जल अलवणीकरण: समुद्र से गिलास तक
समझें कि विलवणीकरण कैसे किया जाता है, एक ऐसी तकनीक जो समुद्र के पानी को पीने के पानी में बदल देती है और दुनिया भर में लाखों लोगों की आपूर्ति की गारंटी देती है
मेलोडी आयरेस-ग्रिफिथ्स द्वारा "एमएजी - डिसेलिनेशन प्लांट" (सीसी बाय 2.0)
विलवणीकरण एक भौतिक-रासायनिक जल उपचार प्रक्रिया है जो खपत के लिए पीने का पानी प्राप्त करने के लिए खारे पानी और खारे पानी में मौजूद अतिरिक्त खनिज लवण, सूक्ष्म जीवों और अन्य ठोस कणों को हटा देती है।
पानी का अलवणीकरण दो पारंपरिक तरीकों का उपयोग करके किया जा सकता है: थर्मल डिस्टिलेशन या रिवर्स ऑस्मोसिस। थर्मल डिस्टिलेशन बारिश के प्राकृतिक चक्र की नकल करना चाहता है। जीवाश्म या सौर ऊर्जा का उपयोग करके, इसकी तरल अवस्था में पानी गर्म किया जाता है - वाष्पीकरण प्रक्रिया पानी को तरल से गैसीय अवस्था में बदल देती है और ठोस कणों को बरकरार रखा जाता है, जबकि जल वाष्प शीतलन प्रणाली द्वारा कब्जा कर लिया जाता है। जब कम तापमान के अधीन, जल वाष्प संघनित होता है, तरल अवस्था में लौट आता है।
दूसरी ओर, रिवर्स ऑस्मोसिस, ऑस्मोसिस की प्राकृतिक घटना के विपरीत प्रक्रिया को बनाने का प्रयास करता है। प्रकृति में, परासरण एक अर्ध-पारगम्य झिल्ली के माध्यम से एक तरल पदार्थ का विस्थापन है, एक कम केंद्रित माध्यम से एक अधिक केंद्रित माध्यम में, दो तरल पदार्थों के बीच संतुलन की मांग करता है। रिवर्स ऑस्मोसिस के लिए एक पंपिंग सिस्टम की आवश्यकता होती है जो प्राकृतिक प्रवाह की दिशा को दूर करने के लिए प्रकृति में पाए जाने वाले दबाव से अधिक दबाव डालने में सक्षम हो। इस प्रकार नमकीन या खारा पानी, जो कि सबसे अधिक सांद्रित माध्यम है, सबसे कम सांद्रण की ओर बढ़ता है। अर्ध-पारगम्य झिल्ली केवल तरल पदार्थों के पारित होने की अनुमति देती है, ठोस कणों को बनाए रखती है, जिससे समुद्र के पानी का विलवणीकरण होता है।
प्रयोज्यता
अंतर्राष्ट्रीय अक्षय ऊर्जा एजेंसी (इरेना) ने अलवणीकरण और नवीकरणीय ऊर्जा पर अपनी रिपोर्ट में प्रकाशित किया (अक्षय ऊर्जा का उपयोग कर जल विलवणीकरण), मध्य पूर्व, उत्तरी अफ्रीका और कुछ कैरिबियाई द्वीपों में मानव प्यास और सिंचाई को बुझाने के लिए विलवणीकरण पानी का सबसे बड़ा स्रोत है। की वेबसाइट पर उपलब्ध जानकारी के अनुसार अंतर्राष्ट्रीय विलवणीकरण संघ (आईडीए), दुनिया में प्रतिदिन 300 मिलियन से अधिक लोगों को विलवणीकरण के माध्यम से आपूर्ति की जाती है।
कम से कम 150 देश ऐसे हैं जो अपनी नियमित आपूर्ति के लिए विलवणीकरण पद्धति का उपयोग करते हैं, विशेष रूप से रेगिस्तानी क्षेत्रों में या आपूर्ति की कठिनाइयों वाले, जैसे कि मध्य पूर्व और उत्तरी अफ्रीका में। इस तकनीक में नेताओं में से एक इज़राइल है, जहां आबादी द्वारा खपत होने वाले पीने के पानी का लगभग 80% समुद्र से आता है।
