The world is in water crises which is growing very fast and lead to an increasing political instability. The worlds water problem is being caused by multiple simultaneous factors. The factors are reduced rainfall, increased population, and the rapid development of impoverished societies have all come together to deplete the amount of water available to humankind.
Oil & Gas Production and Exploration Policy in PakistanOil and Gas Production in PakistanAccording to the world data of Energy consumption in Pakistan, Pakistan has a production of natural gas 39.05-bn m3 but their own consumption is 45.05-bn m3 that deficiency cover by import of gas by 6.00-bn m3. On the other hand, Pakistan is producing 89,720 bbl (ranked as a 44th oil producing country) and much dependent on import of oil 168,200 bbl CITATION htt1 l 1033 [1]. While in 2010, average Pakistan daily production of gas and oil is 4063 million cubic feet and 65000 barrels. That production meet the 53% of its total energy requirements while 19% from other resources remaining 27% met through imports CITATION Pet12 l 1033 [2]. Pakistan producing his country 64.1 % electricity by oil and gas in order to fulfill the demand of his household and industries sector CITATION Sha15 l 1033 [3]. According to a report, the existing deposits in Pakistan will further deplete more than 60% at the end o that big project is uncompleted . In 2010, another issue America demanded Pakistan to leave this project with the warning if we continue to constructing this pipeline then America imposed a sanction on it. 12 May 2019 Pakistan already informed to Iran of its inability to abide by the agreement to build a gas pipeline duo to U.S sanctions CITATION htt192 l 1033 [5]. Shortfall of natural gas is around is 6 billion cubic feet per day which is estimated to go up to 8 billion cubic feet per day at the end of 2020. While on the other hand in 2009, India had already signed a nuclear deal with the US and according to this deal, India would not take a gas from Iran. Therefore that a confirmed if this project will help Pakistan to drop the generation cost of electricity by replacing the gas with the existing furnace oil and diesel. Therefore, no compromise should be made on the part of any political leadership and only thinks first for the interest of Pakistan. CITATION DrM13 l 1033 [6].Pakis-water port of Gwadar, Pakistan. That investment make Pakistan economically development in oil refinery sector and create a great influences on china Pakistan economic corridor CITATION htt19 l 1033 [10].Discovery of Gas