ಸುರಕ್ಷಿತ ಕುಡಿಯುವ ನೀರಿನ ಸವಾಲು: ಒಂದು ನವೀನ ಸೌರಶಕ್ತಿ ಚಾಲಿತ ಗೃಹಾಧಾರಿತ, ಕಡಿಮೆ ವೆಚ್ಚದ ನೀರಿನ ಶುದ್ಧೀಕರಣ ವ್ಯವಸ್ಥೆ

ಅಧ್ಯಯನವು ಪೋರ್ಟಬಲ್ ಕಾದಂಬರಿಯನ್ನು ವಿವರಿಸುತ್ತದೆ ಸೌರ- ಪಾಲಿಮರ್ ಒರಿಗಮಿಯೊಂದಿಗೆ ಸ್ಟೀಮಿಂಗ್ ಸಂಗ್ರಹಣಾ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯು ಸಂಗ್ರಹಿಸಬಹುದು ಮತ್ತು ಶುದ್ಧೀಕರಿಸಬಹುದು ನೀರು ಅತ್ಯಂತ ಕಡಿಮೆ ವೆಚ್ಚದಲ್ಲಿ

ಸ್ವಚ್ಛತೆಗೆ ಜಾಗತಿಕ ಬೇಡಿಕೆ ಹೆಚ್ಚುತ್ತಿದೆ ನೀರು ಜನಸಂಖ್ಯೆಯ ಬೆಳವಣಿಗೆ, ಕೈಗಾರಿಕೀಕರಣ ಮತ್ತು ಮಾಲಿನ್ಯ ಮತ್ತು ನಮ್ಮ ಸವಕಳಿಯಿಂದಾಗಿ ಗ್ರಹದ ನೈಸರ್ಗಿಕ ಸಂಪನ್ಮೂಲಗಳ. ಸೌರ-ಆವಿಯಲ್ಲಿ ಬೇಯಿಸುವುದು ಒಂದು ತಂತ್ರ ಸೌರಶಕ್ತಿ ಶುದ್ಧೀಕರಿಸಲು ಬಳಸಬಹುದು ನೀರು ಕಲುಷಿತ ಆವಿಯಾಗುವ ಮೂಲಕ ನೀರು, ಅದನ್ನು ಮತ್ತೆ ಘನೀಕರಿಸುವುದು ಮತ್ತು ತಾಜಾ ಶುದ್ಧತೆಯನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುವುದು ನೀರು. ಈ ತಂತ್ರವು ಶುದ್ಧವಾದ, ನವೀಕರಿಸಬಹುದಾದ ಮತ್ತು ಸುಸ್ಥಿರವಾದ ಹಸಿರು ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವಾಗಿದೆ, ಇದು ಹೇರಳವಾಗಿ ಬಳಸಿಕೊಳ್ಳುವ ಮೂಲಕ ಶುದ್ಧ ನೀರಿನ ಜಾಗತಿಕ ಕೊರತೆಯನ್ನು ಪರಿಹರಿಸುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಸೌರ ಶಕ್ತಿ. ಎ ನ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ ಮತ್ತು ದಕ್ಷತೆ ಸೌರಸ್ಟೀಮಿಂಗ್ ಸಿಸ್ಟಮ್ ಅದರ ವಿನ್ಯಾಸ ಮತ್ತು ಫೋಟೋಥರ್ಮಲ್ ವಸ್ತುಗಳ ಆಯ್ಕೆಯ ಮೇಲೆ ಅವಲಂಬಿತವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಪ್ರಸ್ತುತ ಸೌರ- ಸ್ಟೀಮಿಂಗ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನಗಳು ದುಬಾರಿ, ಬೃಹತ್ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಬಳಸುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಕಡಿಮೆ ದಕ್ಷತೆ ಮತ್ತು ಸೀಮಿತ ಉತ್ಪಾದನೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ. ಕಡಿಮೆ ತೂಕ ಮತ್ತು ಪೋರ್ಟಬಲ್ ಅನ್ನು ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಲು ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಲು ಮತ್ತು ಕಡಿಮೆ ವೆಚ್ಚವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಲು ಇದು ಸವಾಲಾಗಿ ಉಳಿದಿದೆ ಸೌರವ್ಯಕ್ತಿಗಳು ನೇರವಾಗಿ ಬಳಸಬಹುದಾದ ಸ್ಟೀಮಿಂಗ್ ಸಿಸ್ಟಮ್.

