सितंबर 2021 में, अमेरिकी ऊर्जा विभाग (डीओई) सम्मानित किया लेहाई यूनिवर्सिटी एनर्जी रिसर्च सेंटर (ईआरसी) उन्नत तकनीक विकसित करने के लिए $3.5 मिलियन की एक नई परियोजना है जो नगरपालिका ठोस अपशिष्ट (एमएसडब्ल्यू) धाराओं का तेजी से पता लगाएगी और उनका विश्लेषण करेगी।
प्रौद्योगिकी लेजर-प्रेरित ब्रेकडाउन स्पेक्ट्रोस्कोपी (एलआईबीएस) और रमन स्पेक्ट्रोस्कोपी का मिश्रण होगी और एआई एल्गोरिदम द्वारा आगे के विश्लेषण के लिए रीयल-टाइम, इन-सीटू स्पेक्ट्रा प्रदान करेगी। यह परियोजना टीआरआई के एमएसडब्ल्यू-जैव ईंधन पायलट प्लांट में इन-सीटू प्रदर्शन के लिए हार्डवेयर और सॉफ्टवेयर दोनों का इंजीनियर और निर्माण करेगी। डाउनस्ट्रीम जैव ईंधन उत्पादन प्रक्रियाओं के फीड-फॉरवर्ड प्रक्रिया नियंत्रण के लिए MSW फीडस्टॉक के वास्तविक समय के लक्षण वर्णन की अनुमति देकर, यह बायोएनेर्जी प्रौद्योगिकी कार्यालय के नवाचार के लक्ष्य का समर्थन करता है जो फीडस्टॉक प्रौद्योगिकियों को गति देता है जो एक जैव-अर्थव्यवस्था को बढ़ावा देगा।
कुल मिलाकर, 11 विश्वविद्यालय- और उद्योग के नेतृत्व वाली परियोजनाएं हैं जो बायोमास संसाधनों का विकास कर रही हैं जिन्हें हवाई जहाज और जहाजों के लिए कम कार्बन ईंधन में परिवर्तित किया जा सकता है। बड़ी डीओई परियोजना के संबंध में, ऊर्जा सचिव जेनिफर ग्रानहोम ने कहा:
“खाद्य कचरे से लेकर यार्ड ट्रिमिंग तक, बायोमास तकनीक लागत में कटौती और हमारे महत्वपूर्ण परिवहन क्षेत्र का समर्थन करते हुए हमारे रोजमर्रा के कचरे को विमानों और जहाजों के लिए कम कार्बन ईंधन में परिवर्तित कर रही है।
"इन परियोजनाओं का नेतृत्व करने वाली कंपनियां और विश्वविद्यालय यह सुनिश्चित करेंगे कि हमारी अत्याधुनिक जैव ईंधन प्रौद्योगिकियां कार्बन उत्सर्जन को कम करती हैं, आपूर्ति श्रृंखला के ऊपर और नीचे नई नौकरियां पैदा करती हैं, और अमेरिकी श्रमिकों द्वारा अमेरिका में बनाई जाती हैं।"
यह एक बहुत बड़ी परियोजना का हिस्सा है, a $34 मिलियन का प्रयास ऊर्जा दक्षता और नवीकरणीय ऊर्जा के बायोएनेर्जी प्रौद्योगिकी कार्यालय से। इसका उद्देश्य अनुसंधान और विकास का समर्थन करना है जिसका उच्च प्रभाव होगा और जैव ईंधन, बायोपावर और बायोप्रोडक्ट्स का उत्पादन करने के साथ-साथ सुधार होगा।
ईआरसी के नेतृत्व वाली टीम में एनर्जी रिसर्च कंपनी (ईआरसीओ), डीओई की राष्ट्रीय ऊर्जा प्रौद्योगिकी प्रयोगशाला, थर्मोकेम रिकवरी इंटरनेशनल, कोवांटा एनर्जी, टोलेडो विश्वविद्यालय और एसपीजी परामर्श शामिल होंगे।
लेह विश्वविद्यालय से, डॉ कार्लोस रोमेरो, जो प्रधान अनुसंधान वैज्ञानिक और ईआरसी के निदेशक हैं, ईआरसी के एक शोध वैज्ञानिक झेंग याओ और सिविल और इंजीनियरिंग विभाग के प्रोफेसर फराह मोजेनी भाग ले रहे हैं। एक उल्लेखनीय उपाय यह है कि एआई का उपयोग अपशिष्ट-से-ऊर्जा उत्पादन को बढ़ाने के लिए किया जा रहा है।
लेह विश्वविद्यालय ने इस परियोजना में अपने हिस्से के कुछ और विवरणों के साथ एक लेख प्रकाशित किया। उस लेख में, डॉ. कैरोलोस रोमेरो ने कहा:
