ऑस्ट्रेलिया में आरएमआईटी विश्वविद्यालय के वैज्ञानिकों ने एक पुन: प्रयोज्य चुंबकीय सामग्री बनाई है जिसने एक घंटे के भीतर पानी से 95% से अधिक सूक्ष्म और नैनोप्लास्टिक को हटा दिया और कुछ पीएफएएस के खिलाफ प्रारंभिक वादा दिखाया।नई जल उपचार तकनीक 30 नैनोमीटर तक के प्लास्टिक कणों को पकड़ती है और साथ ही जहरीली भारी धातुओं, दवा के अवशेषों और औद्योगिक रंगों को भी बाहर निकालती है। निष्कर्षों को केमिकल इंजीनियरिंग जर्नल में आरएमआईटी विश्वविद्यालय के सह-लेखक प्रोफेसर निकी एश्तियाघी और एसोसिएट प्रोफेसर नासिर महमूद के साथ मुख्य लेखक डॉ. मुहम्मद हारिस द्वारा “पीएफएएस और माइक्रो-नैनोप्लास्टिक्स को तेजी से एक साथ हटाने के लिए एमओएफ-आधारित चुंबकीय अवशोषक का स्केलेबल रूम-तापमान संश्लेषण” शीर्षक वाले एक पेपर में प्रकाशित किया गया था।
वास्तविक दुनिया की परिस्थितियों में तेजी से सफाई
प्रयोगशाला परीक्षण में, चुंबकीय पाउडर ने ताजे और नमकीन पानी दोनों में पॉलीथीन, पॉलीप्रोपाइलीन और पॉलिएस्टर सहित 95% से अधिक छोटे प्लास्टिक बिट्स को खत्म कर दिया। सामग्री ने पहले 15 मिनट के भीतर 80% प्रदूषकों को पकड़ लिया, जो सीधे वाणिज्यिक जल उपचार संयंत्रों द्वारा उपयोग किए जाने वाले त्वरित सफाई समय से मेल खाता है।आरएमआईटी के स्कूल ऑफ इंजीनियरिंग के शोधकर्ता डॉ. हारिस ने कहा, “हमारी सामग्री सूक्ष्म और नैनोप्लास्टिक्स को तुरंत हटाने के लिए डिज़ाइन की गई है।”प्लास्टिक के अलावा, पाउडर ने 95% से अधिक भारी धातुओं जैसे पारा, क्रोमियम और तांबे के साथ-साथ इबुप्रोफेन और कपड़े के रंगों को भी साफ कर दिया। प्रारंभिक परीक्षण से यह भी पता चला कि सामग्री पीएफएएस के बड़े अणुओं को पकड़ सकती है, जहरीले रसायन जो प्रकृति में बहुत धीरे-धीरे टूटते हैं। हालाँकि, शोधकर्ताओं का कहना है कि पीएफएएस निष्कासन प्रारंभिक चरण में है।प्रोफेसर एश्तियाघी ने कहा, “बड़े पैमाने पर नैनोप्लास्टिक्स को हटाने के लिए वर्तमान में कोई प्रभावी समाधान नहीं है।” उन्होंने कहा कि नैनोस्केल प्लास्टिक को पकड़ना महत्वपूर्ण है, क्योंकि ये सूक्ष्म टुकड़े आसानी से सामान्य फिल्टर से गुजर जाते हैं।
चुम्बकों से पुनर्प्राप्ति समस्या का समाधान
पिछले जल सफाई पाउडर के साथ एक बड़ी समस्या प्रदूषकों को सोखने के बाद सामग्री को पानी से वापस निकालना था। इसे हल करने के लिए, RMIT ने अवशोषक पाउडर को औद्योगिक चुम्बकों के साथ जोड़ने के लिए कनाडाई फर्म वन आई इंडस्ट्रीज के साथ साझेदारी की।संयुक्त प्रणाली का परीक्षण औद्योगिक कपड़े धोने के अपशिष्ट जल पर किया गया, जो सिंथेटिक प्लास्टिक फाइबर प्रदूषण का एक प्रमुख स्रोत है। साबुन, रसायनों और कार्बनिक गंदगी के उच्च स्तर के बावजूद, सामग्री ने तरल रंगों के साथ-साथ 88% से अधिक पॉलिएस्टर माइक्रोफाइबर को हटा दिया। एक बार सफाई प्रक्रिया समाप्त हो जाने पर, चुम्बक आसानी से पाउडर को पानी से बाहर खींच लेते हैं ताकि इसे दोबारा इस्तेमाल किया जा सके।वन आई इंडस्ट्रीज के संस्थापक और आविष्कारक रोजर सिमंसन ने कहा, “उद्योग माइक्रोप्लास्टिक्स और उभरते प्रदूषकों को प्रयोगशाला से बाहर निकालने और वास्तविक उपचार वातावरण में स्थानांतरित करने के व्यावहारिक तरीके की प्रतीक्षा कर रहा है।” “चुनौती केवल इन कणों को पकड़ना नहीं है, बल्कि अपना काम पूरा करने के बाद उपचार सामग्री को जल्दी और विश्वसनीय तरीके से पुनर्प्राप्त करना है, बिना कोई नई अपशिष्ट धारा बनाए। सिद्ध चुंबकीय पृथक्करण के साथ उच्च-प्रदर्शन प्रदूषक कैप्चर का संयोजन वास्तविक दुनिया में तैनाती के लिए एक बहुत मजबूत मार्ग बनाता है।”एसोसिएट प्रोफेसर महमूद ने कहा, “यह यथार्थवादी जल स्थितियों में काम करता है, मिश्रित प्रदूषकों को संभालता है और कुशलतापूर्वक पुनर्प्राप्त किया जा सकता है।”
