இனி சூரிய சக்தியில் கடல்நீர் சுத்திகரிப்பு... இந்தியாவில் புது முயற்சி! | IIT-M came up with India's first solar desalination plant

வெளியிடப்பட்ட நேரம்: 17:19 (22/03/2019)

கடைசி தொடர்பு:20:42 (22/03/2019)

இனி சூரிய சக்தியில் கடல்நீர் சுத்திகரிப்பு... இந்தியாவில் புது முயற்சி!

இன்று உலக தண்ணீர் தினம். உலக மக்கள் தொகையில் மூன்றிலொரு பங்கு, அதாவது சுமார் இரண்டு பில்லியன் மக்கள் தண்ணீர்ப் பற்றாக்குறையால் பாதிக்கப்பட்டு வருகிறார்கள்.

இனி சூரிய சக்தியில் கடல்நீர் சுத்திகரிப்பு... இந்தியாவில் புது முயற்சி!

நாம் வாழ்ந்துகொண்டிருப்பது நவீன யுகம். இங்கு எந்த முன்னேற்றத்துக்கும் நீண்டகாலம் தேவையில்லை. வளர்ச்சியாயினும் வீழ்ச்சியாயினும் உடனுக்குடன் நடந்துவிடும் இந்த யுகத்தைக் கச்சிதமாகப் புரிந்துகொண்ட ஐ.ஐ.டி, தன் முயற்சிகளை முழுவீச்சில் கொண்டுசென்ற வண்ணமிருக்கிறது. அவர்களின் சாதனைப் பட்டியலில் மற்றுமொரு மைல்கல்லாகச் சேர்ந்துள்ளது, சூரிய சக்தியில் இயங்கக்கூடிய கடல்நீரைக் குடிநீராக்கும் நிலையம். 

இன்று உலக தண்ணீர் தினம். பூமியிலுள்ள நன்னீர் இருப்பைக் கொண்டாடுவதற்காகவும் அதைப் பாதுகாக்க வேண்டியதன் அவசியம் குறித்து மக்களுக்கு விழிப்புணர்வு ஏற்படுத்தவும் ஒவ்வோர் ஆண்டும் தண்ணீர் தினம் மார்ச் மாதம் 22-ம் தேதி கொண்டாடப்படுகிறது. உலக மக்கள் தொகையில் மூன்றிலொரு பங்கு, அதாவது சுமார் இரண்டு பில்லியன் மக்கள் தண்ணீர்ப் பற்றாக்குறையால் பாதிக்கப்பட்டு வருகிறார்கள். எதிர்காலத்தில் இது இன்னும்கூட அதிகமாகலாம். 2025-ம் ஆண்டு சுமார் 60% சதவிகிதம் மக்கள் குறைந்த அளவிலிருந்து மிகவும் அதிகமான அளவில் தண்ணீர்ப் பிரச்னைகளைச் சந்திக்கலாம் என்கின்றனர் நீரியல் வல்லுநர்கள். 

"நீங்கள் உலகின் எந்தப் பகுதியில் வாழ்பவராக வேண்டுமானாலும் இருக்கலாம். யாராக வேண்டுமானாலும் இருக்கலாம். நீங்கள் எங்கு இருந்தாலும், யாராக இருந்தாலும் தண்ணீர் உங்கள் அடிப்படை உரிமை."

இந்த ஆண்டின் தண்ணீர் தினத்தை முன்னிட்டு `தண்ணீர் அனைவருக்குமானது' என்ற முழக்கத்தோடு மேற்கண்ட அறிக்கையை ஐ.நா வெளியிட்டிருக்கிறது. இந்நிலையில், சுற்றுச்சூழலைப் பாதுகாப்பதற்குத் தகுந்த வகையிலான திட்டங்களும் அறிவுபூர்வமான முன்னெடுப்புகளுமே நம்மை வருங்காலச் சூழலியல் பிரச்னைகளிலிருந்து பாதுகாக்கும். நீர்வள மேம்பாட்டில் பங்கு வகிக்கும் இயற்கையான நீர்நிலைகளை நிலத்தடி நீர்த்தேக்கங்களைப் பராமரிக்கவேண்டும். அதேபோல் அதிகரித்துவரும் மக்கள் தொகைக்குத் தகுந்தவாறு நீர் விநியோகமும் சாத்தியப்பட வேண்டும். உலகளவில் நகரங்கள் பெருத்துக்கொண்டே போகின்றன. அதிகரித்துவரும் மக்கள் தொகை முக்கிய பிரச்னையாகத் தலைதூக்கி நிற்கின்றது. அதற்குத் தகுந்த வகையில் நகரக் கட்டுமானங்கள் ஆரோக்கியமாக இல்லை. அதனால், அனைத்து மக்களுக்குமான அடிப்படை நீர்த்தேவைகளைப் பூர்த்தி செய்வதும் சிக்கலாகி வருகின்றது. 

