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(उपरोक्त छवि आईआईटी रूड़की के शोधकर्ताओं की है जो पिछले महीने के आईइन्वेंटिव’ आईआईटी अनुसंधान एवं विकास मेले में आर्सेनिक मुक्त पेयजल का उत्पादन करने के लिए अपनी किफायती और उपयोग में आने वाली तकनीक का प्रदर्शन कर रहे हैं)

अभिजीत मैती, एसोसिएट प्रोफेसर, पॉलिमर और प्रोसेस इंजीनियरिंग विभाग, आईआईटी-रुड़कीएक ऐसे राज्य से आता है जहां उसके लाखों साथी निवासी आर्सेनिक दूषित भूजल के सेवन से पीड़ित हैं।

मार्च 2017 में लोकसभा में पेश की गई रिपोर्ट के अनुसार, 1.04 करोड़ से अधिक आर्सेनिक प्रभावित व्यक्तियों के साथ पश्चिम बंगाल “भारत में सूची में शीर्ष पर” है। भूजल में आर्सेनिक की मौजूदगी का राज्य में उगाई जाने वाली खाद्य फसलों पर भी हानिकारक प्रभाव पड़ता है। विशेषज्ञों का कहना है कि आर्सेनिक के लगातार संपर्क से न केवल कैंसर संबंधी स्वास्थ्य प्रभाव हो सकते हैं, बल्कि गैर-कैंसर वाले प्रभाव भी हो सकते हैं।

“इसके अलावा, भूजल में आर्सेनिक संदूषण आजकल कई अन्य राज्यों में पाया जाता है। इसने मुझे आर्सेनिक मुक्त पेयजल का उत्पादन करने के लिए एक सस्ता और प्रभावी समाधान खोजने के लिए प्रेरित किया, ”प्रोफेसर अभिजीत मैती के साथ बातचीत में कहते हैं। बेहतर भारत.

अभिजीत मैती, आईआईटी-रुड़की में पॉलिमर और प्रोसेस इंजीनियरिंग विभाग में एसोसिएट प्रोफेसर
प्रोफेसर अभिजीत मैती

उनके नेतृत्व में, आईआईटी-रुड़की के शोधकर्ताओं की एक टीम ने एक सरल और किफायती उपयोग वाली तकनीक विकसित की है जो वास्तविक दूषित जल पर्यावरण के तहत आर्सेनिक को सफलतापूर्वक हटा सकती है। आर्सेनिक मुक्त पेयजल का उत्पादन करने का यह समाधान सीसा, तांबा, लोहा और मैंगनीज जैसी अन्य भारी धातुओं को भी हटा सकता है।

किफायती और न्यूनतम

शोधकर्ताओं ने एक नया तंत्र विकसित किया है जो आर्सेनाइट की दो सबसे खतरनाक आर्सेनिक प्रजातियों – एएस (III) और आर्सेनेट एएस (वी) – को अन्य भारी धातु आयनों के साथ अवशोषित करेगा।

अधिशोषक फेरोमैंगनीज स्लैग नामक औद्योगिक अपशिष्ट से तैयार किया जाता है, जो बड़े पैमाने पर इस्पात उद्योग में पाए जाने वाले औद्योगिक अपशिष्ट से आता है; और लेटराइट चट्टान, एक प्राकृतिक चट्टान जो एक साधारण रासायनिक उपचार के माध्यम से भारत के विभिन्न हिस्सों में प्रचुर मात्रा में उपलब्ध है।

“सस्ते कच्चे माल, रसायनों का न्यूनतम उपयोग, और हटाने की प्रक्रिया की मापनीयता में आसानी – ये इस नवाचार के तीन स्तंभ हैं। पर्यावरणीय स्थिरता इसके केंद्र में है, यह देखते हुए कि फेरोमैंगनीज स्लैग का व्यावसायिक मूल्य बहुत कम है, ”प्रोफेसर मैती कहते हैं।

“एक औद्योगिक सेटअप में विकसित प्रौद्योगिकी के आधार पर रासायनिक उपचार प्रक्रिया के एक बैच में लगभग 500 किलोग्राम गोली सामग्री पहले ही तैयार की जा चुकी है। सौभाग्य से, हमारे पास एक औद्योगिक भागीदार था जो भारत सरकार के विज्ञान और प्रौद्योगिकी विभाग के तहत एक वैधानिक निकाय, विज्ञान और इंजीनियरिंग अनुसंधान बोर्ड (एसईआरबी) के माध्यम से उनकी ‘इम्प्रिंट 2ए’ योजना के तहत इस परियोजना से जुड़ा था। वास्तविक आर्सेनिक-दूषित जल वातावरण में आर्सेनिक हटाने के प्रयोग सफलतापूर्वक किए गए हैं।”

