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विकेन्द्रीकृत माइक्रोग्रिड के संबंध में खाद्य-जल-ऊर्जा नेक्सस की पूरी क्षमता को अनलॉक करने के लिए, एक पूरी तरह से एकीकृत दृष्टिकोण न केवल ऊर्जा (माइक्रोग्रिड) और भोजन (एक्वापोनिक्स) पर केंद्रित है बल्कि स्थानीय जल चक्र का उपयोग करने पर भी केंद्रित है। एक्वापोनिक-एकीकृत माइक्रोग्रिड के भीतर विभिन्न जल प्रणालियों (जैसे वर्षा जल संग्रह, भंडारण और अपशिष्ट जल उपचार) का एकीकरण दक्षता, लचीलापन और परिपत्र के लिए सबसे बड़ी क्षमता पैदा करता है। पूरी तरह से एकीकृत और विकेन्द्रीकृत खाद्य-जल-ऊर्जा माइक्रोग्रिड की अवधारणा को अब से Smarthoud (स्मार्ट पड़ोस) के रूप में संदर्भित किया जाएगा और इसे चित्र 15.2 में दर्शाया गया है।

Smarthouds अवधारणा में एक्वापोनिक्स को लागू करने का लाभ एकीकृत पोषक तत्व, ऊर्जा और जल प्रवाह (चित्र 15.1) को अनुकूलित करने में योगदान करने की इसकी क्षमता है। यह एकीकरण क्षमता पहले से उल्लिखित

खाद्य-जलऊर्जा नेक्स

वैश्विक ऊर्जा मांग का 30% कृषि के लिए प्रयोग किया जाता है वैश्विक मीठे पानी की मांग का 70% कृषि के लिए प्रयोग किया जाता है

! छवि-20201002185938123

अंजीर 15.1 खाद्य-पानी-ऊर्जा नेक्सस ऊर्जा, पानी और खाद्य उत्पादन (आईआरएना 2015 के आधार पर) के बीच अंतर को दर्शाता है

आईएमजी src = “मीडिया/छवि-20201002190013698.png” Alt = “एक स्मार्टवुड में एक्वापोनिक्स सिस्टम को डीकॉप्टेड” शैली = “ज़ूम: 67%;”/

अंजीर 15.2 डिकॉप्ल्ड एक्वापोनिक्स सिस्टम का एकीकरण (जैसा कि चैप 8 में वर्णित है) एक विकेंद्रीकृत स्थानीय वातावरण में स्मार्टहॉड्स अवधारणा के लिए डिज़ाइन किया गया है। हरे तीर दिखाते हैं कि एक एक्वापोनिक्स प्रणाली समग्र प्रणाली के साथ किस हद तक बातचीत कर सकती है। लाल तीर गर्मी प्रवाह का प्रतिनिधित्व करते हैं, नीले तीर पानी बहता है और पीले तीर बिजली बहती है

ऊर्जा और खाद्य प्रणालियों के बीच crossovers। उदाहरण के लिए, होने वाली बायोडिग्रेडेबल अपशिष्ट धाराओं का इलाज एनारोबिक रिएक्टरों (जैसे यूएएसबी) में किया जा सकता है और बायोगैस और बायो-उर्वरक दोनों (गोडडेक एट अल। 2018) उत्पन्न कर सकते हैं। यहां तक कि demineralized अपशिष्ट कीचड़ पारंपरिक फसल पर तरल खाद के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है।

img src = "https://cdn.aquaponics.ai/thumbnails/f2cdbb3a-7dbf-4352-b468-af02021d0f64.jpg" शैली = “ज़ूम: 75%;”/

अंजीर 15.3 De Ceuvel के इलस्ट्रेटेड फोटो (स्रोत: मेटाबोलिक - www.metabolic.nl)

