సింగపూర్ (ఎన్‌టియు సింగపూర్) లోని నాన్యాంగ్ టెక్నాలజీ యూనివర్శిటీ శాస్త్రవేత్తలు, మురుగునీటి బురదను మార్చడానికి ఒక వినూత్న సౌరశక్తితో పనిచేసే పద్ధతిని అభివృద్ధి చేశారు-మురుగునీటి శుద్ధి యొక్క ఉప-ఉత్పత్తి-పశుగ్రాసం కోసం ఆకుపచ్చ హైడ్రోజన్‌గా మరియు జంతువుల ఫీడ్ కోసం సింగిల్-సెల్ ప్రోటీన్‌గా ఉన్నారు.
ప్రచురించబడింది ప్రకృతి నీరు. వాతావరణ మార్పు మరియు సుస్థిరత వంటి గొప్ప సవాళ్లను పరిష్కరించే NTU యొక్క లక్ష్యంతో ఇది సమం చేస్తుంది.
ఐక్యరాజ్యసమితి 2050 నాటికి 2.5 బిలియన్ ఎక్కువ మంది నగరాల్లో నివసిస్తుందని అంచనా వేసింది. నగరాలు మరియు పరిశ్రమల పెరుగుదలతో పాటు మురుగునీటి బురద పెరుగుతుంది, ఇది దాని సంక్లిష్ట నిర్మాణం, కూర్పు మరియు భారీ లోహాలు మరియు వ్యాధికారక వంటి కలుషితాల కారణంగా ప్రాసెస్ చేయడం మరియు పారవేయడం చాలా కష్టం.
యుఎన్-హాబిటాట్ ప్రకారం, ప్రతి సంవత్సరం ప్రపంచవ్యాప్తంగా 100 మిలియన్ టన్నులకు పైగా మురుగునీటి బురద ఉత్పత్తి అవుతుంది, ఇది ఏటా పెరుగుతోంది. ఏదేమైనా, సాధారణ పారవేయడం పద్ధతులు-భస్మీకరణం లేదా పల్లపు వంటివి-సమయం తీసుకునేవి, శక్తి-అసమర్థత మరియు పర్యావరణ కాలుష్యానికి దోహదం చేస్తాయి.
మురుగునీటి బురద చికిత్సకు అవాంఛిత మరియు కష్టతరమైన సమస్యను పరిష్కరించడానికి, NTU పరిశోధకులు యాంత్రిక, రసాయన మరియు జీవ పద్ధతులను అనుసంధానించే మూడు-దశల సౌరశక్తితో పనిచేసే ప్రక్రియను సృష్టించారు.
ప్రూఫ్-ఆఫ్-కాన్సెప్ట్ పరీక్షలు వాయురహిత జీర్ణక్రియ వంటి సాంప్రదాయిక పద్ధతుల కంటే NTU బృందం యొక్క ప్రక్రియ మరింత సమర్థవంతంగా పనిచేస్తుందని వెల్లడించింది-దీని ద్వారా బ్యాక్టీరియా సేంద్రీయ వ్యర్థాలను బయోగ్యాస్ మరియు పోషకాలు అధికంగా ఉండే అవశేషాలను ఉత్పత్తి చేస్తుంది. ఇది గణనీయంగా ఎక్కువ వనరులను తిరిగి పొందుతుంది, హెవీ మెటల్ కలుషితాలను పూర్తిగా తొలగిస్తుంది, చిన్న పర్యావరణ పాదముద్రను కలిగి ఉంటుంది మరియు మెరుగైన ఆర్థిక సాధ్యతను అందిస్తుంది.
NTU యొక్క స్కూల్ ఆఫ్ మెకానికల్ అండ్ ఏరోస్పేస్ ఇంజనీరింగ్ (MAE) నుండి లీడ్ పరిశోధకుడు అసోసియేట్ ప్రొఫెసర్ లి హాంగ్ మరియు ఎనర్జీ రీసెర్చ్ ఇన్స్టిట్యూట్ ఇలా అన్నారు, “మా పద్ధతి వ్యర్థాలను విలువైన వనరులుగా మారుస్తుంది, పునరుత్పాదక శక్తి మరియు స్థిరమైన ఆహారాన్ని సృష్టించేటప్పుడు పర్యావరణ నష్టాన్ని తగ్గిస్తుంది. ఇది వృత్తాకార ఆర్థిక వ్యవస్థకు ఉదాహరణగా ఉంటుంది మరియు పచ్చటి భవిష్యత్తుకు దోహదం చేస్తుంది.”
NTU యొక్క స్కూల్ ఆఫ్ సివిల్ అండ్ ఎన్విరాన్‌మెంటల్ ఇంజనీరింగ్ (CEE) మరియు నాన్యాంగ్ ఎన్విరాన్‌మెంట్ అండ్ వాటర్ రీసెర్చ్ ఇన్స్టిట్యూట్ (న్యూరి) నుండి సహ-ప్రధాన పరిశోధకుడు మురుగునీటి నిర్వహణలో స్థిరమైన వ్యూహం. “
NTU యొక్క మూడు-దశల ప్రక్రియ
మురుగునీటి బురదను యాంత్రికంగా విచ్ఛిన్నం చేయడం ద్వారా ఈ ప్రక్రియ ప్రారంభమవుతుంది. ఒక రసాయన చికిత్స హానికరమైన భారీ లోహాలను ప్రోటీన్లు మరియు కార్బోహైడ్రేట్లతో సహా సేంద్రీయ పదార్థాల నుండి వేరు చేస్తుంది.
