હવા અને પાણીના પ્રદૂષણનો સામનો કરવા માટે નવી નવીન રીતે ડિઝાઇન કરાયેલ ઓછી કિંમતની સામગ્રી

અભ્યાસે એક નવી સામગ્રી ઉત્પન્ન કરી છે જે હવાને શોષી શકે છે અને પાણી પ્રદૂષકો અને હાલમાં ઉપયોગમાં લેવાતા સક્રિય કાર્બન માટે ઓછા ખર્ચે ટકાઉ વિકલ્પ હોઈ શકે છે

પ્રદૂષણ આપણું બનાવે છે ગ્રહની જમીન પાણી, હવા અને પર્યાવરણના અન્ય ઘટકો ગંદા, અસુરક્ષિત અને વાપરવા માટે અયોગ્ય. પ્રદૂષણ કુદરતી વાતાવરણમાં દૂષિત(ઓ)ના કૃત્રિમ પરિચય અથવા પ્રવેશને કારણે થાય છે. પ્રદૂષણ વિવિધ પ્રકારના છે; ઉદાહરણ જમીન પ્રદૂષણ મોટાભાગે વાણિજ્યિક કંપનીઓ દ્વારા ઘરગથ્થુ નિકાલ અથવા કચરો અને ઔદ્યોગિક કચરાને કારણે થાય છે. પાણી પ્રદૂષણ જ્યારે વિદેશી પદાર્થોનો પરિચય થાય છે ત્યારે થાય છે પાણી રસાયણો, ગટરનો સમાવેશ થાય છે પાણી, જંતુનાશકો અને ખાતરો અથવા પારો જેવી ધાતુઓ. હવામાં હવામાં તરતા લાખો નાના કણો ધરાવતા સૂટ જેવા બળતણમાંથી હવામાં રહેલા કણોને કારણે વાયુ પ્રદૂષણ થાય છે. વાયુ પ્રદૂષણનો બીજો સામાન્ય પ્રકાર ખતરનાક વાયુઓ છે, જેમ કે સલ્ફર ડાયોક્સાઇડ, કાર્બન મોનોક્સાઇડ, નાઇટ્રોજન ઓક્સાઇડ અને રાસાયણિક વરાળ. હવા પ્રદૂષણ ગ્રીનહાઉસ વાયુઓનું સ્વરૂપ પણ લઈ શકે છે (જેમ કે કાર્બન ડાયોક્સાઇડ અથવા સલ્ફર ડાયોક્સાઇડ) અને અમારા ગ્રહ ગ્રીનહાઉસ અસર દ્વારા. અન્ય પ્રકારનું પ્રદૂષણ એ ધ્વનિ પ્રદૂષણ છે જ્યારે વિમાનો, ઉદ્યોગ અથવા અન્ય સ્ત્રોતોમાંથી આવતો અવાજ હાનિકારક સ્તરે પહોંચે છે.