"कचरा संसाधित करने के विभिन्न तरीके हैं।
"एक इसे लैंडफिल में ले जाना है, दूसरा इसे बिजली पैदा करने के लिए जला रहा है, और दूसरा इसे जैव ईंधन और बायोप्रोडक्ट्स के उत्पादन के लिए फीडस्टॉक के रूप में उपयोग कर रहा है। हालांकि, MSW की प्रकृति, एक बहुत ही विषम सामग्री, इसकी भौतिक, रासायनिक और जैविक विशेषताओं में बड़ी परिवर्तनशीलता के साथ, MSW रूपांतरण प्रक्रियाओं को अनुकूलित करने में महत्वपूर्ण चुनौतियां हैं।"
याओ ने बताया कि कैसे ईआरसी और ईआरसीओ दोनों ने बिजली उत्पादन के लिए कोयले का बेहतर विश्लेषण करने के लिए एलआईबीएस और एआई दोनों का उपयोग करके एक विधि पर काम किया है।
"अकेले एलआईबीएस के साथ, हम केवल ईंधन की मौलिक संरचना को मापने में सक्षम थे। लेकिन, एआई तंत्रिका नेटवर्क का उपयोग करके हम माप सटीकता में सुधार करने में सक्षम थे और उदाहरण के लिए कैलोरी मान और राख संलयन तापमान जैसे अन्य उच्च क्रम मानकों से मौलिक संरचना को सहसंबंधित करते थे।
डॉ. रोमेरो ने नोट किया कि अपशिष्ट से ऊर्जा उत्पादन के लिए किसी दिए गए लॉट में अपशिष्ट पदार्थों के सटीक विश्लेषण की आवश्यकता होती है।
"प्रतिनिधि नमूने कैसे पहुंचे और उनका विश्लेषण कैसे किया जाता है, इसके लिए मानकीकृत प्रक्रियाएं हैं।
"टीम की अभिनव एलआईबीएस-रमन स्पेक्ट्रोस्कोपी, एआई के साथ मिलकर, विश्लेषण की सटीकता के साथ-साथ बायोएनेर्जी रिएक्टर प्रक्रिया नियंत्रण में इस जानकारी को शामिल करने की सुविधा के दौरान जिस गति से होती है, उसमें काफी सुधार करने की क्षमता है।"
मैंने याओ के साथ एक छोटी ईमेल चैट की, जिन्होंने साझा किया कि ईआरसी के बहु-अनुशासन अनुसंधान क्षेत्र में पारंपरिक और नवीकरणीय विद्युत उत्पादन शामिल हैं। ईआरसी हल करना है राष्ट्रीय और वैश्विक ऊर्जा और ऊर्जा संबंधी समस्याएं। टीम सभी स्तरों की सरकारी एजेंसियों, ऊर्जा व्यवसायों, प्रौद्योगिकी डेवलपर्स, और आपूर्तिकर्ताओं के साथ-साथ अनुसंधान समुदाय और शैक्षणिक संस्थानों के साथ सहयोग करके ऐसा करती है।
उन्होंने परियोजना के विकास के बारे में कुछ और विवरण भी साझा किए। यह परियोजना एक नई ऑप्टिकल तकनीक विकसित करेगी जो एमएसडब्ल्यू धाराओं के तेजी से पता लगाने और विश्लेषकों को सक्षम करेगी और अनुसंधान दल निम्नलिखित पांच प्राथमिक उद्देश्यों पर केंद्रित होगा:
- ऑनलाइन MSW का पता लगाने और मात्रा का ठहराव के लिए अनुसंधान ऑप्टिकल तकनीक।
- सिस्टम डेटा प्रोसेसिंग के लिए आर्टिफिशियल इंटेलिजेंस (एआई) एल्गोरिदम विकसित करें।
- एक एकीकृत प्रोटोटाइप और संबद्ध एआई सॉफ्टवेयर डिजाइन करें।
- MSW प्रसंस्करण सुविधाओं के विशिष्ट औद्योगिक वातावरण वाले MSW संयंत्र में प्रोटोटाइप स्थापित करें और प्रदर्शित करें।
- ऊर्जा विभाग (डीओई) के प्रोजेक्ट मेट्रिक्स को पूरा करने के संदर्भ में प्रोटोटाइप प्रदर्शन का मूल्यांकन करें।
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