ಮೇ 28 ರಂದು ಪ್ರಕಟವಾದ ಹೊಸ ಅಧ್ಯಯನದಲ್ಲಿ ಮುಂದುವರೆದ ವಸ್ತುಗಳು ಸಂಶೋಧಕರು ಹೊಸ ವಿಧಾನವನ್ನು ವಿವರಿಸುತ್ತಾರೆ ಸೌರ ಕಡಿಮೆ ವೆಚ್ಚದ ಪೋರ್ಟಬಲ್ ಕಡಿಮೆ ಒತ್ತಡದ ನಿಯಂತ್ರಿತ ವಿನ್ಯಾಸದ ಮೂಲಕ ಉಗಿ ಸೌರ ಸಂಗ್ರಹಿಸಲು ಮತ್ತು ಶುದ್ಧೀಕರಿಸಲು ಇದು ಸ್ಟೀಮಿಂಗ್ ಸಂಗ್ರಹಣಾ ವ್ಯವಸ್ಥೆ ನೀರು ಸೂರ್ಯನ ಬೆಳಕಿನಿಂದ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಬಳಸುವುದು. ಅವರು ಪೊಲಿಪೈರೊಲ್ (PPy) ಎಂಬ ಫೋಟೊಥರ್ಮಲ್ ಪಾಲಿಮರ್ ವಸ್ತುವನ್ನು ಆರಿಸಿಕೊಂಡರು, ಇದು ಪ್ರಕೃತಿಯಲ್ಲಿ ವಾಹಕವಾಗಿದೆ, ಅದರ ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುಜ್ಜನಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳಿಗೆ ಹೆಸರುವಾಸಿಯಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಸೌರ ಬೆಳಕನ್ನು ಉಷ್ಣ ಶಾಖವಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸುವಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತದೆ. ಹೂವಿನ ಗುಲಾಬಿಯಿಂದ ಸ್ಫೂರ್ತಿ ಪಡೆದ ಈ ಸೌರ ಸ್ಟೀಮಿಂಗ್ ಸಿಸ್ಟಮ್ನ ವಿಶಿಷ್ಟ ವಿನ್ಯಾಸವನ್ನು 3D ಒರಿಗಮಿ PPy-ಪೇಪರ್ ಸಂಯೋಜನೆಗಳಿಂದ ಮಾಡಲಾಗಿದೆ. ದಳಗಳ ಆಕಾರದಲ್ಲಿರುವ ಲೇಯರ್ಡ್ ಕಪ್ಪು ಹಾಳೆಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುವ 'PPy ಗುಲಾಬಿ' ಅನ್ನು ಒರಿಗಮಿ ಫೋಲ್ಡಿಂಗ್ ಮತ್ತು PPy ಯ ರಾಸಾಯನಿಕ ಪಾಲಿಮರೀಕರಣದ ಮೂಲಕ ರಚಿಸಲಾಗಿದೆ. ಈ ಒರಿಗಮಿ ರಚನೆಯು ಕಾಂಡದಂತಹ ಹತ್ತಿ ತುಂಬಿದ ಟ್ಯೂಬ್‌ಗೆ ಲಗತ್ತಿಸಲಾಗಿದೆ, ಇದು ನೀರಿನ ಮೂಲದಿಂದ ಕಚ್ಚಾ/ಸಂಸ್ಕರಣೆ ಮಾಡದ ನೀರನ್ನು ಸಂಗ್ರಹಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಅದನ್ನು ಮೇಲ್ಭಾಗದಲ್ಲಿ ಇರಿಸಲಾಗಿರುವ PPy ಗುಲಾಬಿ ರಚನೆಗೆ ನೀಡುತ್ತದೆ. PPy ವಸ್ತು ಮತ್ತು ಬೃಹತ್ ನೀರಿನ ನಡುವಿನ ನೇರ ಸಂಪರ್ಕವನ್ನು ತಡೆಗಟ್ಟಲು ಹತ್ತಿ ತುಂಬಿದ ಟ್ಯೂಬ್ ಮತ್ತು ಪಾಲಿಸ್ಟೈರೀನ್ ಫೋಮ್ ಅನ್ನು ಬಳಸಲಾಯಿತು.

