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Mar 23, 2024

맹그로브 뿌리는 매립지 가스관 재설계에 영감을 줍니다.

캘리포니아주 프리몬트에 있는 American High School의 3학년인 Kennesha Garg는 새로운 매립가스(LFG) 파이프를 설계했으며 올 여름 퇴비 시설의 윈드로에서 이를 테스트하고 싶다고 말했습니다. 을 위한

캘리포니아주 프리몬트에 있는 American High School의 3학년인 Kennesha Garg는 새로운 매립가스(LFG) 파이프를 설계했으며 올 여름 퇴비 시설의 윈드로에서 이를 테스트하고 싶다고 말했습니다.

지금까지의 노력으로 그녀는 샌프란시스코 대학교의 2023년 주니어 과학 및 인문학 심포지엄 환경 과학 부문에서 1위를 차지했습니다.

Garg는 인도에서 어린 시절의 일부를 근처 쓰레기장에서 살았다고 말했습니다.

“저와 부모님이 살았던 곳은 곳곳에 쓰레기 더미가 있었습니다.”라고 그녀는 말합니다. “이것은 내가 가장 사랑했던 장소의 아름다움을 근본적으로 손상시키는 방식 때문에 항상 나를 괴롭히곤 했습니다. 그리고 그것은 나와 내 가족의 건강에도 큰 영향을 미쳤습니다.”

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어렸을 때 그녀는 폐기물이 왜 더 잘 관리되지 않는지 궁금해했고 고등학교 때 매립지에서 배출되는 메탄과 이산화탄소 배출이 기후 변화에 미치는 영향에 대해 배웠다고 말했습니다.

“나는 그 상황이 내 마음에 너무 와 닿았기 때문에 그 상황을 해결하기로 결심했습니다.”라고 그녀는 말합니다. "이 문제가 나와 내 가족에게 개인적으로 어떤 영향을 미쳤는지, 그리고 전 세계의 다른 많은 사람들에게 어떤 영향을 미쳤는지 때문에 나는 이에 대해 뭔가 조치를 취해야 합니다."

맹그로브 나무 뿌리와 생체모방 아이디어에서 영감을 받은 Garg는 뿌리 구조를 사용하여 표준 파이프보다 더 많은 매립 면적에 접근할 수 있는 LFG 수집 파이프 시스템을 설계하기 시작했다고 말합니다.

“맹그로브를 발견했을 때 많은 맹그로브가 실제로 물속에 뿌리를 두고 있기 때문에 그것이 내 디자인에 완벽하게 들어맞는다는 것을 깨달았습니다.”라고 그녀는 설명합니다. "이 뿌리는 산소를 많이 얻지 못하지만 맹그로브 종류는 잎에서 산소를 흡수하여 산소를 전달할 수 있는 시스템을 개발한 다음 일부 가압 조직을 사용하여 이 산소를 뿌리에 전달합니다."

그녀는 이것이 LFG 포집 시스템이 메탄과 이산화탄소를 진공청소하는 데 필요한 방식과 유사하다고 말합니다.

"흡입 요소는 진공 펌프를 사용하여 메탄을 추출한 다음 이 모든 메탄과 이산화탄소를 시설로 보내 재생 에너지로 변환하는 현재 매립지의 흡입 시스템과 매우 유사합니다."라고 그녀는 말합니다. . "하지만 제가 해결하려고 했던 것은 배관 자체의 모양입니다. 현재 매립지에서는 배관이 매우 비효율적이기 때문입니다."

이번 여름 퇴비 시설에서 다양한 파이프 모양과 재료를 테스트하기를 희망하면서 Garg는 몇 가지 데이터를 수집했다고 말했습니다. 그녀는 뒷마당에 두 개의 매립 시스템을 만들었습니다. 하나는 기존 LFG 수집 시스템과 유사하게 설계되었고 다른 하나는 CAD 소프트웨어로 설계한 3D 프린팅 프로토타입을 사용했습니다.

"저는 이 두 가지 모두에 퇴비화 가능한 폐기물을 추가한 다음 완전히 밀봉하여 산소가 둘 중 하나에도 들어갈 수 없도록 했습니다"라고 그녀는 말했습니다.

압력, 퇴비화 가능한 물질의 온도 및 밀봉된 퇴비 용기의 메탄 농도를 테스트한 Garg는 기존 LFG 파이프 구조를 사용한 54%와 비교하여 루트 파이프 프로토타입이 퇴비통에서 생성된 가스의 91%를 추출할 수 있었다고 말합니다.

그녀는 루트 파이프에 사용되는 재료에 대해서는 아직 연구 중이지만 매립지에 사용되는 재료인 고밀도 폴리에틸렌 사용을 고려하고 있다고 말합니다. 그녀는 이번 여름에 가스를 수집하는 데 가장 효율적인 특정 유형의 뿌리 구조에 대해 더 많이 배우고 싶다고 말했습니다.

Garg는 "이것이 실제로 매립지에 구현되기까지는 갈 길이 멀지만 학부 및 졸업 교육 과정에서도 이 프로젝트를 계속할 계획이므로 오랫동안 기억에 남는 일이 될 것입니다."라고 Garg는 말합니다. .

또한 그녀는 자신의 아이디어에 대한 피드백을 얻기 위해 매립 전문가에게 연락했으며 퇴비 시설에서 대규모 실험을 통해 데이터를 수집한 후 다시 그들에게 연락할 계획입니다.