বিপরীত অসমোসিস মেমব্রেনের ইতিহাস, তারা কীভাবে কাজ করে এবং কীভাবে সঠিকগুলি বেছে নেওয়া যায়।

রিভার্স অসমোসিস (RO) হল একটি ঝিল্লি পৃথকীকরণ প্রযুক্তি যা চাপ প্রয়োগের মাধ্যমে পানি থেকে লবণ এবং অন্যান্য দ্রবীভূত পদার্থ অপসারণ করতে পারে। সমুদ্রের জলের লবণাক্তকরণ, লোনা জলের লবণাক্তকরণ, পানীয় জল পরিশোধন এবং বর্জ্য জল পুনঃব্যবহারের জন্য RO ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়ে আসছে।

বিপরীত অসমোসিস ঝিল্লির পেছনের গল্প

আপনি কি কখনও ভেবে দেখেছেন কিভাবে একটি বিপরীত অসমোসিস মেমব্রেন কাজ করে? এটি কীভাবে জল থেকে লবণ এবং অন্যান্য দূষিত পদার্থ ফিল্টার করে, যা পান করার জন্য নিরাপদ এবং পরিষ্কার করে তোলে? আচ্ছা, এই আশ্চর্যজনক আবিষ্কারের পিছনের গল্পটি বেশ আকর্ষণীয়, এবং এর সাথে কিছু কৌতূহলী সীগাল জড়িত।

এই সব শুরু হয়েছিল ১৯৫০-এর দশকে, যখন সিডনি লোয়েব নামে একজন বিজ্ঞানী লস অ্যাঞ্জেলেসের ক্যালিফোর্নিয়া বিশ্ববিদ্যালয়ে কর্মরত ছিলেন। তিনি অভিস্রবণ প্রক্রিয়া অধ্যয়ন করতে আগ্রহী ছিলেন, যা হল কম দ্রবণীয় ঘনত্বের অঞ্চল থেকে উচ্চ দ্রবণীয় ঘনত্বের অঞ্চলে একটি আধা-ভেদ্য পর্দা জুড়ে জলের স্বাভাবিক চলাচল। তিনি এই প্রক্রিয়াটিকে বিপরীত করার একটি উপায় খুঁজে বের করতে চেয়েছিলেন, এবং বাহ্যিক চাপ ব্যবহার করে জলকে উচ্চ দ্রবণীয় ঘনত্ব থেকে কম দ্রবণীয় ঘনত্বে স্থানান্তরিত করতে চেয়েছিলেন। এর ফলে তিনি সমুদ্রের জলকে লবণাক্ত করতে এবং মানুষের ব্যবহারের জন্য মিষ্টি জল তৈরি করতে সক্ষম হবেন।

তবে, তিনি একটি বড় চ্যালেঞ্জের মুখোমুখি হলেন: উচ্চ চাপ সহ্য করতে পারে এবং লবণ এবং অন্যান্য দূষণকারী পদার্থের দূষণ প্রতিরোধ করতে পারে এমন একটি উপযুক্ত ঝিল্লি খুঁজে বের করা। তিনি সেলুলোজ অ্যাসিটেট এবং পলিথিনের মতো বিভিন্ন উপকরণ চেষ্টা করেছিলেন, কিন্তু কোনওটিই যথেষ্ট ভাল কাজ করেনি। তিনি হাল ছেড়ে দিতে যাচ্ছিলেন, যখন তিনি অদ্ভুত কিছু লক্ষ্য করলেন।

একদিন, সে সমুদ্র সৈকত ধরে হাঁটছিল, এবং সে সমুদ্রের উপর দিয়ে উড়ে যেতে দেখে এক ঝাঁক সীগালকে। সে লক্ষ্য করল যে তারা জলে ঝাঁপিয়ে পড়বে, কিছু মাছ ধরবে এবং তারপর তীরে ফিরে আসবে। সে ভাবছিল কিভাবে তারা অসুস্থ বা পানিশূন্য না হয়ে সমুদ্রের জল পান করতে পারে। সে আরও তদন্ত করার সিদ্ধান্ত নিল, এবং সে আবিষ্কার করল যে সীগালদের চোখের কাছে একটি বিশেষ গ্রন্থি রয়েছে, যাকে লবণ গ্রন্থি বলা হয়। এই গ্রন্থি তাদের রক্ত ​​থেকে অতিরিক্ত লবণ নাকের মাধ্যমে লবণাক্ত দ্রবণ আকারে নিঃসরণ করে। এইভাবে, তারা তাদের জলের ভারসাম্য বজায় রাখতে পারে এবং লবণের বিষক্রিয়া এড়াতে পারে।