சூரிய சக்தியில் இயங்கும் உப்பு நீக்கும் ஆலை

கடலோரப் பகுதிகளில் ஏற்படும் நீர்ப் பற்றாக்குறையைத் தீர்ப்பதில் முக்கிய பங்கு வகிப்பது, உப்புநீரைக் குடிநீராக்கும் நிலையங்கள். கடல்நீரைக் குடிநீராக மாற்றுவது அத்தனை எளிதான காரியமல்ல. அலையாத்திக் காடுகளில் வளரும் தாவர வகையொன்று உண்டு. அதன் பெயர் வெண்கண்டல். அலையாத்தித் தாவரங்கள் அனைத்துமே நன்னீரை மட்டும் எடுத்துக்கொண்டு வளர்பவைதாம். ஆனால், கடல்நீரோடு நதிநீர் கலக்கும் பகுதி என்பதால் அங்கிருக்கும் நீரில் உப்புத்தன்மை அதிகமாக இருக்கும். அதிலிருந்து உப்பை நீக்கிவிட்டு, நன்னீரை மட்டும் எடுத்துக்கொள்ள ஒவ்வொரு தாவரமும் ஒவ்வொரு முறையைக் கையாள்கின்றது. சில தாவரங்கள் உப்பைத் தவிர்த்து நன்னீரை மட்டும் உறிஞ்சிக் கொள்ளும். சில தாவரங்கள் உப்பு நீரை எடுத்துக்கொண்டு, அதிலிருக்கும் உப்பை மட்டும் இலைத் துவாரங்கள் வழியாகத் துப்பிவிடும். இரண்டாவது முறையைக் கையாளும் தாவரம்தான் இந்த வெண்கண்டல்.

வெண்கண்டல் எப்படி உப்பு நீரை உறிஞ்சிக்கொண்டு அதிலிருக்கும் நன்னீர் மற்றும் ஊட்டச்சத்துகளைத் தனியே பிரித்துவிட்டு உப்பைத் துப்பிவிடுகிறதோ அதையேதான் கடல்நீரைக் குடிநீராக்கும் நிலையங்களும் செய்கின்றன. இது வெண்கண்டலின் வளர்ச்சி சார்ந்த செயற்பாடுகளில் ஒன்று. நாம் சாப்பிடுவதும் அதிலிருக்கும் ஊட்டச்சத்துகளை உடல் எடுத்துக்கொண்டு மிச்சத்தைச் செரிமானம் மூலமாக வெளியேற்றுவது போல. அதையே செயற்கையாகச் செய்ய வேண்டுமென்றால், அதற்கு அதிகமான பொருள்செலவும் ஆற்றலும் தேவை. அத்தனை செலவுகளையும் செய்தே இதுவரை நாம் இந்தச் செயல்முறையைச் செய்துவருகிறோம். ஆனால், எதிர்காலத்தில் அவ்வளவு அதிகமான ஆற்றலைச் செலவு செய்யவேண்டிய தேவையிருக்காது. ஆரோக்கியமான முறையில் எளிமையான பொருள்செலவில் அதிகமான ஆற்றலைக் கிரகித்து இயங்கும் தொழில்நுட்பத்தைக் கொண்டு வந்திருக்கிறது சென்னை. ஐ.ஐ.டி. இதன்மூலம், எதிர்காலத்தில் கடல்நீரைக் குடிநீராக்கும் திட்டம் எளிமையாகவும் ஆக்கபூர்வமாகவும் மேற்கொள்ள வழிவகுத்திருக்கிறது.