** उदाहरण 15.1**

एक शहरी एकीकृत एक्वापोनिक microgrid विकास का एक प्रारंभिक उदाहरण De Ceuvel है, एम्सटर्डम उत्तर में एक पहले से परित्यक्त शिपयार्ड कि एक आत्मनिर्भर कार्यालय अंतरिक्ष और मनोरंजन केंद्र में परिवर्तित कर दिया गया है। डी सेवेल एक परिपत्र अर्थव्यवस्था बनाने के उद्देश्य से नई प्रौद्योगिकियों और नीतियों के लिए एक टेस्टबेड के रूप में कार्य करता है। इसमें सौर पीवी, गर्मी पंप और अपने स्वयं के ऊर्जा टोकन का उपयोग करके ब्लॉकचैन पर पीयर-टू-पीयर ऊर्जा व्यापार सहित एक ऑल-इलेक्ट्रिक माइक्रोग्रिड की सुविधा है: Jouliette [^ 1]। एक छोटी एक्वापोनिक सुविधा ऑन-साइट रेस्तरां के लिए जड़ी बूटियों और सब्जियों का उत्पादन करती है। एक ही रेस्तरां स्थानीय रूप से उत्पादित कार्बनिक कचरे से निकाले गए बायोगैस का उपयोग करता है ताकि उनकी खाना पकाने की गतिविधियों के साथ-साथ अंतरिक्ष हीटिंग भी हो सके। इसके अलावा, एक प्रयोगशाला मौजूद है जिसका उपयोग पानी की गुणवत्ता का परीक्षण करने और फॉस्फेट और नाइट्रेट निकालने के लिए किया जाता है।

हालांकि De Ceuvel वर्तमान में सक्रिय रूप से अपने माइक्रोग्रिड की लचीलापन बढ़ाने के लिए एक्वापोनिक्स सुविधा का उपयोग नहीं कर रहा है, इसके प्रदर्शन का आकलन करने के लिए ऊर्जा और पोषक तत्व प्रवाह की निगरानी के लिए सेंसर स्थापित किए जा रहे हैं। इस डेटा का उपयोग नए और होशियार शहरी एकीकृत एक्वापोनिक्स माइक्रोग्रिड के विकास में सहायता के लिए किया जाएगा, जैसे कि इस अध्याय में प्रस्तावित Smarthoods अवधारणा। शहरी जीवित प्रयोगशालाओं जैसे डी सेउवेल में पाए जाने वाले प्रारंभिक उपयोग मामलों को Smarthouds अवधारणा (चित्र 15.3) के सफल विकास के लिए आवश्यक हैं।

[^ 1]: https://www.joulitte.net

हालांकि इस तरह के Smarthoods अवधारणाओं के रूप में शहरी FWE प्रणालियों के लिए एक समग्र दृष्टिकोण कई लाभ पैदा करता है, microgrids के भीतर aquaponics प्रणाली का एकीकरण बहुत ही मामले पर निर्भर रहता है। एक्वापोनिक खाद्य उत्पादन प्रणालियों को पारंपरिक कृषि प्रणालियों की तुलना में उच्च उपज और कम पानी, पोषक तत्व और ऊर्जा पदचिह्न की विशेषता है; हालांकि, वे निर्माण के लिए भी अधिक महंगा हैं। इसलिए वे उन स्थानों में सबसे उपयुक्त हैं जिनके लिए उच्च पैदावार की आवश्यकता होती है, उदाहरण के लिए, अंतरिक्ष सीमाएं। घने शहरी क्षेत्रों में, एक्वापोनिक्स सुविधा बनाने के लिए हमेशा पर्याप्त जगह नहीं हो सकती है, जबकि ग्रामीण क्षेत्रों के लिए राज्य के अत्याधुनिक एक्वापोनिक्स सुविधा का निर्माण करने के लिए भूमि की लागत बहुत कम हो सकती है; कम वित्त पोषण लागत और उपज के साथ एक मानक कृषि सुविधा ऐसे मामलों। एक एकीकृत एक्वापोनिक सुविधा के लिए सबसे इष्टतम उपयोग केस वह है जहां पर्याप्त स्थान उपलब्ध है, और भूमि के उपयोग की लागत को ऑफसेट करने के लिए प्रति क्षेत्र उच्च उपज की आवश्यकता होती है। उपनगरीय पड़ोस और अन्य शहरी क्षेत्रों (उदाहरण के लिए एक परित्यक्त गोदाम) इसलिए एक्वापोनिक सुविधा के साथ एकीकृत माइक्रोग्रिड के पहले कार्यान्वयन को देखने की संभावना है (उदाहरण 15.1 देखें)।


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