condensate Mangrio #01Recently OGDCL (oil and gas Development Company limited) was discover a gas condensate in the district of Tando Muhammad Khan, Sindh province. The well name is Mangrio #01 was drilled down to the depth of 2676 meters and the well has tested10.44 MMSCFD gas, 120 BPD condensate through choke size 32/64″ at well pressure 2085 Psi, published on the OGSCL official website 13 May 2019 CITATION htt193 l 1033 [11].Mari Petroleum Company Limited 374 barrels per days CITATION htt6 l 1033 [12] (19 April 2019)Mari Petroleum Company recently discovered oil well in the province of Punjab, Gujar Khan Pakistan, and that well will expected to produce 374 barrels of oil per dayKuwait Foreign Petroleum Exploration Agreement (22 May 2019)Newly agreement with Kuwai will help Pakistan to drop the generation cost of electricity by replacing the gas with the existing furnace oil and diesel. Therefore, no compromise should be made on the part of any political leadership and only thinks first for the interest of Pakistan. Last, the gas project 525 MW CITATION htt3 l 1033 [15] under the project of China- Pakistan economic corridor must be start as soon as possible. Pakistan and gulf economist says that gas resources in the area of Baluchistan should be explored, only 23% natural gas resources is being exploited from the province of Baluchistan including the 18 % from the Sui gas field (Pakistan first gas field ) CITATION htt5 l 1033 [16]. The government of Pakistan hopes to improving his oil and gas security at the end of 2019 and more than 30 onshore gas blocks has been identified that pipelines networks will attracts the investors. Government plans to auction in one or two licensing round CITATION htt8 l 1033 [17].Oil-Sector developmentRecently t80 KMPipeline Diameter56-InchFigure SEQ Figure * ARABIC 1 CPEC-Gas ProjectReferences BIBLIOGRAPHY [1]"https://www.worlddata.info/asia/pakistan/energy-consumption.php," [Online].[2]"Petroleum exploration & production policy 2010, Government of Pakistan, Ministry of Petroleum & Natural Resources," August 2012.[3]Shakeel Khan, Hafiz Farhan Ashraf, "Analysis of Pakistan ; Electric power sector," Blekinge Institute of Technology, Departmnet of Electrical Engineering, March 2015.[4]Muhammad Munir, Muhammad Ahsan, Saman Zulfqar, "Iran-Pakistan Gas Pipeline Cost Benefit Analysis," Journal of Political Studies, vol. 20, 2 2013.[5]"https://en.radiofarda.com/a/islamabad-may-halt-iran-pakistan-gas-pipeline-project-due-to-u-s-sanctions/29936275.html," Radio Farada, 12 May 2019. [Online].[6]Dr.Muhammad Saleem Mazhar & Dr.Naheed S.Goraya, "Challenges in Iran -Pakistan gas pipeline," NDU Journal, 2013.[7]"https://www.thenews.com.pk/print/428722-pakistan-signs-10-bn-gas-pipeline-agreement-with-russia,]
