पानी की कमी से जूझ रहे विश्व के अधिकांश लोगों के लिए, आशा की किरण क्षितिज पर हो सकती है: गर्म हवा को आसानी से पीने के पानी में बदलने की क्षमता। पिछले कुछ वर्षों से, ऑस्टिन में टेक्सास विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं ने सूखाग्रस्त क्षेत्रों के निवासियों के लिए पीने के पानी के संभावित स्रोत के रूप में हवा में नमी पर ध्यान केंद्रित किया है। प्रोसीडिंग्स ऑफ द नेशनल एकेडमी ऑफ साइंसेज में प्रकाशित नए शोध में, उन्होंने पतली हवा से पीने का पानी बनाने के अपने प्रयासों में एक बड़ी सफलता हासिल की है: एक आणविक रूप से इंजीनियर हाइड्रोजेल केवल सूर्य के प्रकाश की ऊर्जा का उपयोग करके स्वच्छ पानी बना सकता है।
टेक्सास विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं ने एक हाइड्रोजेल बनाया है जो हवा से पीने योग्य पानी बनाने के लिए सूर्य के प्रकाश का उपयोग करता है। प्रौद्योगिकी अत्यधिक कुशल माइक्रोजेल बनाती है जो संभावित रूप से वैश्विक जल की कमी के लिए एक किफायती, पोर्टेबल समाधान प्रदान कर सकती है। ऊपर दी गई तस्वीर जेल का उपयोग करके एकत्र किए गए पानी के नमूने को दिखाती है। स्रोत: ऑस्टिन में टेक्सास विश्वविद्यालय
सौर ऊर्जा का उपयोग कर जल उत्पादन
शोधकर्ता सौर ऊर्जा का उपयोग करके वायुमंडल से पानी निकालने और इसे 40 डिग्री सेल्सियस से भी कम तापमान पर पीने योग्य बनाने में सक्षम थे, जो टेक्सास और दुनिया के अन्य हिस्सों में गर्मियों के मौसम के साथ मेल खाता है। इसका मतलब यह है कि, एक दिन, अत्यधिक गर्मी और साफ पानी तक कम पहुंच वाले स्थानों में लोग बस बाहर एक उपकरण रख सकते हैं और यह बिना किसी अतिरिक्त प्रयास के उनके लिए पानी का उत्पादन करेगा।
कॉकरेल स्कूल ऑफ इंजीनियरिंग के वाकर मैकेनिकल इंजीनियरिंग विभाग और टेक्सास मैटेरियल्स रिसर्च इंस्टीट्यूट में सामग्री विज्ञान और इंजीनियरिंग के प्रोफेसर गुइहुआ यू ने कहा, "हमारे नए हाइड्रोजेल के साथ, हम सिर्फ पतली हवा से पानी नहीं खींच रहे हैं। हम इसे बहुत तेज़ी से और बहुत अधिक ऊर्जा का उपयोग किए बिना कर रहे हैं।" "हमारे हाइड्रोजेल के बारे में वास्तव में आकर्षक बात यह है कि यह पानी कैसे छोड़ता है। टेक्सास की भीषण गर्मियों के बारे में सोचें - हम हीटर चालू किए बिना तापमान में प्राकृतिक वृद्धि और गिरावट का लाभ उठा सकते हैं।"
नमी की स्थिति के आधार पर, उपकरण प्रति किलोग्राम जेल सामग्री से 3.5 से 7 किलोग्राम पानी का उत्पादन कर सकता है।
इस शोध की एक महत्वपूर्ण विशेषता यह है कि हाइड्रोजेल "माइक्रोजेल" नामक सूक्ष्म कणों को समायोजित कर सकता है। ये माइक्रोजेल गति और दक्षता बढ़ा सकते हैं, जिससे ऐसे उपकरण वास्तविकता के करीब आ सकते हैं। हाइड्रोजेल को छोटे कणों में परिवर्तित करके, अल्ट्राफास्ट पानी कैप्चर और रिलीज प्राप्त किया जा सकता है। यह एक नया, अत्यधिक कुशल अवशोषक प्रदान करता है जो प्रति दिन कई चक्रों के माध्यम से जल उत्पादन में उल्लेखनीय वृद्धि कर सकता है।
शोधकर्ता प्रौद्योगिकी को व्यावसायिक उत्पाद में बदलने की उम्मीद में इसमें और अधिक सुधार कर रहे हैं। फोकस का एक क्षेत्र दक्षता को और बढ़ाने के लिए माइक्रोजेल के इंजीनियरिंग डिजाइन को अनुकूलित करना है।
स्केलिंग बढ़ाना एक महत्वपूर्ण अगला कदम है। शोधकर्ताओं का लक्ष्य अपने निष्कर्षों को एक व्यावहारिक, स्केलेबल समाधान में तब्दील करना है जिसका उपयोग विश्व स्तर पर स्वच्छ पेयजल के उत्पादन की कम लागत वाली, पोर्टेबल विधि के रूप में किया जा सकता है। यह इथियोपिया जैसे देशों में जीवन बदलने वाला हो सकता है, जहां लगभग 60% आबादी के पास बुनियादी स्वच्छ पेयजल तक पहुंच नहीं है।
प्रयोगशाला में स्नातक छात्र झाओ याक्सुआन ने कहा, "इस उपकरण को विकसित करने में हमारा अंतिम लक्ष्य इसे दुनिया भर के उन लोगों के लिए सुलभ बनाना है, जिन्हें विशेष रूप से शुष्क क्षेत्रों में स्वच्छ पेयजल की त्वरित और निरंतर पहुंच की आवश्यकता है।"
टीम जैविक सामग्री से बने उपकरण के अन्य संस्करणों पर काम कर रही है, जिससे बड़े पैमाने पर उत्पादन सस्ता हो जाएगा। अधिक व्यावसायिक रूप से व्यवहार्य डिज़ाइनों की ओर संक्रमण में, नमी अवशोषक उत्पादन को बढ़ाने और उत्पाद के जीवन भर स्थायित्व बनाए रखने में भी चुनौतियाँ हैं। शोध के फोकस में यह भी शामिल है कि डिवाइस को पोर्टेबल और विभिन्न एप्लिकेशन परिदृश्यों के लिए उपयुक्त कैसे बनाया जाए।
इस परियोजना को वेल्च फाउंडेशन के रासायनिक अनुसंधान में नॉर्मन हैकरमैन पुरस्कार और केमिली ड्रेफस शिक्षक-विद्वान पुरस्कार द्वारा वित्त पोषित किया गया है।