नई दिल्ली, 19 नवंबर (इंडिया साइंस वायर): समुद्री जल को मीठे पानी में परिवर्तित करने के लिए अधिक कुशल विलवणीकरण तकनीक विकसित करने के प्रयासों को एक बड़ा बढ़ावा मिलने की उम्मीद है क्योंकि शोधकर्ताओं ने एक्वापोरिन के आणविक कामकाज में नई अंतर्दृष्टि प्राप्त की है।
बढ़ती आबादी और जलवायु परिवर्तन आने वाले समय में पानी की उपलब्धता के लिहाज से एक बड़ी वैश्विक चुनौती है। दुनिया भर में वैज्ञानिक समुदाय घरेलू और औद्योगिक उपयोग के लिए समुद्र और महासागरों के खारे पानी को मीठे पानी में बदलने के बेहतर तरीकों की तलाश कर रहे हैं। हालांकि आज बाजार में विभिन्न विलवणीकरण प्रौद्योगिकियां मौजूद हैं, इन प्रौद्योगिकियों द्वारा उच्च ऊर्जा व्यय उनके व्यापक उपयोग को प्रतिबंधित करता है।
भारतीय प्रौद्योगिकी संस्थान (IIT) – मद्रास की एक शोध टीम कार्बन नैनोट्यूब और ग्रेफीन नैनोपोर्स के उपयोग की समस्याओं को दूर करने के लिए खोज कर रही है। हालांकि अध्ययनों से पता चला है कि पारंपरिक रिवर्स ऑस्मोसिस झिल्ली की तुलना में ग्रेफाइटिक कार्बन सामग्री एक बड़ी जल पारगम्यता क्षमता दिखाती है, उनकी ट्यूब जैसी संरचनाएं उनके प्रवेश द्वार पर हाइड्रोडायनामिक प्रतिरोध के कारण पारगमन की दर को कम करती हैं। इस समस्या के समाधान के लिए टीम ने प्रकृति से प्रेरणा ली।
उन्होंने देखा कि एक्वापोरिन के घंटे के आकार का आकार पानी के एक साथ पारित होने और उसमें से आयनों/लवणों को बाहर करने में मदद करता है और यह जांचने का फैसला किया कि क्या वही संरचना कार्बन नैनोमटेरियल-आधारित झिल्ली की विलवणीकरण दक्षता को बढ़ा सकती है। टीम ने विशेष रूप से पाया कि कार्बन नैनोट्यूब में पानी के प्रवाहकत्त्व को शंक्वाकार या घंटे के आकार के इनलेट की शुरूआत के साथ कैसे और क्यों बढ़ाया जाता है।
टीम लीडर, प्रो. सरिथ पी साथियन ने कहा, “हमारे अध्ययन से पता चलता है कि घंटे के आकार के नैनोपोर्स के अंदर पानी के पारगमन में वृद्धि के लिए एक तंत्र जिम्मेदार हैं। यह संभव है कि एक ही तंत्र को नैनोपोर्स की एक अलग प्रणाली में पुन: पेश किया जाए जो उच्च विलवणीकरण दक्षता प्रदान कर सके। दूसरे, झिल्ली का आयन अस्वीकृति एक महत्वपूर्ण पहलू है जब इस तरह के नैनोपोरस झिल्ली के माध्यम से विलवणीकरण की बात आती है। हमारे अध्ययन से, हम पाते हैं कि आयन अस्वीकृति मुख्य रूप से सीएनटी आकार पर निर्भर है। इसलिए, आयन अस्वीकृति से समझौता किए बिना एक बहुत ही उच्च पारगम्यता क्षमता वाले नैनोपोर ज्यामिति की कल्पना करना संभव हो सकता है।”
यह अध्ययन ऑस्ट्रेलिया की स्वाइनबर्न यूनिवर्सिटी ऑफ टेक्नोलॉजी और नीदरलैंड स्थित डेल्फ़्ट यूनिवर्सिटी ऑफ टेक्नोलॉजी के सहयोग से किया गया था। यह जल प्रौद्योगिकी पहल (डब्ल्यूटीआई) के हिस्से के रूप में भारत सरकार के विज्ञान और प्रौद्योगिकी विभाग की एक प्रायोजित परियोजना थी।
टीम में IIT मद्रास से श्री विष्णु प्रसाद कुरुपथ, ऑस्ट्रेलिया के स्विनबर्न यूनिवर्सिटी ऑफ़ टेक्नोलॉजी से डॉ श्रीधर कुमार कन्नम और नीदरलैंड के डेल्फ़्ट यूनिवर्सिटी ऑफ़ टेक्नोलॉजी के डॉ रेमको हार्टकैंप शामिल थे। इस अध्ययन के निष्कर्ष डिसेलिनेशन जर्नल में प्रकाशित हुए हैं।
