GSTV
Auto & Tech Gandhinagar GSTV લેખમાળા

પાણીયારુ સંશોધન / દરિયાના પાણીને હવે બનાવી શકાશે પીવાલાયક, IIT ગાંધીનગરે શોધી ઇકો-ફ્રેન્ડલી વોટર ડિસેલિનેશન ટેકનિક વિકસાવી

water

દરિયાના પાણીને મીઠું બનાવવું એ ધરતી પરના વિવિધ પડકારો પૈકીનો એક મોટો પડકાર છે. ઉનાળામાં આપણે સૌ પાણીની અછતનો સામનો કરીએ છીએ. બીજી તરફ દરિયામાં પાણીની કમી નથી. એટલે દરિયાઈ પાણીને મીઠું બનાવવા માટે દુનિયાભરમાં નાના-મોટા પ્રયાસો થતાં રહે છે. આવો એક પ્રયાસ ગાંધીનગર સ્થિત આઈઆઈટી (IITGN)ના સંશોધકોએ પણ કર્યો છે. IITGNના સંશોધકોની ટીમે એક ઓછી ખર્ચાળ અને ઇકો-ફ્રેન્ડલી વોટર ડિસેલિનેશન ટેકનિક વિકસાવી છે જે દરિયાના પાણીને પીવાલાયક બનાવવા માટે કુદરતી પ્રક્રિયાથી પાણીના જથ્થામાંથી 99%થી વધુ મીઠાના આયનો (કણો) અને અન્ય અશુદ્ધિઓ સફળતાપૂર્વક દૂર કરી શકે છે. તે પ્રથમ પદ્ધતિ છે જે ગ્રેફાઇટની માળખાકીય અખંડિતતાને નુકસાન પહોંચાડ્યા વિના જલીય દ્રાવણની અંદર ગ્રેફાઇટને નિયંત્રિત કરી શકે છે. આ તારણો તાજેતરમાં આંતરરાષ્ટ્રીય જર્નલ નેચર કોમ્યુનિકેશન્સમાં નોંધવામાં આવ્યા છે.
આ સંશોધન વૃક્ષો દ્વારા ઉપયોગમાં લેવાતાપાણીના કુદરતી વપરાશથી પ્રેરિત છેજે કોશિકા પ્રણાલીનો ઉપયોગ કરે છે. જૈવિક પ્રણાલીઓમાં પરમાણુઓ અને આયનોનું પસંદગીયુક્ત પરિવહન સામાન્ય છે. આ જૈવિક ચેનલોની નકલ કરવાથી અત્યંત કાર્યક્ષમ ફિલ્ટરેશન સિસ્ટમ્સ બની શકે છે. સંશોધન ટીમે ટેકનિકમાં કોશિકા પ્રક્રિયાનો ઉપયોગ કર્યો, જેમાં કોઈ ઊર્જા ખર્ચ થતી નથી, અને હકીકતમાં, કોઈપણ બાહ્ય દબાણ વિના પાણીનું બાષ્પીભવન સ્વયંભૂ થઈજાય છે. બાષ્પીભવન દરે નેનોસ્કેલ ચેનલોની અંદર હાજર કોશિકાઓ અને અન્ય બળોમાંથી ઉદ્ભવતા 50-70 બારનું બેક-કેલ્ક્યુલેટેડ દબાણ પૂરું પાડ્યું હતું.