তারপর থেকে, RO প্রযুক্তি দ্রুত বিকাশের যুগে প্রবেশ করেছে এবং ধীরে ধীরে বাণিজ্যিকীকরণের দিকে এগিয়ে গেছে। ১৯৬৫ সালে, ক্যালিফোর্নিয়ার কোলিংগায় প্রথম বাণিজ্যিক RO সিস্টেম তৈরি করা হয়েছিল, যা প্রতিদিন ৫০০০ গ্যালন জল উৎপাদন করত। ১৯৬৭ সালে, ক্যাডোট ইন্টারফেসিয়াল পলিমারাইজেশন পদ্ধতি ব্যবহার করে পাতলা-ফিল্ম কম্পোজিট মেমব্রেন আবিষ্কার করেছিলেন, যা RO মেমব্রেনের কর্মক্ষমতা এবং স্থায়িত্ব উন্নত করেছিল। ১৯৭৭ সালে, ফিল্মটেক কর্পোরেশন শুষ্ক-ধরণের মেমব্রেন উপাদান বিক্রি শুরু করে, যার সংরক্ষণের সময় বেশি এবং পরিবহন সহজ ছিল।

আজকাল, ফিড ওয়াটারের গুণমান এবং প্রয়োগের প্রয়োজনীয়তার উপর নির্ভর করে RO মেমব্রেন বিভিন্ন ধরণের এবং আকারে পাওয়া যায়। সাধারণভাবে বলতে গেলে, দুটি প্রধান ধরণের RO মেমব্রেন রয়েছে: সর্পিল-ক্ষত এবং ফাঁপা-আঁশ। সর্পিল-ক্ষত ঝিল্লি একটি ছিদ্রযুক্ত নলের চারপাশে ঘূর্ণিত সমতল শীট দিয়ে তৈরি, যা একটি নলাকার উপাদান তৈরি করে। ফাঁপা-আঁশ ঝিল্লি ফাঁপা কোর সহ পাতলা টিউব দিয়ে তৈরি, যা একটি বান্ডিল উপাদান তৈরি করে। সর্পিল-ক্ষত ঝিল্লি সাধারণত সমুদ্রের জল এবং লোনা জলের লবণাক্তকরণের জন্য বেশি ব্যবহৃত হয়, যেখানে ফাঁপা-আঁশ ঝিল্লি পানীয় জল পরিশোধনের মতো নিম্ন-চাপের প্রয়োগের জন্য বেশি উপযুক্ত।

একটি নির্দিষ্ট ব্যবহারের জন্য সঠিক RO মেমব্রেন নির্বাচন করতে, বেশ কয়েকটি বিষয় বিবেচনা করা উচিত, যেমন:

- লবণ প্রত্যাখ্যান: ঝিল্লি দ্বারা অপসারণ করা লবণের শতাংশ। বেশি লবণ প্রত্যাখ্যান মানে পানির গুণমান উন্নত।

- জল প্রবাহ: প্রতি ইউনিট এলাকা এবং সময়ে ঝিল্লির মধ্য দিয়ে প্রবাহিত জলের পরিমাণ। উচ্চ জল প্রবাহের অর্থ উচ্চ উৎপাদনশীলতা এবং কম শক্তি খরচ।

- দূষণ প্রতিরোধ ক্ষমতা: জৈব পদার্থ, কলয়েড, অণুজীব এবং স্কেলিং খনিজ দ্বারা দূষণ প্রতিরোধ করার জন্য ঝিল্লির ক্ষমতা। উচ্চ দূষণ প্রতিরোধ ক্ষমতার অর্থ ঝিল্লির দীর্ঘ জীবনকাল এবং কম রক্ষণাবেক্ষণ খরচ।

- অপারেটিং চাপ: ঝিল্লির মধ্য দিয়ে জল চালানোর জন্য প্রয়োজনীয় চাপ। কম অপারেটিং চাপ মানে কম শক্তি খরচ এবং সরঞ্জামের খরচ।

- কার্যকরী pH: ঝিল্লি ক্ষতি ছাড়াই সহ্য করতে পারে এমন pH এর পরিসর। বিস্তৃত কার্যকরী pH মানে বিভিন্ন ফিড জলের উৎসের সাথে আরও নমনীয়তা এবং সামঞ্জস্য।

বিভিন্ন RO মেমব্রেনের এই কারণগুলির মধ্যে বিভিন্ন লেনদেন থাকতে পারে, তাই তাদের কর্মক্ষমতা ডেটা তুলনা করা এবং নির্দিষ্ট প্রয়োগের শর্ত অনুসারে সবচেয়ে উপযুক্তটি নির্বাচন করা গুরুত্বপূর্ণ।