미세먼지 이론 및 분압차를 이용한 미세먼지 퇴치기술 목차 1. 미세먼지 기초자료 2. 미세먼지 제거 기술 3. Brain storming 과정 및 결과 미세먼지 정의 석탄이나 석유등 화석연료를 태우거나 공장과 자동차에서 가스가 배출될때 주로 발생 미세먼지 ( 지름 10㎛ 이하 ) 초미세먼지 ( 지름 2.5 ㎛ 이하 ) 미세먼지 구성성분 미세먼지는 주로 VOC, SOx , NOx, Heavy metal 이루어짐 . 음이온성 물질 비율이 양이온성 물질 비율보다 높음 . 전기적 성질을 이용한 해결책 구상함 . 미세먼지 제거 기술 헤파 필터 청정기 안에 여러 필터를 설치하여 먼지들을 여과하고 흡착하는 방식 3 가지 필터 ( 프리필터 , 중간필터 , 헤파필터 ) 헤파필터 0.3 ㎛ 입자를 1 회 통과 시켰을때 99.97% 이상 제거 가능 장단점 – 필터 교체해야함 / 공기순환이 잘됨 습식필터 물을 필터로 이용한 습식방식 흡입된 공기를 물에 접촉시켜 물의 흡착력을 이용하여 불순물을 제거하는 방식 장단점 - 미생물 , 세균이 물 서식 (2 차감염 ) / 가습기 역할 음이온 오존 발생식 ( 전기 집진기 ) 전기를 이용한 방식 청정기 내부에서 고압을 걸어주면 플라즈마 상태로 변함 방전극에서 미세먼지들이 전자를 얻기 음이온상태로 change (+) 로 대전된 집진전극에 먼지들이 달라 붙음 장담점 - 1m 내 공기만 가능 / 포집률이 좋음 현재 기술 및 한계 Limitation! 필터 교체 필요 마스크 교체 필요 Closed system 에만 효과적 주사제 개발시 인체실험 실시 해야함 Brain Storming 공기 청정기 (Air purifier) Filter 무거움 가격부담 음이온식 공기청정기 자주 세척 , 유독성분 검출 휴대성 떨어짐 1 인가구나 금전적 여력이 안되는 사람 많음 오존 발생시킴 1 차적인 목표는 다이소에서도 구매 가능한 첨단 미세먼지제거템 개발 ! Brain Storming 2 차 목표 기술 개발 기술 Idea 체내로 유입되는 흡착제 개발 체내로 유입된 미세먼지를 측정하는 Indicator 개발 정전기적 척력을 이용한 미세먼지 제거제 개발 Brain Storming (Idea 예시 I) 체내로 유입되는 흡착제 개발 한계 목표 이온 설정 해야함 오랜 연구기간 필요함 인체실험 실시 해야함 ( 안전성 ) 킬레이션 요법이 존재함 Crown ether 고리 구조 응용 Brain Storming (Idea 예시 II) 체내로 유입된 미세먼지를 측정하는 Indicator 개발 한계 미세먼지 농도측정 목표 체내에 쌓여있는 미세먼지 정확도에 대해 고려해야함 비용문제 Electronic band for medical purpose 휴대용 혈당 측정기 Push out strategy 정전기적 척력을 이용 필터 교체 필요 없는 반영구적인 방법 호흡기 시스템으로 들어오는 미세먼지 차단 소재의 표면 전하를 어떻게 유도할지가 주요한 문제 Brain Storming (Idea 예시 III) 호흡을 이용한 분압차 분압차를 이용한 전하 유도 들숨은 산소와 질소가 높음 , 날숨은 산소 분압이 감소하고 이산화탄소 분압이 증가 CO 2 분압차이에 의한 표면전하 변화 CO 2 adsorbents 예시 CO 2 분압차이에 의한 mechanism CO 2 흡착제 관련된 성질 이산화탄소 분압 상승에 따른 흡착량 증가 흡착제 전자현미경 사진 아민 작용기 가지고 있는 흡착제 표면 전하 Distribution 3D 구조에서 음전하인 카르복실기가 더 뻗어있음 ( 외부입자가 느끼는 전하는 음전하 ) 이산화탄소 흡 , 탈착이 제타포텐셜을 변화시킬 수 있음 제타 포텐셜 측정 및 정확한 계산 필요 호흡 분압차를 이용한 흡착제 개발 미세먼지 흐름 예측 미세먼지 이동 경로 예측 역학적 문제 발생 F1: Air pressure F2: repulsion force, F=k(
미세먼지 측정 및 제거 기술 미세먼지 퇴치1) 미세먼지 측정기술 2) 미세먼지 제거기술 3) 향후 계획미세먼지 석탄이나 석유등 화석연료를 태우거나 공장과 자동차에서 가스가 배출될때 주로 발생 미세먼지 ( 지름 10 ㎛ 이하 ), 초미세먼지 ( 지름 2.5 ㎛ 이하 ) 간이 측정기는 광산란방식의 감지기를 적용하여 짧은 시간동안 측정결과 확인가능미세먼지 측정 원리 중량법 포집된 미세먼지의 중량을 저울로 측정하는 방식 24 시간동안 먼지 포집 정확도 높음 베타선법 미세먼지에 베타선 ( 방사선 ) 비춰 흡수되는 베타선의 양으로 농도를 측정하는 방식 1 시간 간격으로 측정값이 나옴먼지 농도 계산 I = 여과지에 채취된 분진을 투과한 베타선 강도 Io = Blank 여과지에 투과된 베타선 강도 μ = 분진에 의한 베타선 질량 흡수 소멸 계수 (cm3/mg) X = 단위면적당 채취된 분진의 질량 (mg/cm3) C = 먼지 농도 (mg/m3) S = 먼지가 채취된 여과지의 면적 (m3) V = 흡입된 