एक नोबेल पुरस्कार विजेता रसायनज्ञ ने सौर ऊर्जा से चलने वाली एक मशीन का अनावरण किया है जो शुष्क रेगिस्तानी हवा से प्रति दिन 1,000 लीटर तक स्वच्छ पेयजल निकालने में सक्षम है, एक ऐसी सफलता जो दुनिया में पानी की कमी से निपटने के तरीके को नया आकार दे सकती है। कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय, बर्कले के सामग्री वैज्ञानिक प्रोफेसर उमर याघी ने धातु-कार्बनिक ढांचे, या एमओएफ, अत्यधिक छिद्रपूर्ण सामग्री का उपयोग करके प्रणाली विकसित की है जो कम नमी वाले वातावरण में भी जल वाष्प को फंसा सकती है। पूरी तरह से ऑफ-ग्रिड संचालित और सूरज की रोशनी से संचालित, यह तकनीक सूखा-प्रवण क्षेत्रों, आपदा प्रभावित समुदायों और दूरदराज की बस्तियों के लिए डिज़ाइन की गई है जहां पारंपरिक जल बुनियादी ढांचा अविश्वसनीय या अनुपस्थित है।
कैसे सौर मशीन रेगिस्तान की हवा से पानी एकत्र करती है
आविष्कार के केंद्र में एमओएफ हैं, जो कार्बनिक अणुओं से जुड़े धातु नोड्स से बने क्रिस्टलीय पदार्थ हैं। उनका आंतरिक सतह क्षेत्र इतना विशाल है कि एक ग्राम में फुटबॉल के मैदान के क्षेत्रफल के बराबर छिद्र हो सकते हैं।रात में, जब तापमान गिरता है, तो एमओएफ सामग्री हवा से जलवाष्प को सोख लेती है, यहां तक कि नमी के स्तर 20% से भी कम होने पर भी। दिन के दौरान, सूरज की रोशनी धीरे-धीरे सामग्री को गर्म करती है, जिससे फंसी हुई नमी निकल जाती है। इसके बाद वाष्प संघनित होकर तरल पानी बन जाता है, जिसे इकट्ठा करके पीने के लिए फ़िल्टर किया जाता है।याघी ने प्रणाली का वर्णन करते हुए कहा, “विज्ञान यहाँ है।” “अब हमें साहस की आवश्यकता है, कार्य की विशालता के अनुरूप साहस।”इससे पहले कैलिफ़ोर्निया की डेथ वैली में परीक्षण किए गए प्रोटोटाइप ने मामूली आउटपुट का उत्पादन किया था, लेकिन सिस्टम को 20 फुट के शिपिंग कंटेनर में स्केल करने से उत्पादन में नाटकीय रूप से वृद्धि हुई है, जिससे यह सामुदायिक स्तर की आपूर्ति के लिए व्यवहार्य हो गया है।
प्रोफेसर उमर याघी
वैश्विक जल तनाव पर प्रतिक्रिया
नवप्रवर्तन एक महत्वपूर्ण समय पर आता है। संयुक्त राष्ट्र के अनुसार, दुनिया भर में लगभग 2.2 अरब लोगों के पास सुरक्षित रूप से प्रबंधित पेयजल की कमी है, और अरबों लोगों को हर साल कम से कम एक महीने के लिए पानी की गंभीर कमी का सामना करना पड़ता है। हाल के संयुक्त राष्ट्र के आकलन ने ग्रह को “वैश्विक जल दिवालियापन” युग में प्रवेश करने वाला बताया है।याघी का उपकरण अलवणीकरण जैसे पारंपरिक जल स्रोतों के लिए एक विकेन्द्रीकृत विकल्प प्रदान करता है, जो ऊर्जा-गहन हो सकता है और पर्यावरण की दृष्टि से हानिकारक नमकीन अपशिष्ट उत्पन्न कर सकता है। चूंकि एमओएफ-आधारित प्रणाली परिवेशीय सौर ऊर्जा पर चलती है, इसलिए इसे ग्रिड बिजली या जीवाश्म ईंधन की आवश्यकता नहीं होती है।