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बुलबुले नदियों से कचरा हटाने में मदद कर सकते हैं

उनमें से एक हवादार पर्दा कचरा को एक तटवर्ती संग्रह प्रणाली की ओर मोड़ देगा

नदी की सतह पर तैरने वाली वस्तुओं को स्थानांतरित करने के लिए बुलबुले एक शक्तिशाली बल लगा सकते हैं। डकोटा पेरी की क्रीक-क्लीनिंग रिसर्च प्रोजेक्ट के पीछे यही विचार है, जिसका वर्णन उन्होंने इस सप्ताह रीजेनरॉन आईएसईएफ प्रतियोगिता में किया था।

Tibor Kranjec / EyeEm / Getty Images Plus

अटलांटा, GA। — मोबाइल, अला में डकोटा पेरी के घर के पीछे का नाला अक्सर कूड़ेदान से अटा पड़ा रहता है। अपने पिता के साथ वहाँ समय बिताने के दौरान, हाई स्कूल के छात्र ने प्लास्टिक की थैलियों, बोतलों और कपों को पानी में बिखरा हुआ और तटरेखा के साथ इकट्ठा होते देखा। लेकिन जहां कुछ समुदाय कचरा उठाने का विकल्प चुन सकते हैं, डकोटा ने सोचा कि क्या कोई बेहतर तरीका नहीं था। किशोरी ने अपने समाधान की शुरुआत कीप्रदूषण इस सप्ताह रीजेनरॉन इंटरनेशनल साइंस एंड इंजीनियरिंग फेयर (ISEF) में। यह अटलांटा, गा में आयोजित किया जा रहा है।

डकोटा का विचार डचों से प्रेरित थाग्रेट बबल बैरियरएम्स्टर्डम में।

डच प्रणाली की तरह, उसका बैकयार्ड पायलट-स्केल सिस्टम बुलबुले के एक पर्दे को नदी के नीचे से कोरल कूड़ेदान में भेज देगा और इसे नाले के किनारे ले जाएगा। लेकिन WP डेविडसन हाई स्कूल में इस 15 वर्षीय ने उस अवधारणा को पूरी तरह से हरा-भरा बनाने के लिए खुद को चुनौती दी। हर्स पूरी तरह से जल विद्युत और सौर ऊर्जा पर चलेगा।

डकोटा के डिजाइन में, बुलबुले का एक पर्दा नदी को एक विकर्ण रेखा में फैलाएगा। तैरते हुए कचरे को पर्दे से रोककर किनारे की ओर धकेल दिया जाता। वहां, सौर ऊर्जा से चलने वाली बैटरी द्वारा संचालित एक कन्वेयर बेल्ट मलबे को इकट्ठा करेगा और इसे डंपर में ले जाएगा। (उसने बैकअप पावर स्रोत के रूप में एक वाटरव्हील शामिल किया, क्योंकि मोबाइल में, वह बताती है, "आप मौसम के साथ कभी नहीं बता सकते।" अगर धूप नहीं है, तो बारिश हो रही है।)

मछलियां बुलबुलों के बीच से ही तैर सकती हैं। वास्तव में, एक मछली टैंक की तरह, बुलबुले द्वारा छोड़ी गई ऑक्सीजन पानी को अच्छी तरह से वातित रखने में मदद करेगी।

बुलबुले का निर्माण

डकोटा का सिस्टम एक एयर कंप्रेसर पर निर्भर करता है। यह एक प्लास्टिक पाइप के माध्यम से हवा भेजता है जिसमें उसने छोटे-छोटे छेदों की पंक्तियों को ड्रिल किया है। उन छिद्रों से निकलने वाली हवा फिर सतह पर बुलबुले बन जाती है, जो एक पर्दे की तरह दिखती है। भविष्य में, किशोर वायु कंप्रेसर को चलाने के लिए क्रीक की शक्ति का उपयोग करने की योजना बना रहा है। यह अपनी ऊर्जा एक चरखी प्रणाली से जुड़े पानी के पहियों से प्राप्त करेगा। उस घटक का निर्माण उसकी परियोजना के अगले चरण का हिस्सा होगा।

अभी के लिए, डकोटा ने बबल पर्दे को ठीक करने पर ध्यान केंद्रित किया है। यह पता लगाने के लिए सबसे महत्वपूर्ण हिस्सा था, वह जोर देती है। "बुलबुला प्रणाली वास्तव में काम करने के लिए और वास्तव में कचरा इकट्ठा करने के लिए," वह बताती है, "मुझे यह जानना होगा कि हवा कंप्रेसर को कितना दबाव देना चाहिए।"

एक हवा कंप्रेसर और छिद्रों से भरे पाइप की मदद से, युवा शोधकर्ता ने एक बुलबुला पर्दा बनाया। उसने अपने पिछवाड़े के पूल (चित्रित) में परीक्षणों के माध्यम से कचरा इकट्ठा करने और स्थानांतरित करने की अपनी क्षमता की पुष्टि की।डकोटा पेरी