પીવાના પાણીની માંગમાં વધારો

વર્લ્ડ હેલ્થ ઓર્ગેનાઈઝેશન (WHO) ના એક અહેવાલ મુજબ, વિશ્વની લગભગ પાંચમા ભાગની વસ્તી એવા વિસ્તારોમાં રહે છે જ્યાં પીવાના શુદ્ધ પાણીનો અભાવ છે. વસ્તીમાં સતત વધારો અને મોટી ઉર્જાની માંગને કારણે પરંપરાગત સ્વચ્છ જળ સંસાધનો પર ભારે દબાણ આવ્યું છે. બીજી બાજુ, ડિસેલિનેશન માટે વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાતી રિવર્સ ઓસ્મોસિસ (RO) ટેક્નોલોજી ખર્ચાળ છે, વધુ પાણીનો બગાડ કરે છે, અને અત્યંત ઊર્જા-તીવ્ર છે, જેને સામાન્ય રીતે 60-80 બારના હાઇડ્રોસ્ટેટિક દબાણની જરૂર પડે છે. પીવાના પાણીની વધતી જતી માંગ અને સતત ઘટતા તાજા પાણીના સંસાધનોને કારણેવધુને વધુ દેશોએ જરૂરિયાતોને પહોંચી વળવા માટે દરિયાઈ પાણીના ડિસેલિનેશન તરફ વળવું પડશે.

ટેક્નોલોજી પર વધુ વિગત આપતા, સંશોધક, લલિતા સૈનીએ જણાવ્યું હતું કે, “કુદરતી ગ્રેફાઇટ પાણી અથવા પ્રોટોન સહિત કોઈપણ આયનને શોષતું નથી. જો કે, તેની પ્રકૃતિ દ્વારા, ગ્રેફાઇટ સ્ફટિક પાણીના કોઈપણ અણુઓને પસાર પણ થવા દેતું નથી કારણ કે તેની અંદર આ અણુઓના પરિવહન માટે પૂરતી જગ્યા નથી. ઇલેક્ટ્રિક ફિલ્ડનો ઉપયોગ કરીને અને તેમાં પોટેશિયમ ક્લોરાઇડ (KCl) આયનો દાખલ કરીને આ સમસ્યા હલ કરવામાં આવી હતી, જે ગ્રેફાઇટ ક્રિસ્ટલની અંદર થોડી જગ્યા બનાવે છે અને પાણીના પરમાણુઓને સરળતાથી પસાર કરવા માટે સ્થિર માળખું પૂરું પાડે છે, સાથે જતે મીઠાના તમામ આયનને અવરોધે છે, આમ આપણને પીવાલાયક પાણી મળે છે.

ટકાઉ ટેકનોલોજી

સંશોધકોએ શોધી કાઢ્યું કે ટેક્નોલોજી સ્વ-ટકાઉ છે અને દરિયાના પાણીમાંથી 99%થી વધુ મીઠાના આયનો અને અન્ય અશુદ્ધિઓને સફળતાપૂર્વક દૂર કરી શકે છે, જે તેને પીવા માટે સંપૂર્ણપણે સલામત બનાવે છે. વધુમાં, કાર્બન સામગ્રી જેમ કે ગ્રેફાઇટ એન્ટિમાઇક્રોબાયલ છે, જે ડિસેલિનેશન પ્રક્રિયામાં જરૂરી ફિલ્ટર્સની સંખ્યા ઘટાડે છે.

કાર્બન પ્રકૃતિમાં વિપુલ પ્રમાણમાં છે, અને ભારત વિશ્વમાં ગ્રેફાઇટનું બીજું સૌથી મોટું ઉત્પાદક છે. વર્તમાન પ્રયોગમાં નેચરલ ગ્રેફાઇટનો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો છે. જો કે, ટીમ એવી પદ્ધતિ પણ ઘડી રહી છે જેમાં કુદરતી ગ્રેફાઇટના ઉપયોગની જરૂર નથી; તેના બદલે, તેઓ કચરા, પ્લાસ્ટિક, ઘઉં, ખાંડ, ચોકલેટ વગેરેમાંથી ગ્રાફીન (ગ્રેફાઇટનું એક-યુનિટ સ્તર)નું સંશ્લેષણ કરી શકે છે અને તેને ગ્રેફાઇટ જેવી રચના બનાવવા માટે એસેમ્બલ કરી શકે છે.

