भारतीय प्रौद्योगिकी संस्थान, गांधीनगर(Indian Institute Of Technology, Gandhinagar) के शोधकर्ताओं ने प्राकृतिक प्रसंस्करण(Natural Processing) के साथ 99 प्रतिशत से अधिक नमक आयनों और अन्य अशुद्धियोंको हटाकर समुद्री जल को पीने योग्य बनाने के लिए एक लागत प्रभावी और पर्यावरण के अनुकूल जल विलवणीकरण तकनीक(Water Desalination Technology) विकसित की है।
टीम के अनुसार, यह पहली ऐसी विधि है जो जलीय घोल के अंदर, इसकी संरचनात्मक अखंडता को नुकसान पहुंचाए बिना, ग्रेफाइट को नियंत्रित रूप से हेरफेर कर सकती है।
यह खोज अंतरराष्ट्रीय जर्नल 'नेचर कम्युनिकेशंस' में प्रकाशित हुई है।
शोध को केशिका प्रभाव का उपयोग करके पेड़ों के पानी के प्राकृतिक सेवन से प्रेरित किया गया है, टीम ने कहा, यह गैस शुद्धिकरण, ईंधन सेल में प्रोटॉन एक्सचेंज, रासायनिक पृथक्करण, कचरे से कीमती धातु की वसूली के लिए फिल्टर डिजाइन करने में उपयोगी साबित हो सकता है। .
टीम ने कहा कि यह निरार्द्रीकरण अनुप्रयोगों के लिए भी उपयुक्त हो सकता है क्योंकि विस्तारित ग्रेफाइट में उच्च जल वाष्पीकरण दर है।
"जनसंख्या में निरंतर वृद्धि और भारी ऊर्जा मांगों ने पारंपरिक स्वच्छ जल संसाधनों पर अत्यधिक दबाव डाला है।
आईआईटीजीएन के भौतिकी और सामग्री इंजीनियरिंग के सहायक प्रोफेसर गोपीनाधन कालोन ने कहा, "विलवणीकरण के लिए व्यापक रूप से इस्तेमाल की जाने वाली रिवर्स ऑस्मोसिस तकनीक महंगी है, अधिक पानी बर्बाद करती है, और अत्यधिक ऊर्जा-गहन है, जिसके लिए आमतौर पर 60-80 बार के हाइड्रोस्टेटिक दबाव की आवश्यकता होती है।"
उन्होंने कहा कि पीने योग्य पानी की बढ़ती मांग और लगातार सिकुड़ते मीठे पानी के संसाधनों के साथ, अधिक से अधिक देशों को जरूरतों को पूरा करने के लिए समुद्री जल के विलवणीकरण की ओर रुख करना होगा।
टीम ने एक विद्युत क्षेत्र और पोटेशियम क्लोराइड आयनों की मदद से ग्रेफाइट क्रिस्टल में नियंत्रणीय जल परिवहन चैनल बनाए, जिसने केवल मीठे पानी को क्रिस्टल के माध्यम से स्थानांतरित करने की अनुमति दी और सभी नमक आयनों को अवरुद्ध कर दिया।
आईआईटी के शोधकर्ताओं ने काम कीमत में खोज निकाली समुद्री पानी को पीने लायक बनाने की तकनीक। (Wikimedia Commons)
कालोन ने समझाया कि अणुओं और आयनों का चयनात्मक परिवहन आमतौर पर जैविक प्रणालियों में देखा जाता है और इन जैविक चैनलों की नकल करने से अत्यधिक कुशल निस्पंदन प्रणाली हो सकती है।
"शोध दल ने केशिका प्रक्रिया का उपयोग किया जिसमें कोई ऊर्जा खर्च नहीं होती है, और वास्तव में पानी का वाष्पीकरण किसी बाहरी दबाव की आवश्यकता के बिना स्वचालित रूप से होता है।
उन्होंने कहा, "वाष्पीकरण दर ने केशिका और अन्य बलों से उत्पन्न होने वाले 50-70 बार का एक बैक-गणना दबाव प्रदान किया है जो नैनोस्केल चैनलों के अंदर मौजूद हैं।"