“यह तब काम कर सकता है जब पारंपरिक बुनियादी ढांचा विफल हो जाता है,” कैरेबियन में एक पर्यावरण अधिकारी डेवोन बेकर ने कहा, जिन्होंने तूफान-प्रवण द्वीपों के लिए प्रौद्योगिकी में रुचि व्यक्त की है। “केवल परिवेशीय ऊर्जा का उपयोग करके ऑफ-ग्रिड संचालित करने की क्षमता कमजोर समुदायों के लिए विशेष रूप से आकर्षक है।”
शरणार्थी जड़ों से लेकर वैश्विक प्रभाव तक
याघी की प्रेरणा अत्यंत व्यक्तिगत है। जॉर्डन में एक फ़िलिस्तीनी शरणार्थी परिवार में जन्मे, वह बहते पानी के बिना एक रेगिस्तानी समुदाय में बड़े हुए। अपने नोबेल भोज भाषण में, उन्होंने अपने पड़ोस में फुसफुसाहट सुनने को याद किया, “पानी आ रहा है,” क्योंकि आपूर्ति बंद होने से पहले निवासी कंटेनर भरने के लिए दौड़ पड़े थे।उन्होंने कहा, उस स्मृति ने वास्तविक दुनिया में अस्तित्व की चुनौतियों को हल करने में सक्षम सामग्री इंजीनियर करने के उनके दृढ़ संकल्प को आकार दिया। उन्होंने अपने क्षेत्र, रेटिकुलर केमिस्ट्री को जलवायु और स्थिरता संकटों को संबोधित करने के लिए “पदार्थ की पुनर्कल्पना करने में सक्षम विज्ञान” के रूप में वर्णित किया।
वादा और बाक़ी रुकावटें
साइंस एडवांसेज जैसी पत्रिकाओं में सहकर्मी-समीक्षित अध्ययनों ने वायुमंडलीय जल संचयन में एमओएफ की दक्षता की पुष्टि की है। हालाँकि, बड़े पैमाने पर तैनाती संभव होने से पहले चुनौतियाँ बनी हुई हैं। लागत कम रखते हुए बड़े पैमाने पर एमओएफ का उत्पादन करना एक बड़ी बाधा है, साथ ही लंबी अवधि में कठोर वातावरण में स्थायित्व सुनिश्चित करना भी एक बड़ी बाधा है।याघी ने प्रौद्योगिकी का व्यावसायीकरण करने और व्यापक वितरण के लिए साझेदारी तलाशने के लिए एटोको कंपनी की स्थापना की। विशेषज्ञों का कहना है कि यदि विनिर्माण और लागत बाधाओं को कम किया जा सकता है, तो प्रणाली मौजूदा जल बुनियादी ढांचे के लिए एक लचीला पूरक प्रदान कर सकती है, खासकर अफ्रीका, मध्य पूर्व और एशिया के कुछ हिस्सों में शुष्क क्षेत्रों में।
एक जलवायु-युग नवाचार
जैसे-जैसे सूखा गहराता जा रहा है और चरम मौसम की घटनाएं जल प्रणालियों को बाधित कर रही हैं, विकेंद्रीकृत और जलवायु-अनुकूल समाधान तेजी से जरूरी हो गए हैं। याघी का आविष्कार नदियों या जलभरों को प्रतिस्थापित करने का वादा नहीं करता है, लेकिन यह कुछ मौलिक प्रदान करता है, सूरज की रोशनी और उन्नत सामग्रियों से अधिक कुछ नहीं का उपयोग करके हवा से पीने का पानी उत्पन्न करने की क्षमता।अविश्वसनीय आपूर्ति का सामना कर रहे अरबों लोगों के लिए, यह वास्तव में एक वैज्ञानिक सफलता से कहीं अधिक साबित हो सकता है। यह एक जीवनरेखा हो सकती है.
