ্বার উন্মুক্ত করবে”।

এটা পরিষ্কার যে এই নতুন এবং সম্ভাব্য বিপ্লবী পুনর্নবীকরণযোগ্য শক্তির উত্স সম্পর্কে অনেক আশা রয়েছে।

“নীল শক্তির জ্বালানির প্রয়োজন হয় না এবং সৌর এবং বাতাসের থেকে পৃথক হয়ে থাকে non এটি ধারাবাহিকভাবে দিনরাত শক্তি সরবরাহ করতে পারে। জল চিকিত্সার সাথে একত্রে এটি শিল্পের সেটিংসেও ব্যবহার করা যেতে পারে, “কোতোভ বলেছেন।

হ্যাক যোগ করেছে যে এটি অবিচ্ছিন্ন থাকার কারণে এটি বৃহত্তর স্কেল, অদক্ষ, এবং ব্যয়বহুল রূপান্তর এবং স্টোরেজ সিস্টেমের প্রয়োজনীয়তা হ্রাস করে।

ব্যারনেস ক্যারেন ক্রিস্টেনিজ ফন ব্লিক্সেন-ফিনেকেক একবার বলেছিলেন: “যে কোনও কিছুর নিরাময় নুনের জল: ঘাম, অশ্রু বা সমুদ্র” ” কী হতে পারে সে সম্পর্কে সম্ভবত লেখকের দৃষ্টি ছিল। এই ক্ষেত্রে যারা জড়িত তাদের অবশ্যই আশার কারণ রয়েছে।





Source link