उसे अपने पिता के औजारों से भरे गैरेज में काम करना पड़ा। (यह वह जगह है जहां उसने एक समय में परिवार की डाइनिंग रूम टेबल बनाने में उसकी मदद की थी।) एक प्लास्टिक पाइप में दो सौ 1.5-मिलीमीटर (0.06-इंच) छेद ड्रिल करने के बाद, उसने उस पाइप को दूसरे से जोड़ा और उसके कॉम्बो का परीक्षण किया पिछवाड़े का पूल।

उसने यह सुनिश्चित करने के लिए एक बड़ी आंधी के बाद क्रीक के प्रवाह को मापा था कि बुलबुले अभी भी भारी धाराओं में उठेंगे, जैसे बाढ़ के बाद जब बहुत सारा कचरा नीचे की ओर बह जाएगा। बहता पानी लगभग 1.3 मीटर (4.3 फीट) प्रति सेकंड की गति से चला। एक परीक्षण वातावरण में उस धारा की नकल करने के लिए - उसके पिछवाड़े का पूल - डकोटा ने एक हार्डवेयर स्टोर से पानी का पंप किराए पर लिया। वह कहती है कि यह महंगा था, इसलिए उसने इसे केवल एक दिन के लिए किराए पर लिया। इसका मतलब है कि किसी भी समस्या के उत्पन्न होने पर उसे हल करने के लिए उसे जल्दी से काम करना होगा।

एयर कंप्रेसर चालू होने के साथ, उसने दबाव के साथ प्रयोग किया, धीरे-धीरे इसे ऊपर उठाया जब तक कि पाइप से पर्याप्त बुलबुले एक पूर्ण पर्दा बनाने के लिए नहीं उठे।

बुलबुला पर्दा क्रीक (सचित्र) में तिरछे फैला होगा। एक वाटरव्हील (निचला बायां) बबल-जनरेटिंग एयर कंप्रेसर को पावर देगा। चुलबुला पर्दा तैरता हुआ कचरा पकड़ता है और इसे दाईं ओर घुमाता है, जहां एक कन्वेयर बेल्ट मलबे को डंपस्टर (ऊपरी दाएं) में ले जाएगा।डकोटा पेरी

कूड़ेदान के साथ परीक्षण

अब प्लास्टिक की शीतल पेय की बोतलों जैसे कचरे को इकट्ठा करने की पर्दे की क्षमता का परीक्षण करने का समय था। डकोटा ने पानी में खाली, पानी से भरी या चट्टानों से भारित बोतलें रखीं। वे सब परदे पर रुक गए और फिर धीरे-धीरे परदे पर तब तक थिरकते रहे जब तक कि वे किनारे तक न पहुंच जाएं और इधर-उधर जा सकें।

"यह रोमांचक था," डकोटा कहते हैं। "मैं ऐसा था, 'यो, यह वास्तव में काम करता है!"

उसे हमेशा विश्वास था कि यह काम कर सकता है। उसे उम्मीद नहीं थी कि यह इतना अच्छा काम करेगा। उदाहरण के लिए, उसने देखा कि बुलबुले ने पूल में एक धारा बनाई जो पेड़ की पत्तियों को ऊपर की ओर खींचती है। यह इंगित करता है कि बुलबुले एक क्रीक के फर्श से कचरे को पुनर्निर्देशित करने में भी मदद कर सकते हैं।

डकोटा दुनिया भर के 1,100 से अधिक हाई स्कूल फाइनलिस्टों में से थे, जिन्होंने इस साल के ISEF के लिए अटलांटा, गा में बुलाई थी। अन्य 500 छात्रों ने वस्तुतः प्रतिस्पर्धा की। रीजेनरॉन आईएसईएफ, जो इस वर्ष लगभग 8 मिलियन डॉलर का पुरस्कार देगा, सोसाइटी फॉर साइंस (इस पत्रिका के प्रकाशक) द्वारा 1950 में वार्षिक प्रतियोगिता शुरू होने के बाद से चलाया जा रहा है।

डकोटा पेरी के पिछवाड़े में यह नाला "वास्तव में अच्छा है," वह कहती है, हालांकि अक्सर कचरे से अटे पड़े (केंद्र में दिखाई देते हैं)। प्रदूषण ने तैरते प्लास्टिक और अन्य मलबे को हटाने के लिए किशोर की नई सफाई तकनीक को प्रेरित किया।डकोटा पेरी

अन्ना गिब्स स्प्रिंग 2022 साइंस राइटिंग इंटर्न हैंविज्ञान समाचार . उन्होंने हार्वर्ड कॉलेज से अंग्रेजी में बीए किया है।

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