समुद्री पानीलाई खानेपानीमा बदल्ने नयाँ खोज

१ असोज, काठमाडौं । विश्वभर अझै पनि अर्बौँ मानिसहरूसँग स्वच्छ पिउने पानीको पहुँच छैन। संयुक्त राष्ट्रसङ्घको अनुमान अनुसार २.२ अर्ब मानिसहरूसँग सुरक्षित पिउने पानीको सुविधा छैन। क्यालिफोर्नियादेखि मध्यपूर्वसम्मका क्षेत्रहरू समुद्री पानीलाई पिउने पानीमा बदल्न डिसालिनेसन प्लान्टहरूमा निर्भर भइरहेका छन्।

डिसालिनेसनले पानीको आपूर्ति त गराउँछ, तर यसका पुराना विधिहरूका ठूला हानीहरू छन्। रिभर्स ओस्मोसिस र थर्मल डिस्टिलेसन जस्ता विधिहरूले धेरै ऊर्जा खपत गर्छन्। यी विधिहरूले ब्राइन भनिने धेरै कडा नुनिलो फोहोर पानी पैदा गर्छन्। त्यो नुनिलो पानीलाई पुनः समुद्रमा फाल्दा त्यसले समुद्री जीवहरूलाई नोक्सान पुर्‍याउँछ।

युनिभर्सिटी अफ रोचेस्टरका अनुसन्धानकर्ताहरूले यी समस्याहरूलाई एकैपटक समाधान गर्ने नयाँ तरिका निकालेका छन्। उनीहरूले ब्राइन ननिकाली र कुनै रसायन नमिलाई स्वच्छ पानी बनाउने सोलार थर्मल डिसालिनेसन सिस्टम बनाएका छन्। यो अनुसन्धान लाइट: साइन्स एन्ड एप्लिकेसनमा प्रकाशित भएको छ।

यो अनुसन्धानको नेतृत्व अप्टिक्स र फिजिक्सका प्रोफेसर चुनलेई गुओले गरेका हुन्। यो प्रविधिको मुख्य भाग फेम्टोसेकेन्ड लेजरबाट तयार पारिएको कालो धातुको सोलार प्यानल हो। फेम्टोसेकेन्ड समयको धेरै सानो एकाइ हो, जुन एक सेकेन्डको एक एकाइको एक पन्ध्रौँ भाग बराबर हुन्छ। यो लेजरले धातुको सतहमा सूक्ष्म संरचनाहरू बनाएर त्यसलाई प्रकाश र पानीसँग प्रतिक्रिया गर्ने बनाउँछ।

लेजर प्रक्रियाले धातुलाई घामको प्रकाश सोस्न धेरै सक्षम बनाउँछ। यसले धातुमा सुपरविकिङ गुण पनि दिन्छ, जसले गर्दा पानी थोपा नबनी सतहमा छिटो फैलिन्छ। प्रत्येक प्यानलमा लेजर गरिएको क्षेत्र हुन्छ, जसले समुद्री पानीको पातलो तहलाई आफूतिर तान्छ। कालो धातुले घामको ताप सोसेर पानीलाई बाफ बनाउँछ।

पानी बाफ बनेपछि नुन र अन्य खनिजहरू पछाडि छुट्छन्। प्यानलले ती नुनहरूलाई पानी बाफ बन्ने ठाउँमा जम्मा हुन नदिई छेउको भागतिर पठाइदिन्छ। नुन जम्मा हुनु सौर्य डिसालिनेसन प्रणालीको सबैभन्दा ठूलो चुनौती हो। नुनको कडा तह बन्यो भने त्यसले पानीको बहाव रोकेर मेसिनलाई काम गर्न नदिने बनाउँछ।

प्रोफेसर गुओले भने, “हामीले सतहमा कफी पोखिँदा देखिने कफी रिङ इफेक्टकै सिद्धान्त प्रयोग गरेर नुनलाई निष्क्रिय क्षेत्रतिर पठाउँछौँ।” उनले अगाडि भने, “यदि तपाईंले सतहमा कफी पोखाउनुभयो भने पानी बाफ बनेर उड्छ र बाहिरको छेउमा कफीको कणहरूको एउटा घेरा बाँकी रहन्छ।”

अनुसन्धानकर्ताहरूले प्रशान्त, आन्ध्र र हिन्द महासागरबाट ल्याइएको वास्तविक समुद्री पानी प्रयोग गरेर परीक्षण गरेका थिए। ती प्रयोगहरूमा सतहले आफैँलाई सफा गर्दै स्वच्छ पानी निकाल्यो। यसले बाँकी रहेको नुनलाई छेउतिर पठाइदियो, जहाँबाट पछि नुन सङ्कलन गर्न सकिन्छ।

यस प्रविधिले कडा नुनिलो पानी निकाल्नुको सट्टा लगभग १०० प्रतिशत नुनलाई ठोस रूपमा बाहिर निकाल्छ। यो नुनलाई पछि खाने नुन वा अन्य महत्त्वपूर्ण खनिजका रूपमा प्रयोग गर्न सकिन्छ। यसबाट प्राप्त हुने सबैभन्दा महत्त्वपूर्ण खनिज लिथियम हो, जुन ब्याट्री बनाउन प्रयोग हुन्छ।

जर्नल अफ म्याटेरियल्स केमेस्ट्री ए मा प्रकाशित अर्को अध्ययनमा गुओ र उनका साथीहरूले यो प्यानलबाट लिथियम छुट्ट्याउन सकिने देखाएका छन्। उनीहरूले कालो धातुका सूक्ष्म प्वालहरूमा हाइड्रोजन टाइटिनेट नामका ससाना कणहरू राखेका थिए। ती कणहरूले नुनको मिश्रणबाट लिथियमलाई मात्र छुट्ट्याउँछन्।

प्रोफेसर गुओले भने, “जमिनबाट लिथियम निकाल्न ऊर्जा र वातावरणका हिसाबले धेरै गाह्रो साबित भएको छ, त्यसैले नुनिलो पानीबाट सिधै लिथियम निकाल्नु भविष्यको धेरै महत्त्वपूर्ण बाटो हुन सक्छ।”

ग्रेट साल्ट लेकको नुनबाट अनुसन्धानकर्ताहरूले करिब ५० प्रतिशत लिथियम निकाल्न सफल भए। यो प्रविधि अझै प्रारम्भिक चरणमा छ। अनुसन्धानकर्ताहरूले साना मेसिनहरूबाट यसको सफल परीक्षण गरेका छन्।

यो प्रविधिलाई ठूलो स्तरमा लैजान सकिन्छ। यसले बढ्दो विश्व जनसङ्ख्याका लागि स्वच्छ पिउने पानी दिनेछ। यसले डिसालिनेसनको फोहोर र खनिज उत्खननबाट वातावरणमा पर्ने असरलाई पनि घटाउनेछ।