ಒಮ್ಮೆ ಚಿಕಿತ್ಸೆ ನೀಡಲಿಲ್ಲ ನೀರು ದಳಗಳನ್ನು ತಲುಪಿತು, ಹೂವಿನ ರಚನೆಯ ತಿರುವುಗಳಲ್ಲಿ PPy ವಸ್ತು ನೀರು ಹಬೆ ಮತ್ತು ಕಲ್ಮಶಗಳಾಗಿ ನೈಸರ್ಗಿಕವಾಗಿ ನೀರಿನಿಂದ ಪ್ರತ್ಯೇಕವಾಗಿರುತ್ತವೆ. ತರುವಾಯ, ನೀರಿನ ಆವಿಯನ್ನು ಸಾಂದ್ರೀಕರಿಸಬೇಕು ಮತ್ತು ನಂತರ ಶುದ್ಧ ನೀರನ್ನು ಬಳಕೆಗೆ ಸಂಗ್ರಹಿಸಬೇಕಾಗುತ್ತದೆ. ಸಂಶೋಧಕರು ಪೋರ್ಟಬಲ್ ವ್ಯಾಕ್ಯೂಮ್ ಪಂಪ್ ಅನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಕಡಿಮೆ ಒತ್ತಡದ ಸ್ಥಿತಿಯನ್ನು ಬಳಸಿದರು. ಇದು ನೀರಿನ ಆವಿಯಾಗುವಿಕೆ ಮತ್ತು ನೀರಿನ ಸಂಗ್ರಹಣೆ ಎರಡರ ದರಗಳನ್ನು ಗಣನೀಯವಾಗಿ ವರ್ಧಿಸುತ್ತದೆ. ನೀರು ಘನೀಕರಿಸಿದ ನಂತರ, ಕಾಂಪ್ಯಾಕ್ಟ್ ಮತ್ತು ಗಟ್ಟಿಮುಟ್ಟಾದ ಸಂಗ್ರಹಿಸುವ ಗಾಜಿನ ಜಾರ್ ಶುದ್ಧ ನೀರನ್ನು ಸುರಕ್ಷಿತವಾಗಿ ಸಂಗ್ರಹಿಸುತ್ತದೆ.

3D ಒರಿಗಮಿಸ್ ಬೆಳಕಿನ ಮತ್ತು ವರ್ಧಿತ ಮೇಲ್ಮೈ ಪ್ರದೇಶಗಳನ್ನು ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವಿಕೆಯನ್ನು ಒದಗಿಸಿದೆ ನೀರು ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ 2D ಪ್ಲಾನರ್ ವಿನ್ಯಾಸಕ್ಕೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ ಆವಿಯಾಗುವಿಕೆ. ಚೇಂಬರ್ ಒತ್ತಡವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುವುದರಿಂದ ನೀರಿನ ಆವಿಯಾಗುವಿಕೆ ಮತ್ತು ಸಂಗ್ರಹಣೆ ದರವು 52 ಪ್ರತಿಶತದಷ್ಟು ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ. PPy ಒರಿಗಮಿ ನೀರಿನ ಆವಿಯಾಗುವಿಕೆಯನ್ನು 71 ಪ್ರತಿಶತದಷ್ಟು ಸುಧಾರಿಸಿತು ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಉಗಿ ಸಂಗ್ರಹಣೆ ದರಗಳು ಸಹ ಕಂಡುಬಂದವು. ಒಂದು ಬೆಳಕಿನ ಮೂಲದ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ ಸಿಸ್ಟಮ್ನ ಒಟ್ಟಾರೆ ದಕ್ಷತೆಯು 91.5 ಪ್ರತಿಶತದಷ್ಟು ಹೆಚ್ಚಾಗಿದೆ. ಯುಎಸ್ಎಯ ಟೆಕ್ಸಾಸ್ನ ಕೊಲೊರಾಡೋ ನದಿಯ ಮಾದರಿಯಲ್ಲಿ ಸಿಸ್ಟಮ್ ಅನ್ನು ಪರೀಕ್ಷಿಸಲಾಯಿತು. ಈ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯು ಭಾರೀ ಲೋಹಗಳು, ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾಗಳು, ಉಪ್ಪಿನ ರೂಪದಲ್ಲಿ ನೀರಿನ ಮಾಲಿನ್ಯವನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕಿತು ಮತ್ತು WHO ನಿಗದಿಪಡಿಸಿದ ಕುಡಿಯುವ ಮಾನದಂಡಗಳ ಶುದ್ಧ ನೀರನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುವ ಕ್ಷಾರತೆಯನ್ನು ನಿವಾರಿಸುತ್ತದೆ.