आईआईटी रूड़की के प्रोफेसर की टीम ने ऐसी तकनीक विकसित की है जो पीने के पानी को शुद्ध करने के लिए आर्सेनिक को हटा देती है।
आईआईटी दिल्ली में हाल ही में आयोजित आईइन्वेंटिव आईआईटी अनुसंधान एवं विकास मेले में आईआईटी रूड़की के शोधकर्ता आगंतुकों को अपनी तकनीक के बारे में समझाते हुए

वैश्विक चुनौती से निपटना

संस्थान द्वारा जारी एक प्रेस विज्ञप्ति में, आईआईटी रूड़की के कार्यवाहक निदेशक प्रोफेसर एमएल शर्मा ने कहा, “आर्सेनिक संदूषण को एक वैश्विक समस्या माना जाता है, क्योंकि अमेरिका और अफ्रीका के कई लोग इससे और जलभृत में अन्य भारी धातुओं से प्रभावित होते हैं। इस इनोवेशन से न सिर्फ भारत, बल्कि पूरी दुनिया को बहुत फायदा होगा। उच्च खाद्य मांग को पूरा करने के लिए, भारी मात्रा में आर्सेनिक-दूषित भूजल को निकाला जा रहा है और वे सतही जल को आर्सेनिक से प्रदूषित करते हैं।”

आईआईटी रूड़की में प्रायोजित अनुसंधान और औद्योगिक कंसल्टेंसी (एसआरआईसी) के डीन प्रोफेसर अक्षय द्विवेदी ने भी प्रेस विज्ञप्ति में कहा, “फेरोमैंगनीज स्लैग का प्रबंधन उद्योग और देश के लिए एक चुनौती पेश करता है। तो, (इसका) उपयोग…होगा पर्यावरण की दृष्टि से टिकाऊ दृष्टिकोण. इस प्रकार, यह प्रक्रिया पर्यावरण के अनुकूल है क्योंकि विनिर्माण प्रक्रिया में कोई खतरनाक रसायन शामिल नहीं होता है।”

इस नवप्रवर्तन की संरचना

इस अवशोषक में पाए जाने वाले दो कच्चे माल के मूल रूप – लेटराइट रॉक और फेरोमैंगनीज स्लैग – में लोहा, एल्यूमीनियम और मैंगनीज यौगिक होते हैं जो केवल रासायनिक उपचार के बाद आर्सेनिक की प्रजातियों को पकड़ने के लिए सक्रिय होते हैं।

“बड़े सतह क्षेत्र और इस अंतिम मीडिया (पदार्थों का संग्रह) के हाइड्रॉक्सिल समूहों की बड़ी मात्रा पानी से आर्सेनिक प्रजातियों को आसानी से पकड़ सकती है। अंतिम अवशोषक दानेदार रूप में आता है और इसे कार्ट्रिज में डाला जा सकता है,” प्रोफेसर मैती बताते हैं।

वह आगे कहते हैं, “आर्सेनिक को पकड़ने के लिए भरे हुए कार्ट्रिज को किसी भी मौजूदा जल शोधन उपकरण में फिट किया जा सकता है। 400 पार्ट्स प्रति बिलियन (पीपीबी) की आर्सेनिक सांद्रता वाले पानी को इस कार्ट्रिज से गुजारा जा सकता है और अंतिम पानी में आर्सेनिक की सांद्रता 0 से 10 पीपीबी से कम होगी। इस अधिशोषक का उपयोग करके सीसा, तांबा, लोहा और मैंगनीज जैसी अन्य भारी धातुओं को हटाया जा सकता है, ”प्रोफेसर मैती बताते हैं।

पानी की मात्रा का उपचार कार्ट्रिज में भरे अवशोषक मीडिया की मात्रा के आधार पर किया जाएगा। प्रोफेसर मैती के अनुसार, “कारतूस में मीडिया की 1.5 लीटर (एल) मात्रा 8,000 लीटर आर्सेनिक मुक्त पानी का उत्पादन करने में सक्षम है। इन 8,000 लीटर का उत्पादन 1.5 लीटर कार्ट्रिज से 10,000 मिनट के भीतर किया जा सकता है (यदि पानी लगातार कार्ट्रिज से गुजारा जा रहा हो)।

इस प्रकार, उपयोगकर्ता अपनी आवश्यकता के अनुसार डिवाइस चलाएगा। चार-पांच सदस्यों वाले एक परिवार को आम तौर पर प्रतिदिन पीने और खाना पकाने के लिए 20 से 25 लीटर पानी की आवश्यकता होती है।

“इस मात्रा में पानी का उत्पादन करने के लिए, हमें इसे अधिकतम 20 से 25 मिनट तक चलाने की आवश्यकता है। इस उपयोग योग्य उपकरण के घटक हैं एक रेत फिल्टर कार्ट्रिज, एक कार्बन फिल्टर कार्ट्रिज, 10 एल जल भंडारण उपकरण, एक यूवी लैंप (वैकल्पिक, पानी की गुणवत्ता के आधार पर), और विकसित सामग्री से भरा एक कार्ट्रिज। किसी बाहरी पंप की आवश्यकता नहीं है. मीडिया से भरे कार्ट्रिज के माध्यम से पानी का आवश्यक प्रवाह प्राप्त करने के लिए ओवरहेड टैंक का दबाव पर्याप्त है। यह तकनीक लगभग 10 वर्षों के निरंतर अनुसंधान प्रयासों के बाद विकसित की गई है, ”उन्होंने आगे कहा।