પર્યાવરણને શુદ્ધ કરવા માટે તાજેતરના વર્ષોમાં મોટા પ્રયાસો કરવામાં આવ્યા હોવા છતાં, પ્રદૂષણ એક મોટી સમસ્યા છે અને તે સ્વાસ્થ્ય માટે સતત જોખમો ઉભી કરે છે, જે વિશ્વભરમાં 200 મિલિયન લોકોને અસર કરે છે. સમસ્યાઓ નિર્વિવાદપણે વિકાસશીલ વિશ્વમાં સૌથી મોટી છે, જ્યાં પ્રદૂષણના પરંપરાગત સ્ત્રોતો જેમ કે ઔદ્યોગિક ઉત્સર્જન, નબળી સ્વચ્છતા, અપૂરતું કચરો વ્યવસ્થાપન, દૂષિત પાણી બાયોમાસ ઇંધણમાંથી પુરવઠો અને ઘરની અંદરના હવાના પ્રદૂષણના સંપર્કો મોટી સંખ્યામાં લોકોને અસર કરે છે. વિકસિત દેશોમાં પણ, તેમ છતાં, પર્યાવરણીય પ્રદૂષણ ચાલુ રહે છે, ખાસ કરીને સમાજના ગરીબ વર્ગોમાં. જો કે જોખમો સામાન્ય રીતે વિકાસશીલ દેશોમાં વધુ હોય છે, જ્યાં ગરીબી, ટેકનોલોજી અપનાવવા માટે આર્થિક અવરોધો અને નબળા પર્યાવરણીય કાયદાઓ પ્રદૂષણના ઊંચા સ્તરનું કારણ બને છે. આ જોખમ વધુ અસુરક્ષિત છે પાણી, નબળી સ્વચ્છતા, નબળી સ્વચ્છતા અને ઘરની અંદરનું વાયુ પ્રદૂષણ. અજાત અને વધતા બાળકો પર પ્રદૂષણની હાનિકારક અસરો છે અને કેન્સર અને અન્ય રોગોને કારણે આયુષ્ય 45 વર્ષ જેટલું ઓછું હોઈ શકે છે. હવા અને જળ પ્રદૂષણ સાયલન્ટ કિલર છે અને તે આપણા પર પ્રતિકૂળ અસર કરે છે તેવું માનવામાં આવે છે ગ્રહ અને બદલામાં માનવજાત. આપણે જે હવામાં શ્વાસ લઈએ છીએ તે ખૂબ જ ચોક્કસ રાસાયણિક રચના ધરાવે છે જે 99 ટકા નાઈટ્રોજન, ઓક્સિજન, પાણીની વરાળ અને નિષ્ક્રિય વાયુઓ છે. વાયુ પ્રદૂષણ ત્યારે થાય છે જ્યારે સામાન્ય રીતે હવામાં ઉમેરવામાં આવતી નથી. પાર્ટિક્યુલેટ મેટર - હવામાં જોવા મળતા ઘન કણો અને પ્રવાહી ટીપાં અને પાવર પ્લાન્ટ્સ, ઉદ્યોગો, ઓટોમોબાઈલ અને આગમાંથી ઉત્સર્જિત - હવે શહેરો અને ઉપનગરીય વિસ્તારોમાં સર્વવ્યાપી છે. ઉપરાંત, લાખો ટન ઔદ્યોગિક કચરો વિશ્વમાં છોડવામાં આવે છે પાણી દર વર્ષે. રજકણ અને રંગો બંને પર્યાવરણ, ઇકોસિસ્ટમ અને માનવતા માટે અત્યંત ઝેરી છે.