સંશોધન ટીમ દ્વારા બનાવવામાં આવેલ વર્તમાન 2 mm x 2 mm કદના ઉપકરણમાં વીજળીનો ઉપયોગ કર્યા વિના RO ટેક્નોલોજી જેટલો જ પ્રવાહ દર છે. તેમાં ઓછા પ્રોસેસ ફિલ્ટર્સનો સમાવેશ થતો હોવાથી, તેનાથી પાણીનો બગાડ પણ ઓછો થવાની અપેક્ષા છે. આ ટેક્નોલોજીમાં વપરાતી પાણીના બાષ્પીભવન અને પાણીની ગાળણ પ્રક્રિયાઓ કોઈપણ વીજળીનો ઉપયોગ કરતી નથીઅને તેથી કોઈપણ ગેસ ઉત્સર્જન ઉત્પન્ન કરતી નથી,જે તેને પર્યાવરણને અનુકૂળ બનાવે છે. ટીમ હવે આ ટેક્નોલોજીનો ઉપયોગ કરીને સામાન્ય લોકો માટે સુલભ બનાવવા માટે ડાયરેક્ટ પોઈન્ટ-ઓફ-યુઝ વોટર ફિલ્ટર વિકસાવવા માટે કામ કરી રહી છે.

સપનું સાકાર કરવાનું સપનું

ભવિષ્યના કાર્યક્રમોમાં આ નવીનતાના મહત્વ અને ઉપયોગિતાને સમજાવતા, પ્રો. ગોપીનાધન કાલોને જણાવ્યું કે, “અમારી પદ્ધતિ માત્ર ગ્રેફાઇટ સુધી મર્યાદિત નથી પરંતુ માટી જેવી મોટી સંખ્યામાં સ્તરવાળી સામગ્રીના ઉચ્ચ કાર્યક્ષમતાવાળા વિભાજન અને પૃથ્થકરણ સંશોધન માટે પણ ઉપયોગી થઈ શકે છે. વિપુલ પ્રમાણમાં દરિયાઈ પાણી અને યોગ્ય પ્લાન્ટ ડિઝાઇન ઑપ્ટિમાઇઝેશન સાથે, અમારી પદ્ધતિ વિશ્વના તમામ લોકો માટે પીવાના પાણીના સ્વપ્નને સાકાર કરવા માટે ઉજ્જવળ ભવિષ્ય ધરાવે છે.”

આ ઉપરાંત, આ ટેક્નોલોજી ગેસ શુદ્ધિકરણ, ઇંધણ કોષોમાં પ્રોટોન વિનિમય, રાસાયણિક વિભાજન, કચરામાંથી કિંમતી ધાતુ અલગ કરવા વગેરે માટે ફિલ્ટર્સ ડિઝાઇન કરવામાં પણ ઉપયોગી સાબિત થઈ શકે છે. તે ડિહ્યુમિડીફિકેશન એપ્લીકેશન માટે પણ યોગ્ય હોઈ શકે છે કારણ કે વિસ્તૃત ગ્રેફાઈટમાં પાણીના બાષ્પીભવનનો દર વધુ હોય છે. અલબત્ત, આવા ઘણા સંશોધનો થતા હોય છે. તેના સંશોધનપત્રો પણ રજૂ થતા હોય છે. પરંતુ તેનો પ્રેક્ટિકલ અમલ થાય તો એવા સંશોધનો કામ લાગે. બાકી સંશોધનપત્રો રજૂ થાય એનાથી પાણીની સમસ્યા ઉકલતી નથી.

Related posts

LIVE! ડાંગ જિલ્લામાં 7.76 ટકા મતદાન, ઉચેડીયા-ઉપલેટામાં EVM ખોટકાયું

pratikshah

ટેલિકોમ કંપનીઓને આપ્યો આદેશ, આ જગ્યાએ ફાઇવ-જી મોબાઇલ ટાવર નહીં લગાવી શકે

Kaushal Pancholi

આ 5 સેટિંગ કર્યા બાદ બેટરી ખતમ નહિ થાય, બે દિવસ સુધી ચાલશે સ્માર્ટફોન

Akib Chhipa
GSTV