हिमाली नदीमा आधारित जलविद्युत आयोजनाहरूले वर्षौंदेखि सामना गर्दै आएको बालुवा तथा लेदोको समस्या समाधान गर्न नेपालमै नयाँ प्रविधि विकास गरिएको छ। कन्स्ट्रक्सन इम्पेक्स प्रा. लि. अन्तर्गतको सेडिगोन हाइड्रोसाइक्लोन परियोजनामार्फत इन्जिनियर सुरज पाण्डे र डा. शैलेश चित्रकारको नेतृत्वमा गरिएको अनुसन्धानबाट ‘मल्टि–इन्लेट स्पाइरल हाइड्रोसाइक्लोन’ प्रविधि विकास गरिएको हो।
अनुसन्धानकर्ताहरूका अनुसार यो प्रविधिले परम्परागत बालुवा थिग्राउने पोखरी अर्थात् डिसेन्डरको तुलनामा कम जग्गा प्रयोग गर्दै बढी प्रभावकारी रूपमा बालुवा छुट्याउन सक्छ। विशेषगरी हिमाली नदीमा बर्खाका बेला अत्यधिक मात्रामा आउने सूक्ष्म तथा धारिला बालुवा कण नियन्त्रण गर्न यो प्रविधि उपयोगी हुने दाबी गरिएको छ।
हिमाली नदीको बालुवा किन चुनौती बन्दैछ?
नेपालका हिमाली नदीहरूमा बर्खायाममा पानीसँगै ठूलो मात्रामा बालुवा, लेदो तथा गेग्रेन बग्ने गर्छ। यसमा क्वार्ट्जजस्ता कडा तथा धारिला कणसमेत हुने भएकाले ती कण जलविद्युत आयोजनाको टर्बाइनसम्म पुगेपछि रनर, नोजल र गाइड भेनमा तीव्र घर्षण गराउँछन्।
यसको प्रत्यक्ष असर टर्बाइनको कार्यक्षमता र आयुमा पर्छ। उपकरणमा हुने यस्तो घर्षणका कारण बारम्बार मर्मत तथा पुनःस्थापना गर्नुपर्ने अवस्था आउँदा आयोजनाको उत्पादन समय र आम्दानीमा समेत असर पर्ने गर्छ।
पुरानो डिसेन्डर प्रणालीको सीमितता
नेपाललगायत दक्षिण एसियाका धेरै जलविद्युत आयोजना अझै परम्परागत गुरुत्वीय डिसेन्डर प्रणालीमा निर्भर छन्। यस्ता संरचना तुलनात्मक रूपमा कम बालुवा बग्ने युरोपेली नदीहरूको अवस्थालाई ध्यानमा राखेर विकास गरिएका प्रविधिमा आधारित छन्।
तर हिमाली नदीको अवस्था फरक छ। यहाँ ५० देखि १०० माइक्रोनसम्मका सूक्ष्म बालुवा कणको मात्रा उल्लेख्य हुने भएकाले ती कण परम्परागत डिसेन्डरमा पर्याप्त रूपमा थिग्रिन नसक्ने अनुसन्धानकर्ताहरूको दाबी छ। परिणामस्वरूप सूक्ष्म तर धारिला कण पानीसँगै टर्बाइनसम्म पुग्ने र उपकरणमा क्षति पुर्याउने जोखिम रहन्छ।
यसअघि प्रयोगमा ल्याइएका सिंगल–इन्लेट हाइड्रोसाइक्लोनमा समेत उच्च हेड लस, असमान घर्षण तथा बाढीका बेला गेग्रेनले प्रणाली अवरुद्ध गर्ने समस्या देखिएको अनुसन्धानकर्ताहरूले बताएका छन्।
नयाँ प्रविधि कसरी फरक छ?
सुरज पाण्डे र डा. शैलेश चित्रकारको नेतृत्वमा गरिएको अनुसन्धानमा कम्प्युटेशनल फ्लुइड डाइनामिक्स अर्थात् सीएफडी र प्रयोगात्मक परीक्षणलाई संयोजन गरिएको बताइएको छ।
यसबाट विकसित मल्टि–इन्लेट स्पाइरल हाइड्रोसाइक्लोनमा पानीलाई एउटै साँघुरो प्रवेशद्वारबाट नभई ३६० डिग्री परिधिमा रहेका बहु–स्लटमार्फत प्रणालीभित्र प्रवेश गराइन्छ। अनुसन्धानकर्ताहरूका अनुसार यसले पानीको प्रवाहलाई थप सन्तुलित बनाउँदै बालुवा छुट्याउने क्षमता बढाउन सहयोग गर्छ।
प्रविधिको दाबी गरिएको प्रदर्शनअनुसार १०० माइक्रोनसम्मका बालुवा कणमध्ये ८५ देखि ९५ प्रतिशतसम्म हटाउन सकिन्छ। परम्परागत डिसेन्डरमा यस्तो क्षमता ३० देखि ५० प्रतिशत तथा सिंगल–इन्लेट हाइड्रोसाइक्लोनमा ६० देखि ७५ प्रतिशतसम्म रहेको अनुसन्धानकर्ताहरूले उल्लेख गरेका छन्।
त्यस्तै, नयाँ प्रणालीमा सञ्चालनका क्रममा करिब १.०५ देखि १.३९ मिटर मात्र हेड लस हुने दाबी गरिएको छ। सिंगल–इन्लेट प्रणालीमा देखिने ५ देखि १० मिटरसम्मको हेड लसको तुलनामा यो उल्लेख्य रूपमा कम हो।