தண்ணீர்ப் பற்றாக்குறையைப் போக்குவதற்கான தீர்வுகளில் ஒன்றாகக் கடல்நீரைக் குடிநீராக்கும் திட்டமும் இருக்கிறது. இதைப் புரிந்துகொண்டவர்கள், சரியான சமயத்தில் சரியான திட்டத்தைக் கொண்டுவந்துள்ளார்கள். அறிவியல் பார்வையோடு கூடிய சமுதாயச் சூழலியல் திட்டங்கள்தாம் இனி வரக்கூடிய பிரச்னைகளைச் சரிசெய்யக் கைகொடுக்கும். 

உப்பு நீக்கும் செய்முறை

Photo Courtesy: Shiva Gorjian

இதை உணர்ந்த ஐ.ஐ.டி இந்தியாவிலேயே முதல்முறையாக கன்னியாகுமரியிலுள்ள விவேகானந்தா நினைவில்லத்துக்கு அருகே சூரிய சக்தியால் இயங்கும் நாட்டின் உப்பு நீக்கும் ஆலையை நிறுவியுள்ளார்கள். நில அறிவியல் துறை அமைச்சகம் இதற்கு 1.22 கோடி நிதியுதவி அளித்துள்ளது. விரைவில் இந்த உப்பு நீக்கும் ஆலையின் பரிசோதனை அடிப்படையில் செயல்படவிருக்கிறது. அது வெற்றிகரமாக முடிந்ததும், 120 சதுர கிலோமீட்டர் பரப்பளவில் அமைக்கப்பட்டிருக்கும் இந்த ஆலை நாளொன்றுக்குப் 10 மில்லியன் லிட்டர் நன்னீரை உற்பத்தி செய்யும்.

சூரிய சக்தியில் இயங்கக்கூடிய உப்பு நீக்கும் ஆலைகள் மொத்தம் மூன்று கட்டச் செயல்முறைகளுடையது. முதல் கட்டத்தில் உறிஞ்சப்படும் கடல்நீர் பெரிய சேமிப்புத் தொட்டிக்கு அனுப்பப்பட்டு அங்கிருந்து பல கட்ட ஃபிளாஷ் (Multi staged flash) என்ற செயல்முறையில் சூரிய ஒளியிலிருந்து கிடைக்கும் கதிர்வீச்சைச் சேமித்து வைத்து அதில் கடல்நீரைச் சூடாக்கி அடுத்த கட்டத்திற்கு அனுப்புவார்கள். இங்கு சுமார் 70 டிகிரி செல்ஷியஸுக்கும் அதிகமான வெப்பத்தில் கொதிக்க வைக்கப்படும் கடல்நீரை அடுத்ததாக வேறொரு தொட்டிக்கு அனுப்புவார்கள். அங்கு அனுப்பப்படும் கடல்நீர் சூரிய சக்தியால் ஆவியாக்கப்படும். அந்த நீராவி அடுத்த தொட்டியில் குளிரூட்டப்படும். அதன்மூலம், அதிலிருந்து உப்பையும் நன்னீரையும் தனித்தனியே பிரித்தெடுப்பார்கள். இந்த மூன்று கட்டங்களில் கடல் நீரிலிருக்கும் உப்பு தனியாகப் பிரிந்து தொட்டிகளில் படிந்துவிடும். இறுதியாக 2ppm என்ற அளவே உப்புத்தன்மையுடைய நன்னீர் உற்பத்தி செய்யப்படும். சூரிய வெப்பத்தைச் சேமித்து வைத்துக் கடல்நீரைச் சூடாக்கப் பயன்படுத்துகிறார்கள். அதுபோகச் சூரிய மின்சக்தித் தகடுகளின் (Solar panel) மூலம் மின்சார உற்பத்தி செய்து அந்த மின்சாரத்தை ஆலையின் செயற்பாடுகளுக்குப் பயன்படுத்துகிறார்கள். ஆலைச் செயல்படுவதற்கு ஒரு நாளைக்குச் சுமார் 15 கிலோவாட் மின்சாரம் தேவைப்படுகிறது. முற்றிலும் சூரிய சக்தியிலேயே இயங்குவதால் இதனால் நீண்ட நேரத்திற்குச் செயல்பட முடியாது. சூரியனின் ஆற்றல் எவ்வளவு நேரம் இருக்கிறதோ அந்த அளவுக்குத்தான் செயல்படும். அதன்படி பார்த்தால் தினமும் சராசரியாகச் சுமார் ஆறு முதல் ஏழு மணிநேரம்வரை இந்த வகை ஆலையால் செயல்பட முடியும். சூரிய சக்தியில் கிடைக்கும் மின்சாரம் நேர் மின்னோட்டம் (DC) கொண்டது. அதை மாறுதிசை மின்னோட்டமாக (AC) மாற்றுவதற்கான இன்வெர்ட்டர்களும் பொருத்தப்பட்டுள்ளன. உற்பத்தியாகும் மின்சாரத்தில் குறிப்பிட்ட அளவு மின்சாரத்தைப் பதினான்கு பேட்டரிகளில் சேமித்து வைக்கவும் ஏற்பாடுகள் செய்யப்பட்டுள்ளன. சூரிய சக்தியில் இயங்கும் ஐந்து மோட்டார்கள் ஆலை இயங்குவதற்குத் தேவையான மின்சாரத்தைக் கொடுக்கும். 