उत्पादन लागत में 75 प्रतिशत की कटौती
नया डिज़ाइन टीम की प्रारंभिक 2022 माइक्रोप्लास्टिक हटाने की सफलता से एक बड़ा कदम आगे बढ़ाता है। सस्ते कच्चे माल का उपयोग करने वाली कमरे के तापमान वाली निर्माण प्रक्रिया पर स्विच करके, शोधकर्ताओं ने लागत में लगभग 75% की कटौती करते हुए उत्पादन को पांच गुना बढ़ा दिया। क्योंकि चुंबकीय पाउडर को साफ किया जा सकता है और कई बार पुन: उपयोग किया जा सकता है, चलाने की लागत कम रहती है।प्रोफेसर एश्तियाघी ने कहा, “हमारा लक्ष्य प्रौद्योगिकी को बड़े पैमाने पर प्रभावी, व्यावहारिक और किफायती बनाना था।” “इसमें यह सुनिश्चित करना शामिल है कि सामग्री को पुनर्प्राप्त किया जा सके, पुन: उपयोग किया जा सके और मौजूदा उपचार प्रणालियों में एकीकृत किया जा सके।”
वाणिज्यिक साझेदारी और वैश्विक विस्तार
आरएमआईटी अब स्टॉर्मवॉटर और सामुदायिक जल नेटवर्क पर प्रणाली का परीक्षण करने के लिए जिलॉन्ग, विक्टोरिया में स्थित स्वदेशी स्वामित्व वाली फर्म फायर एंड टेस्ट ऑस्ट्रेलिया के साथ काम कर रही है।एश्तियाघी ने कहा, “भूमि और जलमार्गों के संरक्षक के रूप में स्वदेशी समुदायों के लिए पानी की सफाई और सुरक्षा बहुत महत्वपूर्ण है।”विश्वविद्यालय ने संयुक्त राज्य अमेरिका और यूरोप के बाजारों तक पहुंचने के लिए ऑस्ट्रेलियाई कंपनी स्टार वॉटर ग्रुप के साथ भी साझेदारी की है, जहां नियामक शहर की जल आपूर्ति में प्लास्टिक और रासायनिक स्तरों पर सख्त नियम बना रहे हैं।सिमंसन ने कहा कि प्रौद्योगिकी कपड़ा कारखानों, औद्योगिक संयंत्रों, शहर की जल प्रणालियों और स्थानीय तूफानी जल सेटअपों के लिए मजबूत व्यावहारिक क्षमता दिखाती है।
बढ़ते पर्यावरणीय संकट से निपटना
माइक्रोप्लास्टिक्स और नैनोप्लास्टिक्स एक बढ़ता हुआ पर्यावरणीय खतरा बन गए हैं क्योंकि अधिक सबूत नदियों, महासागरों, पीने के पानी और भोजन में उनकी उपस्थिति दर्शाते हैं। ये छोटे टुकड़े बड़े प्लास्टिक कचरे, सिंथेटिक कपड़ों और फैक्ट्री प्रक्रियाओं से टूट जाते हैं, जिससे उन्हें सामान्य फिल्टर का उपयोग करके पकड़ना लगभग असंभव हो जाता है।नैनोप्लास्टिक्स विशेष रूप से जोखिम भरे हैं क्योंकि उनका छोटा आकार उन्हें कोशिका की दीवारों से गुजरता है और जीवित प्राणियों के अंदर जमा होने देता है। सामान्य जल उपचार संयंत्र रेत, बजरी और बुनियादी निपटान पूलों पर निर्भर होते हैं जो नैनोमीटर में मापे गए कणों को पकड़ने के लिए नहीं बनाए जाते हैं।एक ऐसी सामग्री बनाकर जो भौतिक रूप से नैनोप्लास्टिक्स को पकड़ लेती है और फिर मैग्नेट के साथ बाहर खींची जा सकती है, आरएमआईटी टीम सार्वजनिक नदियों और समुद्रों में प्रवाहित होने से पहले इन छोटे टुकड़ों को फंसाने का एक व्यावहारिक तरीका प्रदान करती है। यूरोप और उत्तरी अमेरिका में सरकारें फ़ैक्टरी अपवाह पर कड़ी सीमाएँ निर्धारित कर रही हैं, लेकिन सरल उपकरण जो एक ही समय में प्लास्टिक बिट्स और रासायनिक अपशिष्ट दोनों को संभालते हैं, उपचार संयंत्रों के लिए आवश्यक होते जा रहे हैं।