संयुक्त राष्ट्र पानी और ऊर्जा पर अपनी रिपोर्ट में उठाता है कि अलवणीकरण और अलवणीकृत पानी की पंपिंग कुछ क्षेत्रों में सुधार लाती है, लेकिन गरीब क्षेत्रों में इस तकनीक की अक्षमता को इंगित करती है, विशेष रूप से बड़े पैमाने पर पानी के उपयोग के लिए, जैसे कि कृषि और में ऐसे मामले जहां साइट विलवणीकरण संयंत्र से बहुत दूर है। मुख्य बाधा यह है कि पानी के अलवणीकरण की प्रक्रिया और बहुत दूर के क्षेत्र में पंपिंग दोनों को संचालित करने के लिए बहुत अधिक ऊर्जा की आवश्यकता होती है, जिससे यह विधि इन स्थितियों के लिए अनुपयुक्त हो जाती है।
इरेना बताते हैं कि, प्रक्रिया की उच्च ऊर्जा लागत के अलावा, जल विलवणीकरण आम तौर पर एक स्रोत के रूप में जीवाश्म ऊर्जा का उपयोग करता है, जो टिकाऊ नहीं है, इसमें लगातार मूल्य परिवर्तन होते हैं और परिवहन करना मुश्किल होता है। संगठन इस बात का भी बचाव करता है कि जैसे-जैसे अक्षय ऊर्जा स्रोत सस्ते होते जाएंगे, इन्हें लागू किया जाना चाहिए। अलवणीकरण की लागत को कम करने के लिए संयुक्त राष्ट्र और इरेना दोनों द्वारा सौर ऊर्जा का उपयोग और अपशिष्ट जल से ऊर्जा की वसूली का संकेत दिया गया है। अन्य उपयुक्त ऊर्जा स्रोत पवन और भूतापीय होंगे।
अलवणीकरण अपशिष्ट जल से जुड़ा एक अन्य मुद्दा यह तथ्य है कि यह सीधे समुद्र में छोड़े जाने पर समुद्री पारिस्थितिक तंत्र को नकारात्मक रूप से प्रभावित कर सकता है। हे प्रशांत संस्थानकैलिफोर्निया, संयुक्त राज्य अमेरिका में एक स्वतंत्र शोध संस्थान, ने कैलिफोर्निया में सैन फ्रांसिस्को और मोंटेरे बे में पानी के विलवणीकरण के कारण होने वाले प्रभावों का अध्ययन किया।
रिपोर्ट के अनुसार कैलिफ़ोर्निया में समुद्री जल विलवणीकरण में प्रमुख मुद्दे: समुद्री प्रभाव, अपशिष्ट जल में समुद्री जल में पाए जाने वाले प्राकृतिक सांद्रण की तुलना में बहुत अधिक नमक की मात्रा होती है, और ऐसे अवशेष प्रस्तुत करता है जो कुछ समुद्री जीवों के लिए जहरीले होते हैं, जैसे कि रासायनिक योजक जो जल उपचार में शामिल होते हैं और भारी धातुएं जो संक्षारक प्रक्रियाओं से मुक्त होती हैं पाइप के अंदर होता है। थर्मल डिस्टिलेशन का उपयोग करने वाली इकाइयों के मामले में, अभी भी अतिरिक्त समस्या है कि अपशिष्ट जल समुद्री जल की तुलना में बहुत अधिक तापमान पर है।
ऊर्जा की खपत को कम करने और पर्यावरणीय प्रभावों को कम करने वाली नई प्रौद्योगिकियों के विकास के माध्यम से, विलवणीकरण दुनिया भर में पानी की कमी से संबंधित मुद्दों के लिए एक विकल्प बन सकता है, जिससे लाखों लोगों के जीवन की गुणवत्ता में सुधार हो सकता है।