વિવિધ પદ્ધતિઓ અને પ્રક્રિયાઓ નિયમિતપણે હવાને હલ કરવા માટે ઉપયોગમાં લેવાય છે અને પાણી પ્રદૂષણ, જેમાં ગાળણ, આયન-વિનિમય, કોગ્યુલેશન, વિઘટન, શોષણ વગેરેનો સમાવેશ થાય છે અને આ દરેક પદ્ધતિઓ સફળતાના અલગ-અલગ દર દર્શાવે છે. સરખામણી કરવામાં આવે ત્યારે, શોષણને સૌથી વધુ શક્ય માનવામાં આવે છે કારણ કે તે સરળ, ચલાવવામાં સરળ, ઉચ્ચ કાર્યક્ષમતા, ઉપયોગની સગવડ વગેરે છે. હવા અને કચરાનું પ્રદૂષણ ઘટાડવામાં વિવિધ શોષક તત્વોમાં પાણી, સક્રિય કાર્બન સૌથી વધુ ઉપયોગમાં લેવાતું શોષક છે. સક્રિય ચારકોલ પણ કહેવાય છે, તે કાર્બનનું એક સ્વરૂપ છે જે નાના, ઓછા-વોલ્યુમ છિદ્રો ધરાવે છે જે શોષણ અથવા રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓ માટે ઉપલબ્ધ સપાટી વિસ્તારને વધારે છે. વાસ્તવમાં, સક્રિય કાર્બન એ શોષકમાં ગોલ્ડ સ્ટાન્ડર્ડ છે. કાર્બન માટે કુદરતી લગાવ છે ઓર્ગેનિક બેન્ઝીન જેવા પ્રદૂષકો, જે તેની સપાટી સાથે જોડાય છે. જો તમે કાર્બનને "સક્રિય" કરો છો એટલે કે તેને 1,800 ડિગ્રી પર વરાળ કરો છો, તો નાના છિદ્રો અને ખિસ્સા બનાવે છે જે તેની સપાટીનો વિસ્તાર વધારે છે. જંતુનાશકો, ક્લોરોફોર્મ અને અન્ય દૂષકો આ મધપૂડાના છિદ્રોમાં સરકી જાય છે અને તેને પકડી રાખે છે. ઉપરાંત, એકવાર તેની સંપૂર્ણ સારવાર કર્યા પછી પાણીમાં કોઈ કાર્બન રહેતો નથી. ચીન અને ભારત જેવા વિકાસશીલ દેશોમાં વોટર ટ્રીટમેન્ટ પ્લાન્ટ નિયમિતપણે સક્રિય કાર્બનનો ઉપયોગ કરે છે. તેવી જ રીતે, સક્રિય કાર્બનમાં વિશિષ્ટ ગુણધર્મો છે જે હવામાંથી અસ્થિર સંયોજનો, ગંધ અને અન્ય વાયુયુક્ત પ્રદૂષકોને દૂર કરવામાં મદદ કરે છે. તે જે રીતે કામ કરે છે તે એકદમ સરળ છે. સક્રિય કાર્બનના કેટલાક ડાઉનસાઇડ્સ છે, સૌપ્રથમ તો તે ખૂબ જ ખર્ચાળ છે અને તેની શેલ્ફ લાઇફ ખૂબ જ ટૂંકી છે કારણ કે તેનો ઉપયોગ તેના છિદ્રો ભરાય ત્યાં સુધી જ થઈ શકે છે – જેના કારણે તમારે સમયાંતરે ફિલ્ટર બદલવું પડે છે. સક્રિય કાર્બનનું પુનર્જન્મ પણ મુશ્કેલ છે અને સમય જતાં તેની અસરકારકતા ઘટતી જાય છે. કાર્બન અથવા રોગકારક બેક્ટેરિયા અને વાયરસ તરફ આકર્ષિત ન હોય તેવા દૂષણોને દૂર કરવામાં તેઓ અસરકારક નથી.

આર્થિક અને ટકાઉ વિકલ્પ

માં પ્રકાશિત થયેલા તાજેતરના અભ્યાસમાં રસાયણશાસ્ત્રમાં ફ્રન્ટીયર્સ, સંશોધકોએ હવા અને જળ પ્રદૂષણનો સામનો કરવા માટે સસ્તું ઓછા ખર્ચે અને ટકાઉ સામગ્રી બનાવી છે. આ નવી "લીલી" છિદ્રાળુ સામગ્રી ઘન કચરામાંથી ઉત્પન્ન થાય છે અને વિપુલ પ્રમાણમાં છે ઓર્ગેનિક સક્રિય કાર્બનની સરખામણીમાં કુદરતી પોલિમર ગંદા પાણી અને હવામાં પ્રદૂષકોને શોષવાની દ્રષ્ટિએ ખૂબ જ આશાસ્પદ લાગે છે અને તેને "આર્થિક વિકલ્પ" તરીકે લેબલ કરવામાં આવે છે. આ નવું "ગ્રીન" શોષક એ કુદરતી રીતે વિપુલ પ્રમાણમાં કાચા માલનું મિશ્રણ છે - સોડિયમ એલ્જીનેટ નામનું પોલિસેકરાઇડ જે સીવીડ અને શેવાળમાંથી મેળવી શકાય છે - ઔદ્યોગિક ઉત્પાદન દ્વારા - સિલિકા ફ્યુમ (સિલિકોન મેટલ એલોય પ્રોસેસિંગના ઉત્પાદન દ્વારા). તે અલ્જીનેટના જેલિંગ ગુણધર્મો દ્વારા અને નીચા તાપમાને વિવિધ સ્કેલ લંબાઈ પર સોડિયમ-બાયકાર્બોનેટ નિયંત્રિત છિદ્રાળુતાના વિઘટન દ્વારા ખૂબ જ સરળતાથી અને એકીકૃત કરવામાં આવ્યું હતું. ગંદા પાણીના પ્રદૂષણમાં પરીક્ષણ માટે, વાદળી રંગનો ઉપયોગ મોડેલ પ્રદૂષક તરીકે કરવામાં આવ્યો હતો. તે જોવામાં આવ્યું હતું કે નવી હાઇબ્રિડ સામગ્રી લગભગ 94 ટકાની કાર્યક્ષમતા સાથે રંગને શોષી અને દૂર કરે છે, જે ખૂબ જ પ્રોત્સાહક હતું. આ રંગની ખૂબ ઊંચી સાંદ્રતા પણ દૂર કરવામાં આવી હતી. આ સામગ્રીએ ડીઝલ એક્ઝોસ્ટ ફ્યુમમાંથી રજકણોને ફસાવવા માટેની પ્રોત્સાહક ક્ષમતાઓ દર્શાવી હતી. ઇટાલીની યુનિવર્સિટી ઓફ બ્રેસિયાના ડૉ. એલ્ઝા બોન્ટેમ્પીની આગેવાની હેઠળ કરાયેલ અભ્યાસ, તારણ આપે છે કે આ સામગ્રી હવામાં સૂક્ષ્મ રજકણોને પકડવાની તેની ક્ષમતામાં સક્રિય કાર્બનને ખૂબ જ અસરકારક રીતે બદલવામાં સક્ષમ હતી. ઓર્ગેનિક ગંદા પાણીમાં પ્રદૂષકો આમ પ્રદૂષણમાં ઘટાડો કરે છે.