공기량 (m3) ∆ t = 채취시간 (min)미세먼지 제거 기술 음이온 오존 발생식 ( 전기 집진기 ) 전기를 이용한 방식 청정기 내부에서 고압을 걸어주면 플라즈마 상태로 변함 방전극에서 미세먼지들이 전자를 얻기 음이온상태로 change (+) 로 대전된 집진전극에 먼지들이 달라 붙음 장담점 - 1m 내 공기만 가능 / 포집률이 좋음 헤파 필터 청정기 안에 여러 필터를 설치하여 먼지들을 여과하고 흡착하는 방식 3 가지 필터 ( 프리필터 , 중간필터 , 헤파필터 ) 헤파필터 0.3 μ m 입자를 1 회 통과 시켰을때 99.97% 이상 제거 가능 장단점 – 필터 교체해야함 / 공기순환이 잘됨 습식필터 물을 필터로 이용한 습식방식 흡입된 공기를 물에 접촉시켜 물의 흡착력을 이용하여 불순물을 제거하는 방식 장단점 - 미생물 , 세균이 물 서식 (2 차감염 ) / 가습기 역할향후 계획 미세먼지 제거할때는 보통 “ 당기는 방식 ” 을 사용 Brain Storming 통해서 사람의 코나 입으로 못들어오게 하는 “ 미는 방식 ” 생각 “ 다이소 ” 에서도 구매 가능한 첨단미세먼지 제거 아이템 개발감사합니다초미세먼지 간이 측정기 광산란방식의 감지기를 적용 작고 경량화 ( 휴대가능 ) 측정되는 농도값 실시간으로 확인가능 측정결과에 대한 신뢰도가 낮음 측정결과값은 습도의 영향 많이 받음미세먼지 측정원리 광산란 방식을 사용 입자는 빛을 산란 - 산란의 강도를 전기적 신호로 변환하여 농도 측정 입자의 크기에 따라 산란광의 크기가 다름 - 산란광의 크기는 전기적 신호의 크기 결정목차는 다음과 같습니다 . 미세먼지 측정기술을 먼저 설명드린다음에 제거 기술 그리고 향후계획에 대해 설명드리도록하겠습니다 . 미세먼지 2 번에 나와 있는 제거에 초점을 두었지만 미세먼지 기준치를 알기 위해 측정기술에 대해 간단하게 언급하고 넘어가도록하겠습니다 . 우선 미세먼지에 대해 먼저 설명드리도록하겠습니다 . 미세먼지는 석탄이나 석유 등 화석연료를 태우거나 공장과 자동차에서 가스가 배출될 때 주로 발생합니다 . 크기는 그림에서 보다시피 미세먼지 같은 경우 사람의 머리카락 둘레보다 약 1/5 배 , 초미세먼지는 지금 길이 최소 1/20 에 해당되는 아주 작은 먼지로 보시면 될것같습니다 . 입자크기가 4-10 뮤엠은 기관지에 출입이 가능한 크기이며 , 입자크기가 4 보다 작으면 인간의 폐에 있는 폐포에도 출입이 가능한 크기로 알려져 있습니다 . 현재 미세먼지를 측정하는 방법에 대해 설명드리도록 하겠습니다 . 크게는 두가지로 분류되는데요 . 첫 번째는 중량법 두 번째 방법은 베타선법이 있습니다 . 중량법은 이러한 측정망에 흡입구를 통해 먼지가 들어오게 되는데 이때 충돌판으로 떨어지게 됩니다 . 10 마이크로미터보다 작은 먼지들이 걸러서 통과하게 되고 또한번 더 작은 크기의 필터를 통과하게 되어서 하루동안 쌓인 먼지를 초정밀 저울로 무게를 재는 방법입니다 . 흔히 수동측정방법으로 알려져있고 정확도가 높은편입니다 . 두 번째로 베타선법 같은 경우에는 배타선을 어떠한 물질에 비추게 되면 그 물질의 질량이 클수록 더 많이 흡수됩니다 . 이러한 성질을 이용하여 흡수되는 베타선의 양으로 농도를 측정합니다 . 이러한 성질을 이용하여 여과지에 흡수된 베타선을 측정해서 농도를 구하게 되는 것입니다 . 다음은 베타선법을 이용해서 미세먼지 농도를 구할 수 있습니다 . 식은 위 식과 같고 l 은 여과지에 채취된 분진을 투과한 베타 강도이고 lo 는 블랭크 여과지에 투과한 배타선 강도입니다 . 이값을 로그화해서 밑에 식에 대입하게 되면 최종적으로 미세먼지 농도를 구할 수 있고 , 농도 수치에 따라서 그날 미세먼지가 좋은지 보통인지를 분류해낼 수 있습니다 . 마지막으로 앞으로 집중적으로 다루게 될 미세먼지 제거에 대해 설명드리도록 하겠습니다 . 대표적으로 3 가지 방법이있는데 전기집진기방식 , 여과필터 , 습식필터가 있습니다 . 전기집진기는 전기적방법을 이용을하는데 수천볼트의 고전압을 걸면 전극자체에서 전자가 생성됩니다 . 전극주위 기체에서 전자가 만들어지는데 먼지에 붙게 되어 플러스로 이루어진 집진판에 붙어서 걸러지는 원리입니다 . 장점으로는 포집률이 좋지만 단점으로는 짧은거리에 해당되는 먼지만 제거가 가능하다는점입니다 . 두 번째로는 여과필터로서 이러한 섬유들이 엉켜있는 형태를 가진 필터를 뜻합니다 . 청정기안에 여러필터를 설치하여 먼지를 여과하고 장점으로는 공기순환이 잘되는편이지만 단점으로는 필터교체를 주기적으로 해야한다는 점입니다 . 마지막으로 습식필터가 있습니다 . 여과필터와는 비슷하지만 물을 필터로 사용하는 원립입니다 , 흡입된 공기를 물에 접촉시켜 물의 흡착력을 이용하여 불순물을 제거하는 방식입니다 . 장점으로는 악취나 냄세도 함께 제거가 가능하지만 단점으로는 물을 주기적으로 갈아줘야합니다 . 마지막으로 현재나와있는 미세먼지 제거법들은 보통 전자를 이용해서 또는 크기차를 이용해서 당기는 방식을 사용하여 제거를 했지만 이러한 방법과는 다르게 코나 기관지에 못들어오게 하는 먼지를 미는 방식에 대해서 개발하면 어떨까 하는 생각을 가지게 됐습니다 . 전하를 이용하는 방식 또는 다른 방법이 될수도 있지만 여러분들의 생각도 같이 들려주시면 감사할것같습니다 . 이상입니다 .{nameOfApplication=Show}