ಪ್ರಸ್ತುತ ಅಧ್ಯಯನವು 3D ಒರಿಗಾಮಿ ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುಜ್ಜನಕ ವಸ್ತುಗಳೊಂದಿಗೆ ಪೋರ್ಟಬಲ್ ಕಡಿಮೆ-ವೆಚ್ಚದ ಸೌರ-ಆವಿ ಸಂಗ್ರಹ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ನವೀನ ತರ್ಕಬದ್ಧ ವಿನ್ಯಾಸವನ್ನು ವಿವರಿಸುತ್ತದೆ, ಇದು ನೀರಿನ ಆವಿಯಾಗುವಿಕೆ ಮತ್ತು ಉಗಿ ಸಂಗ್ರಹಣೆಯ ಸುಧಾರಿತ ದರಗಳನ್ನು ನೀಡುತ್ತದೆ. ಪ್ರತಿ ಹೂವಿನಂತಹ ರಚನೆಯ ವೆಚ್ಚವು 2 ಸೆಂಟ್‌ಗಳಿಗಿಂತ ಕಡಿಮೆಯಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಪ್ರತಿ ಚದರ ಮೀಟರ್‌ಗೆ ಗಂಟೆಗೆ 2 ಲೀಟರ್ ಶುದ್ಧ ನೀರನ್ನು ಯಶಸ್ವಿಯಾಗಿ ಉತ್ಪಾದಿಸಬಹುದು. ಈ ವಿನ್ಯಾಸವು ಶುದ್ಧ ನೀರಿನ ಉತ್ಪಾದನೆಗೆ ಸೌರ-ಹಬೆಯ ವಿಶಿಷ್ಟ ಮಾದರಿಗಳನ್ನು ತಯಾರಿಸಲು ಸ್ಫೂರ್ತಿಯಾಗಬಹುದು.

***

{ಉದಾಹರಿಸಿದ ಮೂಲ(ಗಳ) ಪಟ್ಟಿಯಲ್ಲಿ ಕೆಳಗೆ ನೀಡಲಾದ DOI ಲಿಂಕ್ ಅನ್ನು ಕ್ಲಿಕ್ ಮಾಡುವ ಮೂಲಕ ನೀವು ಮೂಲ ಸಂಶೋಧನಾ ಪ್ರಬಂಧವನ್ನು ಓದಬಹುದು}

ಮೂಲಗಳು)

ಲಿ, ಡಬ್ಲ್ಯೂ ಮತ್ತು ಇತರರು. 2019. ಪೋರ್ಟಬಲ್ ಕಡಿಮೆ-ಒತ್ತಡದ ಸೌರ ಸ್ಟೀಮಿಂಗ್-ಕಲೆಕ್ಷನ್ ಯುನಿಸಿಸ್ಟಮ್ ಜೊತೆಗೆ ಪಾಲಿಪಿರೋಲ್ ಒರಿಗಮಿಸ್. ಸುಧಾರಿತ ವಸ್ತುಗಳು. http://doi.org/10.1002/adma.201900720