शोधकर्ताओं ने पाया कि यह तकनीक आत्मनिर्भर है और समुद्री जल से 99 पीसी से अधिक नमक आयनों और अन्य अशुद्धियों को सफलतापूर्वक हटा सकती है, जिससे यह पीने के लिए पूरी तरह से सुरक्षित हो जाता है।
इसके अलावा, ग्रेफाइट जैसी कार्बन सामग्री रोगाणुरोधी होती है, जिससे अलवणीकरण प्रक्रिया में आवश्यक फिल्टर की संख्या कम हो जाती है।
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"प्राकृतिक ग्रेफाइट पानी या प्रोटॉन सहित किसी भी आयन के लिए अवशोषक नहीं है। हालांकि, इसकी प्रकृति से, ग्रेफाइट क्रिस्टल किसी भी पानी के अणुओं को इसके माध्यम से गुजरने की इजाजत नहीं देता है क्योंकि इन अणुओं के आंदोलन के लिए पर्याप्त जगह नहीं है, "आईआईटी गांधीनगर में पीएचडी विद्वान ललिता सैनी ने कहा।
"इस मुद्दे को एक विद्युत क्षेत्र का उपयोग करके और इसमें पोटेशियम क्लोराइड आयन डालने से हल किया गया था, जो ग्रेफाइट क्रिस्टल के अंदर कुछ जगह बनाता है और पानी के अणुओं के आसान मार्ग के लिए एक स्थिर संरचना प्रदान करता है, जबकि किसी भी नमक आयनों की आवाजाही में बाधा डालता है, पीने योग्य पानी देता है। ," उसने जोड़ा।
यह पूछे जाने पर कि क्या विधि लागत प्रभावी और पर्यावरण के अनुकूल है, सैनी ने बताया कि प्रकृति में कार्बन प्रचुर मात्रा में है और भारत दुनिया में ग्रेफाइट का दूसरा सबसे बड़ा उत्पादक है।
"वर्तमान प्रयोग ने प्राकृतिक ग्रेफाइट का उपयोग किया है। हालांकि, टीम एक ऐसी विधि भी तैयार कर रही है जिसमें प्राकृतिक ग्रेफाइट की आवश्यकता नहीं होती है। इसके बजाय, वे कचरे, प्लास्टिक, गेहूं, चीनी, चॉकलेट से ग्रेफीन को संश्लेषित कर सकते हैं और इसे ग्रेफाइट जैसी संरचना बनाने के लिए इकट्ठा कर सकते हैं।
"इस तकनीक में उपयोग किए जाने वाले पानी के वाष्पीकरण और जल निस्पंदन प्रक्रियाओं में कोई बिजली शामिल नहीं होती है और इसलिए कोई गैस उत्सर्जन नहीं होता है, जिससे यह पर्यावरण के अनुकूल हो जाता है," उसने कहा।
टीम अब इस तकनीक का उपयोग करके एक डायरेक्ट-ऑफ-यूज़ वाटर फिल्टर विकसित करने पर काम कर रही है ताकि इसे आम जनता के लिए सुलभ बनाया जा सके।
"हमारी विधि केवल ग्रेफाइट तक ही सीमित नहीं है बल्कि मिट्टी जैसी बड़ी संख्या में स्तरित सामग्री तक भी सीमित है जिसे उच्च प्रदर्शन पृथक्करण अनुप्रयोगों के लिए खोजा जा सकता है। प्रचुर मात्रा में समुद्री जल और उपयुक्त संयंत्र डिजाइन अनुकूलन के साथ, हमारी पद्धति सभी के लिए पीने के पानी के सपने को साकार करने में एक उज्ज्वल भविष्य रखती है, "कालोन ने कहा।
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टीम के अन्य सदस्यों में पीएचडी विद्वान अपर्णा राठी, सुविज्ञ कौशिक और एक पोस्ट-डॉक्टरल साथी शिव शंकर नेमाला शामिल हैं।
Input-IANS; Edited By-Saksham Nagar
