जल शुद्धिकरण में सहायता के लिए IISER भोपाल के नए चुंबकीय नैनोकण
भोपाल | भारतीय विज्ञान शिक्षा एवं अनुसंधान संस्थान भोपाल (आईआईएसईआर) के शोधकर्ताओं ने सफलतापूर्वक छिद्रपूर्ण चुंबकीय नैनोकणों का उत्पादन किया है, जो स्थायी जल अलवणीकरण और शुद्धिकरण में मदद कर सकते हैं। नैनोकण, जो मानव बाल की चौड़ाई से लगभग एक लाख गुना छोटे कण हैं, को कई अनुप्रयोगों के लिए इंजीनियर किया गया है जैसे समुद्री जल से नमक को गर्मी और प्रकाश-प्रेरित हटाना, रंगों से दूषित अपशिष्ट जल से पीने योग्य पानी निकालना। और डीइसिंग और एंटी-आइसिंग प्रक्रियाएं।
इसे भारतीय मिट्टी के दीयों से प्रेरित एक सरल विधि का उपयोग करके तैयार किया गया था। इस प्रक्रिया में कपास को निकल नमक और सरसों के तेल से संतृप्त करना और लाइटर का उपयोग करके इसे प्रज्वलित करना शामिल था, जिसके परिणामस्वरूप इन विशेष चुंबकीय नैनोकणों का निर्माण हुआ। संश्लेषित चुंबकीय नैनोकणों का मूल्यांकन तीन उद्देश्यों के लिए इसकी फोटोथर्मल गतिविधियों के लिए किया गया था – सिम्युलेटेड समुद्री जल का फोटोथर्मल अलवणीकरण, अपशिष्ट और डी-आइसिंग अनुप्रयोगों से डाई अणुओं का फोटोथर्मल पृथक्करण।
प्रतिष्ठित सहकर्मी-समीक्षा पत्रिका अमेरिकन केमिकल सोसाइटी – ईएसटी इंजीनियरिंग में प्रकाशित अध्ययन से यह भी पता चला है कि प्रकाश और गर्मी के संपर्क में आने पर नैनोकण पानी से डाई अणुओं को पूरी तरह से हटा सकते हैं। इसके अलावा, ये नैनोकण अपने वातावरण से निकट-अवरक्त विकिरण को अवशोषित करते हैं, जिससे गर्म होने पर प्रभावी डी-आइसिंग गुण उत्पन्न होते हैं। “छिद्रपूर्ण चुंबकीय कार्बन सामग्री फोटोथर्मल अनुप्रयोगों के लिए उत्कृष्ट हैं क्योंकि वे अद्वितीय तरीकों से प्रकाश तरंगों के साथ बातचीत करते हैं। अत्यधिक छिद्रपूर्ण सामग्रियों के साथ बातचीत अधिक प्रभावी होती है, क्योंकि वे तरंगों को उछालने और अवशोषित होने के लिए अतिरिक्त मार्ग प्रदान करते हैं, ”आईआईएसईआर भोपाल के केमिकल इंजीनियरिंग विभाग के सहायक प्रोफेसर शंकर चकमा ने सोमवार को एक बयान में कहा।
“हमारे चुंबकीय नैनोकणों का उपयोग करके फोटोथर्मल अलवणीकरण उत्कृष्ट जल वाष्पीकरण दर के साथ प्रभावी था। इसका कारण वाष्पोत्सर्जन और केशिका क्रिया जैसे झरझरा माध्यम से बड़े पैमाने पर स्थानांतरण में सुधार है, जो पानी के अणुओं को तेजी से ऊपर की ओर बढ़ने में मदद करता है,” प्रमुख शोधकर्ता चकमा ने कहा। दुनिया की प्राथमिक वैश्विक चुनौतियों में से एक अपशिष्ट जल और समुद्री जल जैसे स्रोतों से स्वच्छ और उपयोग योग्य ताज़ा पानी प्राप्त करना है। यह अनुमान लगाया गया है कि दुनिया की लगभग दो-तिहाई आबादी जल्द ही पानी की कमी की समस्या वाले क्षेत्रों में रहेगी। इसे संबोधित करने के लिए, अलवणीकरण, एक प्रक्रिया जो लगभग 40 प्रतिशत तटीय समुदायों के लिए स्थानीय जल स्रोत प्रदान कर सकती है, महत्वपूर्ण है।
समुद्री जल से उपयोग योग्य पानी का उत्पादन करने वाली अलवणीकरण विधियों में आम तौर पर ऐसी प्रक्रियाएँ शामिल होती हैं जिनमें बहुत अधिक गर्मी की आवश्यकता होती है, जैसे आसवन या रिवर्स ऑस्मोसिस जैसी झिल्ली-आधारित तकनीकें। हालाँकि, इन विधियों के लिए अक्सर महंगे उपकरण, बड़े सेटअप और पर्याप्त ऊर्जा खपत की आवश्यकता होती है। एक अधिक टिकाऊ विकल्प फोटोथर्मल (प्रकाश + गर्मी) है – अलवणीकरण में सहायता, जो नवीकरणीय सौर ऊर्जा का उपयोग करता है। कुशल अलवणीकरण प्रक्रियाओं से लेकर डाई हटाने और डी-आइसिंग तक विविध अनुप्रयोगों के साथ चुंबकीय नैनोकणों का निर्माण टिकाऊ और सुलभ जल संसाधनों की दिशा में एक महत्वपूर्ण कदम का प्रतिनिधित्व करता है। विज्ञान में इस तरह की प्रगति एक ऐसे भविष्य की आशा प्रदान करती है जहां दुनिया भर के समुदायों के लिए स्वच्छ और सुरक्षित पानी अधिक आसानी से उपलब्ध होगा।