ठूलो गेग्रेन र बाढी व्यवस्थापनमा पनि जोड
हिमाली नदीमा समस्या केवल सूक्ष्म बालुवाको मात्र हुँदैन। बर्खाको बाढीसँगै ठूला ढुंगा, गेग्रेन र अन्य मलबा पनि आयोजनाको इन्टेकतर्फ आउने गर्छन्।
अनुसन्धानकर्ताहरूका अनुसार नयाँ प्रणालीमा ६५ मिलिमिटरका स्लट प्रयोग गरिएको छ, जसले ५० मिलिमिटरसम्मका ढुंगा तथा मलबालाई प्रणाली अवरुद्ध नगरी व्यवस्थापन गर्न सक्ने क्षमता राख्छ।
यससँगै स्वचालित तथा नथुनिने भल्भ प्रणालीमार्फत लेदोयुक्त पानी निरन्तर बाहिर पठाउन सकिने भएकाले उच्च बहावका बेला पनि आयोजना सञ्चालनमा राख्न सकिने दाबी गरिएको छ। यसले बर्खायाममा उपलब्ध हुने ठूलो मात्राको पानीलाई विद्युत् उत्पादनमा प्रयोग गर्न सहयोग पुग्ने अपेक्षा गरिएको छ।
टर्बाइनको आयु तीन गुणासम्म बढ्ने दाबी
बालुवा नियन्त्रणको प्रभाव टर्बाइनको आयुसँग प्रत्यक्ष जोडिएको हुन्छ। नयाँ प्रविधिबाट सूक्ष्म बालुवा कणको प्रवेश घटाउन सके टर्बाइनका संवेदनशील उपकरणमा हुने घर्षण कम हुने अनुसन्धानकर्ताहरूको भनाइ छ।
उनीहरूका अनुसार हाल कतिपय आयोजनामा टर्बाइन रनर तथा गाइड भेनले एक सिजनमै ठूलो क्षति बेहोर्नुपर्ने अवस्था रहेकामा नयाँ प्रविधिको प्रयोगपछि यसको उपयोगी आयु दुईदेखि तीन सिजनसम्म पुग्न सक्ने दाबी गरिएको छ।
यद्यपि यस्तो दाबीलाई विभिन्न भौगोलिक अवस्था, नदीमा रहेको बालुवाको मात्रा, कणको प्रकृति तथा आयोजनाको सञ्चालन अवस्थाअनुसार थप दीर्घकालीन परीक्षणबाट पुष्टि गर्नुपर्ने हुन्छ।
साना जलविद्युत आयोजनामा बढी उपयोगी हुने अपेक्षा
यो प्रविधि विशेषगरी १ देखि १० मेगावाट क्षमताका साना जलविद्युत आयोजनाका लागि उपयोगी हुने अनुसन्धानकर्ताहरूको विश्वास छ। यस्ता आयोजनामा डिसेन्डर निर्माणका लागि आवश्यक ठूलो भूभाग व्यवस्थापन गर्नु आफैंमा चुनौती बन्ने गर्छ।
नयाँ हाइड्रोसाइक्लोन प्रणालीलाई कारखानामै तयार पारिने मोड्युलर स्किडका रूपमा निर्माण गर्न सकिने बताइएको छ। यस्तो प्रणालीलाई ट्रकमार्फत आयोजनास्थलमा पुर्याएर छोटो समयमै जडान गर्न सकिने भएकाले निर्माण अवधि घटाउन सकिने अपेक्षा गरिएको छ।
यसले आयोजनाको वाणिज्यिक उत्पादन सुरु गर्ने समय अर्थात् सीओडी अगाडि ल्याउन तथा निर्माण लागत र जग्गा व्यवस्थापनको बोझ घटाउन समेत सहयोग पुग्न सक्ने बताइएको छ।
नेपालका लागि प्रविधि विकासको नयाँ सम्भावना
हिमाली नदीको विशिष्ट भौगोलिक अवस्थाका कारण नेपालमा जलविद्युत विकाससँगै बालुवा व्यवस्थापन पनि दीर्घकालीन चुनौतीका रूपमा रहँदै आएको छ। यस्तो अवस्थामा नेपालकै नदी प्रणालीलाई ध्यानमा राखेर विकास गरिएको प्रविधिले स्थानीय समस्या समाधानमा नयाँ सम्भावना देखाएको छ।
सेडिगोन हाइड्रोसाइक्लोन परियोजनामा गरिएको अनुसन्धानले परम्परागत प्रविधिलाई जस्ताको तस्तै प्रयोग गर्नुको सट्टा नेपालको भौगोलिक र जलप्रवाहको अवस्थाअनुसार प्रविधि विकास गर्न सकिने सम्भावना प्रस्तुत गरेको छ। अनुसन्धानकर्ताहरूका अनुसार यसको थप परीक्षण, व्यावसायिक प्रयोग र विभिन्न क्षमताका आयोजनामा प्रदर्शनबाट प्रविधिको वास्तविक प्रभाव अझ स्पष्ट हुँदै जानेछ।
यदि अनुसन्धानमा प्रस्तुत दाबीहरू व्यावसायिक परीक्षणबाट समेत पुष्टि भए, हिमाली नदीमा आधारित जलविद्युत आयोजनाहरूको टर्बाइन क्षति घटाउने, मर्मत खर्च कम गर्ने र बर्खायामको उत्पादन निरन्तरता बढाउने दिशामा यो प्रविधि महत्वपूर्ण विकल्प बन्न सक्ने देखिन्छ।