‘भारत में अपनी तरह का पहला’

प्रोफेसर मैती का कहना है कि चूंकि कच्चा माल सस्ता है, इसलिए हमारे भूजल में आर्सेनिक से निपटने के लिए विकसित सामग्री व्यावसायिक रूप से उपलब्ध तकनीक की तुलना में बहुत सस्ती है।

“यह मीडिया लागत आयातित अधिशोषक की तुलना में तीन से चार गुना कम है। इसके अलावा, यह मीडिया सबसे कठिन-से-हटाने योग्य आर्सेनिक प्रजातियों, अर्थात् आर्सेनाइट (एएस (III) प्रजातियों) को ऑक्सीकरण कर सकता है, जबकि अन्य आयातित मीडिया आर्सेनाइट को ऑक्सीकरण नहीं कर सकता है। इसके अलावा, कोई भी पूर्ण उपकरण उपलब्ध नहीं है जो पीने के पानी के लिए सुरक्षित सांद्रता स्तर तक आर्सेनिक को हटाने का दावा कर सके। इस प्रकार, ऐसा उपकरण भारत के साथ-साथ वैश्विक बाजार में भी अपनी तरह का पहला होगा,” उनका दावा है।

इस तकनीक की एक और महत्वपूर्ण विशेषता यह है कि इसे घरों के साथ-साथ बड़ी घरेलू प्रणालियों में मौजूदा जल शोधन प्रणालियों में आसानी से एकीकृत किया जा सकता है।

“मौजूदा जल उपचार तकनीक आर्सेनिक को छोड़कर कई अन्य हानिकारक अवयवों (मुख्य रूप से हानिकारक जैविक अवयवों) को हटाने में सक्षम है। विकसित सामग्री से भरे कार्ट्रिज को अलग-अलग क्षमता के मौजूदा जल शोधन उपकरणों/प्रणालियों के साथ जोड़ा जा सकता है। तो, अंतिम उपकरण आर्सेनिक के साथ-साथ अन्य हानिकारक तत्वों को हटाने में सक्षम होगा। इसके अलावा, उपयोग किए गए मीडिया की मात्रा को आवश्यकता के अनुसार बढ़ाया जा सकता है। सामग्री दानेदार रूप में है, इसलिए यह समग्र मौजूदा उपकरणों पर बहुत नगण्य दबाव ड्रॉप देगी, ”वह कहते हैं।

आईआईटी रूड़की के प्रोफेसर अभिजीत मैती की टीम ने ऐसी तकनीक विकसित की है जो पीने के पानी को शुद्ध करने के लिए आर्सेनिक को हटा देती है।
14 अक्टूबर 2022 को आईआईटी दिल्ली में ‘आईइनवेनटिव’ आईआईटी अनुसंधान एवं विकास मेले को संबोधित करते हुए आईआईटी रूड़की के एक शोधकर्ता

उद्योग सहयोग की तलाश

हाल ही में, आईआईटी-रुड़की की टीम ने इस तकनीक का एक प्रोटोटाइप तैयार किया भूजल 100-200 µg/L (माइक्रोग्राम/लीटर) की प्रारंभिक आर्सेनिक सांद्रता के साथ। अवशोषक के साथ लगभग दो मिनट के संपर्क समय के साथ, 10 µg/L (WHO द्वारा निर्धारित अधिकतम सीमा) से कम आर्सेनिक सांद्रता के साथ लगभग 250-300 L पानी का उत्पादन हुआ।

फिलहाल यह तकनीक भारत में उपलब्ध नहीं है। बाज़ार में उपलब्ध आयातित अवशोषक सीमित हैं, और लागत भी काफी अधिक है।

“अब तक, किसी भी सरकारी संगठन ने हमसे संपर्क नहीं किया है। लेकिन कुछ निजी संगठनों ने बातचीत शुरू कर दी है और उम्मीद है कि प्रौद्योगिकी किसी संभावित उद्योग भागीदार को हस्तांतरित कर दी जाएगी। हम इस तकनीक को किसी भी संभावित औद्योगिक भागीदार को हस्तांतरित करने के लिए तैयार हैं। इस तकनीक पर एक भारतीय पेटेंट प्रदान किया गया है और एक अन्य आवेदन लंबित है। हमारी टीम बड़े पैमाने पर उपयोग के लिए इस उपकरण को विकसित करने में बहुत रुचि रखती है, ”वे कहते हैं।

अतिरिक्त स्रोत:
‘बंगाल में आर्सेनिक प्रदूषण से 1.04 करोड़ प्रभावित’; द्वारा प्रकाशित हिन्दू 19 मार्च 2017 को



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