সিঙ্গাপুরের নানিয়াং টেকনোলজিকাল ইউনিভার্সিটির বিজ্ঞানীরা (এনটিইউ সিঙ্গাপুর), নিকাশী স্ল্যাজ -- বর্জ্য জল চিকিত্সার একটি উপ-পণ্য {{3} the প্রাণী ফিডের জন্য পরিষ্কার শক্তি এবং একক-কোষের প্রোটিনের জন্য সবুজ হাইড্রোজেনে রূপান্তর করার জন্য একটি উদ্ভাবনী সৌর-চালিত পদ্ধতি তৈরি করেছেন।
প্রকাশিতপ্রকৃতি জল, স্ল্যাজ-টু-ফুড-এবং জ্বালানী পদ্ধতি দুটি বিশ্বব্যাপী চ্যালেঞ্জগুলি মোকাবেলা করে: বর্জ্য পরিচালনা করা এবং টেকসই সংস্থান তৈরি করা। এটি জলবায়ু পরিবর্তন এবং স্থায়িত্বের মতো এনটিইউর সবচেয়ে বড় চ্যালেঞ্জগুলিকে সম্বোধন করার লক্ষ্যের সাথে একত্রিত হয়।
জাতিসংঘের অনুমান যে ২০৫০ সালের মধ্যে প্রায় আড়াই বিলিয়ন আরও বেশি লোক শহরগুলিতে বসবাস করবে। শহর ও শিল্পের বিকাশের পাশাপাশি নিকাশী স্ল্যাজ বৃদ্ধি পেয়েছে, যা এর জটিল কাঠামো, রচনা এবং ভারী ধাতু এবং রোগজীবাণুগুলির মতো দূষকগুলির কারণে প্রক্রিয়া এবং নিষ্পত্তি করা কুখ্যাতভাবে কঠিন।
উন-হ্যাবিটাতের মতে, প্রতি বছর বিশ্বব্যাপী ১০০ মিলিয়ন টনেরও বেশি নিকাশী স্ল্যাজ উত্পন্ন হয়, এটি এমন একটি পরিমাণ যা বার্ষিক বাড়ছে। যাইহোক, সাধারণ নিষ্পত্তি পদ্ধতিগুলি -- যেমন জ্বলন বা ল্যান্ডফিল -- সময় সাশ্রয়ী, শক্তি-উপার্জন এবং পরিবেশ দূষণে অবদান রাখে।
নিকাশী এবং নিকাশী স্ল্যাজের চিকিত্সা করা কঠিন সমস্যা মোকাবেলায়, এনটিইউ গবেষকরা একটি তিন-পদক্ষেপের সৌর-চালিত প্রক্রিয়া তৈরি করেছেন যা যান্ত্রিক, রাসায়নিক এবং জৈবিক কৌশলগুলিকে সংহত করে।
প্রুফ-অফ-কনসেপ্ট টেস্টগুলি থেকে জানা গেছে যে এনটিইউ দলের প্রক্রিয়া অ্যানেরোবিক হজমের মতো প্রচলিত কৌশলগুলির চেয়ে বেশি দক্ষ -- যার মাধ্যমে ব্যাকটিরিয়া বায়োগ্যাস এবং পুষ্টিকর সমৃদ্ধ অবশিষ্টাংশ উত্পাদন করতে জৈব বর্জ্য ভেঙে দেয়। এটি উল্লেখযোগ্যভাবে আরও সংস্থান পুনরুদ্ধার করে, পুরোপুরি ভারী ধাতব দূষকগুলি সরিয়ে দেয়, একটি ছোট পরিবেশগত পদচিহ্ন রয়েছে এবং আরও ভাল অর্থনৈতিক সম্ভাব্যতা সরবরাহ করে।
এনটিইউর স্কুল অফ মেকানিকাল অ্যান্ড অ্যারোস্পেস ইঞ্জিনিয়ারিং (এমএই) এবং এনার্জি রিসার্চ ইনস্টিটিউট থেকে শীর্ষস্থানীয় গবেষক সহযোগী অধ্যাপক লি হংক বলেছেন, "আমাদের পদ্ধতিটি পুনর্নবীকরণযোগ্য শক্তি এবং টেকসই খাবার তৈরির সময় পরিবেশগত ক্ষতি হ্রাস করে মূল্যবান সম্পদে রূপান্তরিত করে। এটি বৃত্তাকার অর্থনীতির উদাহরণ দেয় এবং একটি সবুজ ভবিষ্যতের অবদান রাখে।"
এনটিইউর স্কুল অফ সিভিল অ্যান্ড এনভায়রনমেন্টাল ইঞ্জিনিয়ারিং (সিইই) এবং নানিয়াং এনভায়রনমেন্ট অ্যান্ড ওয়াটার রিসার্চ ইনস্টিটিউট (নিউআরআই) থেকে সহ-নেতৃত্বাধীন গবেষক অধ্যাপক ঝো ইয়ান বলেছেন, "আমাদের সৌর-চালিত প্রক্রিয়াটি দেখায় যে কীভাবে আমরা একবারে একাধিক চ্যালেঞ্জ মোকাবেলা করতে পারি {2}} একটি কঠিন বর্জ্য পণ্যকে সংহত করে, একীভূত করে। অভাব, বর্জ্য জল ব্যবস্থাপনায় একটি নতুন টেকসই কৌশল সরবরাহ করে। "