తరువాత, సౌరశక్తితో పనిచేసే ఎలక్ట్రోకెమికల్ ప్రక్రియ సేంద్రీయ పదార్థాలను ఎసిటిక్ యాసిడ్ వంటి విలువైన ఉత్పత్తులుగా మార్చడానికి ప్రత్యేకమైన ఎలక్ట్రోడ్లను ఉపయోగిస్తుంది-ఆహారం మరియు ce షధ పరిశ్రమలకు కీలకమైన అంశం-మరియు హైడ్రోజన్ వాయువు, స్వచ్ఛమైన శక్తి వనరు.
చివరగా, లైట్-యాక్టివేటెడ్ బాక్టేరియా ప్రాసెస్ చేసిన ద్రవ ప్రవాహానికి పరిచయం చేయబడతాయి. ఈ బ్యాక్టీరియా పోషకాలను జంతువుల ఫీడ్‌కు అనువైన సింగిల్-సెల్ ప్రోటీన్‌గా మారుస్తుంది.
పర్యావరణ అనుకూలమైన, ఖర్చుతో కూడుకున్న మరియు స్కేలబుల్
ప్రయోగశాల పరీక్షలు కొత్త పద్ధతి సేంద్రీయ కార్బన్‌లో మురుగునీటి బురదలో 91.4 శాతం కోలుకుంటాయి మరియు హానికరమైన ఉప-ఉత్పత్తులను ఉత్పత్తి చేయకుండా సేంద్రీయ కార్బన్‌లో 63 శాతం సింగిల్-సెల్ ప్రోటీన్‌గా మారుస్తాయి. పోల్చితే, సాంప్రదాయ వాయురహిత జీర్ణక్రియ సాధారణంగా మురుగునీటి బురదలో సేంద్రీయ పదార్థాలలో 50 శాతం సేంద్రీయ పదార్థాలను తిరిగి పొందుతుంది.
సౌరశక్తితో పనిచేసే ప్రక్రియ 10 శాతం శక్తి సామర్థ్యాన్ని సాధిస్తుంది, ఇది సూర్యరశ్మిని ఉపయోగించి గంటకు 13 లీటర్ల హైడ్రోజన్‌ను ఉత్పత్తి చేస్తుంది, ఇది సాంప్రదాయ హైడ్రోజన్ తరం పద్ధతుల కంటే 10 శాతం ఎక్కువ శక్తి సామర్థ్యం కలిగి ఉంటుంది.
సాంప్రదాయ పద్ధతులతో పోలిస్తే NTU ప్రక్రియ కార్బన్ ఉద్గారాలను 99.5 శాతం మరియు శక్తి వినియోగాన్ని 99.3 శాతం తగ్గిస్తుంది. ఇది బురద నుండి హానికరమైన భారీ లోహాలను కూడా తొలగిస్తుంది, లేకపోతే సరైన చికిత్స లేకుండా పారవేయబడుతుంది, ఈ ప్రక్రియను పర్యావరణ అనుకూలమైన ఎంపికగా మారుస్తుంది.
మొదటి రచయిత, స్కూల్ ఆఫ్ మేలో రీసెర్చ్ ఫెలో డాక్టర్ జావో హు మాట్లాడుతూ, “మా ప్రతిపాదిత పద్ధతి వ్యర్థాలను స్థిరంగా నిర్వహించే సాధ్యతను స్థిరంగా నిర్వహించడం మరియు మురుగునీటి బురద ఎలా గ్రహించబడుతుందో మారుస్తుందని మేము ఆశిస్తున్నాము – వ్యర్థాల నుండి స్వచ్ఛమైన శక్తి మరియు స్థిరమైన ఆహార ఉత్పత్తికి మద్దతు ఇచ్చే విలువైన వనరు వరకు.”
కొత్తగా అభివృద్ధి చెందిన ప్రక్రియ ఆశాజనకంగా ఉన్నప్పటికీ, దానిని స్కేల్ చేయగలదా అని నిర్ణయించడానికి మరిన్ని అధ్యయనాలు అవసరమని NTU పరిశోధన బృందం తెలిపింది. సేంద్రీయ పదార్థాలను పూర్తిగా విచ్ఛిన్నం చేయడానికి మరియు వ్యర్థాల నుండి అన్ని భారీ లోహాలను సేకరించడానికి ఎలెక్ట్రోకెమికల్ ప్రక్రియను ఉపయోగించడం ఒక ముఖ్య సవాలు. అదనంగా, మురుగునీటి శుద్ధి సౌకర్యం కోసం సంక్లిష్ట వ్యవస్థను రూపొందించడం కష్టానికి తోడ్పడుతుంది.