கடல்நீரைக் குடிநீராக்கும் நிலையம்

இந்தச் செயற்பாடுகள் தடையின்றிச் செயல்பட வேக்கம் அழுத்தம் (Vacuum pressure) கட்டுப்பாட்டுக்குள் இருக்க வேண்டும். அதற்காகப் பிரத்யேகமான வேக்கம் குழாய் அமைக்கப்பட்டிருக்கிறது. கடல்நீரில் 15,000 முதல் 35,000ppm வரை இருக்கும். அதிலிருக்கும் உப்பு சுத்தமாக நீக்கப்பட்ட பிறகு 2ppm அளவு உப்புத்தன்மை கொண்ட தண்ணீர் இந்த ஆலையிலிருந்து உற்பத்தி செய்யப்படும். ஆனால், உலக சுகாதார நிறுவன விதிகளின்படி குடிநீரில் 500ppm அளவு இருக்கவேண்டும். அதனால், நகராட்சிக் குடிநீரை இதோடு கலந்து சமநிலைக்குக் கொண்டு வருகிறார்கள். கடலோர மாவட்டங்களில் இந்தத் தொழில்நுட்பத்தின் தேவை அதிகமாகவே உள்ளது. சூழலியல் ரீதியாகப் பார்க்கும்போது நன்னீர் உற்பத்திக்குப் பின் இதில் சேரும் உப்புக் கழிவுகளைச் சிறப்பாகக் கையாளவும் சுற்றுச்சூழலுக்குப் பிரச்னை ஏற்படாத வகையில் மேலாண்மை செய்யவும் புதிய தொழில்நுட்பங்களைக் கொண்டுவர வேண்டிய தேவையும் இதன்மூலம் அதிகமாகின்றது. 

சென்னை ஐ.ஐ.டி நிறுவியுள்ள கடல்நீரைக் குடிநீராக்கும் ஆலையின் தொழில்நுட்பத்தை மற்ற கடலோர மாவட்டங்களுக்கும் எளிமையாகக் கொண்டுசேர்க்க வேண்டுமென்றும் அதற்கான முயற்சிகளை எடுக்கப் போவதாகவும் கடல்சார் தொழில்நுட்பங்களுக்கான தேசிய நிறுவனம் (NIOT) கூறியுள்ளது. சுற்றுச்சூழலுக்கு உகந்த வகையில் சூரிய சக்தியில் இயங்கும் இதுபோன்ற தொழில்நுட்பங்கள் மேன்மேலும் வளரவேண்டும். இயற்கையோடு இயைந்து வாழவே மனித அறிவு பயன்பட வேண்டும். அதுவே மனித இனத்தின் வளர்ச்சியைச் சரியான பாதையில் கொண்டு செல்லும். ஐ.ஐ.டி நிறுவியுள்ள இந்த ஆலை அதற்கு ஓர் ஆரம்பமாக அமையட்டும்.


டிரெண்டிங் @ விகடன்