આ ઉત્તેજક કાર્ય છે, કારણ કે આ નવી સામગ્રી કુદરતી રીતે વિપુલ પ્રમાણમાં પોલીમર અને ઔદ્યોગિક કચરાના ઉપ-ઉત્પાદનમાંથી ખૂબ જ નવીન અને સસ્તી રીતે બનાવવામાં આવે છે જે કોઈપણ રીતે કાઢી નાખવામાં આવે છે. આ નવી સામગ્રીને "ઓર્ગેનિક-અકાર્બનિક હાઇબ્રિડ” માત્ર ઓછી કિંમત જ નથી, તે ટકાઉ અને પુનર્જીવિત પણ છે અને ખરેખર સક્રિય કાર્બનને વિસ્થાપિત કરી શકે છે અને પસંદગીની પસંદગી બની શકે છે. તે ઉત્પન્ન થાય ત્યારે પણ ઓછી ઉર્જાનો વપરાશ કરે છે ("મૂર્તિત" ઉર્જા) અને તેથી કાર્બન ફૂટપ્રિન્ટ ઘણી ઓછી રહે છે. આ સામગ્રી સ્વ-સ્થિર પણ છે અને તેને ઊંચા તાપમાને થર્મલ ટ્રીટમેન્ટની જરૂર નથી અને તેને વિવિધ પ્રયોગો માટે પણ માપી શકાય છે. ચાલુ પરીક્ષણો વધુ સૂચવે છે કે તે આસપાસની પરિસ્થિતિઓમાં સંગ્રહિત કરી શકાય છે અને તે માત્ર સમય જતાં વધુ સ્થિર બને છે જ્યારે બિલકુલ અધોગતિ કરતું નથી. આમ, તે અત્યંત સર્વતોમુખી છે અને હવા અને પાણીના શુદ્ધિકરણમાં વિશાળ શ્રેણીમાં ઉપયોગ કરી શકે છે. આ વાયુ અને જળ પ્રદૂષણ સામે લડવા અને માતૃ પૃથ્વી તેમજ માનવજાતની સુરક્ષા માટે મોટી આશા પેદા કરે છે.

***

{તમે ટાંકેલા સ્ત્રોત(ઓ)ની સૂચિમાં નીચે આપેલ DOI લિંક પર ક્લિક કરીને મૂળ સંશોધન પેપર વાંચી શકો છો}

સ્રોત (ઓ)

ઝાનોલેટી એ એટ અલ. 2019. ટકાઉ પ્રદૂષકોના ઘટાડા માટે સિલિકા ફ્યુમ અને અલ્જીનેટમાંથી મેળવવામાં આવેલી નવી છિદ્રાળુ હાઇબ્રિડ સામગ્રી. રસાયણશાસ્ત્રમાં ફ્રન્ટીયર્સ. 6. https://doi.org/10.3389/fchem.2018.00060