এনটিইউর তিন-পদক্ষেপ প্রক্রিয়া
প্রক্রিয়াটি যান্ত্রিকভাবে নিকাশী স্ল্যাজ ভেঙে দিয়ে শুরু হয়। একটি রাসায়নিক চিকিত্সা প্রোটিন এবং কার্বোহাইড্রেট সহ জৈব পদার্থ থেকে ক্ষতিকারক ভারী ধাতুগুলিকে পৃথক করে।
এরপরে, একটি সৌর চালিত বৈদ্যুতিন রাসায়নিক প্রক্রিয়া জৈব পদার্থগুলিকে মূল্যবান পণ্যগুলিতে রূপান্তর করতে বিশেষায়িত ইলেক্ট্রোড ব্যবহার করে যেমন এসিটিক অ্যাসিড -- খাদ্য এবং ফার্মাসিউটিক্যাল শিল্পগুলির জন্য একটি মূল উপাদান -- এবং হাইড্রোজেন গ্যাস, একটি পরিষ্কার শক্তির উত্স।
অবশেষে, হালকা-অ্যাক্টিভেটেড ব্যাক্টরিয়াপ্রক্রিয়াজাত তরল প্রবাহের সাথে পরিচয় করিয়ে দেওয়া হয়। এই ব্যাকটিরিয়া পুষ্টিগুলিকে প্রাণী খাওয়ার জন্য উপযুক্ত একক সেল প্রোটিনে রূপান্তর করে।
পরিবেশ বান্ধব, ব্যয়বহুল এবং স্কেলযোগ্য
ল্যাব টেস্টগুলি দেখিয়েছে যে নতুন পদ্ধতিটি নিকাশী স্ল্যাজে জৈব কার্বনের 91.4 শতাংশ পুনরুদ্ধার করে এবং জৈব কার্বনের 63 শতাংশ ক্ষতিকারক উপজাতগুলি উত্পাদন না করে একক সেল প্রোটিনে রূপান্তরিত করে। তুলনায়, traditional তিহ্যবাহী অ্যানেরোবিক হজম সাধারণত পুনরুদ্ধার করে এবং নিকাশী স্ল্যাজে প্রায় 50 শতাংশ জৈব পদার্থকে রূপান্তর করে।
সৌর-চালিত প্রক্রিয়াটি 10 শতাংশের শক্তি দক্ষতা অর্জন করে, সূর্যের আলো ব্যবহার করে প্রতি ঘন্টা 13 লিটার হাইড্রোজেন উত্পাদন করে, যা প্রচলিত হাইড্রোজেন উত্পাদন পদ্ধতির চেয়ে প্রায় 10 শতাংশ বেশি শক্তি দক্ষ।
এনটিইউ প্রক্রিয়াটি traditional তিহ্যবাহী পদ্ধতির তুলনায় কার্বন নিঃসরণকে 99.5 শতাংশ এবং শক্তি ব্যবহার 99.3 শতাংশ হ্রাস করে। এটি স্ল্যাজ থেকে ক্ষতিকারক ভারী ধাতুগুলিও সরিয়ে দেয়, যা অন্যথায় যথাযথ চিকিত্সা ছাড়াই নিষ্পত্তি করা হবে, প্রক্রিয়াটিকে পরিবেশ বান্ধব পছন্দ করে তোলে।
প্রথম লেখক, স্কুল অফ এমএ -র গবেষণা সহযোগী ডাঃ ঝাও হু বলেছিলেন, "আমরা আশা করি যে আমাদের প্রস্তাবিত পদ্ধতিটি বর্জ্যকে টেকসইভাবে পরিচালনা করার কার্যকারিতা দেখায় এবং কীভাবে নিকাশী স্ল্যাজকে বর্জ্য থেকে একটি মূল্যবান সংস্থান এবং সুস্বাস্থ্যযুক্ত খাদ্য উত্পাদনকে সমর্থন করে এমন একটি মূল্যবান সংস্থান পর্যন্ত বলে মনে করা হয়।"
এনটিইউ গবেষণা দলটি যোগ করেছে যে সদ্য উন্নত প্রক্রিয়াটি প্রতিশ্রুতিবদ্ধ হওয়ার সময়, এটি নির্ধারণ করা যায় কিনা তা নির্ধারণের জন্য আরও অধ্যয়ন প্রয়োজন। একটি মূল চ্যালেঞ্জ হ'ল জৈব পদার্থগুলি সম্পূর্ণরূপে ভেঙে ফেলার জন্য এবং বর্জ্য থেকে সমস্ত ভারী ধাতু বের করার জন্য একটি বৈদ্যুতিন রাসায়নিক প্রক্রিয়া ব্যবহার করার ব্যয়। অতিরিক্তভাবে, বর্জ্য জল চিকিত্সা সুবিধার জন্য একটি জটিল সিস্টেম ডিজাইন করা অসুবিধাটিকে আরও বাড়িয়ে তোলে।