પાણીની સમસ્યાનો ઉકેલ? ચાલો એક વિચિત્ર બોક્સ વિશે જાણીએ જે આકાશમાં પાણી એકઠું કરે છે! (જળ શુદ્ધિકરણ ટેકનોલોજી)

કલ્પના કરો, એક ઉજ્જડ રણની વચ્ચે, એક નાનું બોક્સ હતું જે હવામાંથી સ્વચ્છ પીવાનું પાણી બનાવી શકે છે. તે કોઈ વિજ્ઞાન સાહિત્ય ફિલ્મના દ્રશ્ય જેવું લાગે છે ને? પણ હવે તે વાસ્તવિકતા બની ગયું છે. આજે આપણે કેટલીક અદ્ભુત નવી તકનીકો વિશે વાત કરી રહ્યા છીએ જે વિશ્વના ભયંકર જળ સંકટને હલ કરી શકે છે.

સંયુક્ત રાષ્ટ્રના મતે, વિશ્વના બે અબજથી વધુ લોકોને પીવાનું શુદ્ધ પાણી મળતું નથી. કેટલાક વિસ્તારો કુદરતી રીતે પાણીની અછત ધરાવે છે. અને આબોહવા પરિવર્તનને કારણે દુષ્કાળે સમસ્યાને વધારી દીધી છે. કેટલાક લોકો માટે, તેમની પાસે જે પાણી છે તે ગંદુ છે, જંતુઓ અને ઝેરી રસાયણોથી ભરેલું છે. કેટલાક માટે, બંને. તેથી વૈજ્ઞાનિકો આ સમસ્યાને ઉકેલવા માટે નવા, આશ્ચર્યજનક રસ્તાઓ શોધી રહ્યા છે.

ડેઝર્ટ હાર્વેસ્ટર: એક બોક્સ જે રણમાં હવામાંથી પાણી બનાવે છે

આપણે જે હવા શ્વાસ લઈએ છીએ તેમાં મોટા પ્રમાણમાં પાણીની વરાળ હોય છે, જેને આપણે જોઈ શકતા નથી. આ પૃથ્વી પર પાણીના સૌથી મોટા સ્ત્રોતોમાંનો એક છે.

યુનિવર્સિટી ઓફ કેલિફોર્નિયા, બર્કલેના પ્રોફેસર ઓમર એમ. યાગીના મતે, વાતાવરણમાં પાણીની વરાળની થોડી માત્રા, .001% કરતા ઓછી માત્રાનો ઉપયોગ કરીને, આપણે ગ્રહ પરના દરેક વ્યક્તિને દરરોજ 50 લિટર પાણી પૂરું પાડી શકીએ છીએ.

પ્રોફેસર યાગી અને તેમની ટીમે આ વિશાળ, અદ્રશ્ય જળ સંસાધનનો ઉપયોગ કરવાની એક નવી રીત શોધી કાઢી છે. તેમણે ખાસ અણુઓને જોડીને સ્કેફોલ્ડ જેવી રચના બનાવી છે. આને મેટલ-ઓર્ગેનિક ફ્રેમવર્ક (MOF) કહેવામાં આવે છે. આ અદ્ભુત વસ્તુઓ છે. MOF નો એક ટુકડો, હાડકા જેટલો નાનો, જો તમે તેને ફેલાવો તો તેનો સપાટી વિસ્તાર બે ફૂટબોલ મેદાન જેટલો મોટો હોય છે.

તેઓએ આ MOF સામગ્રીથી ભરેલું એક પ્લેક્સિગ્લાસ બોક્સ બનાવ્યું. સૂર્યપ્રકાશના સંપર્કમાં આવવાથી આ બોક્સ ગરમ થાય છે. બોક્સની અંદરનો MOF ખૂબ જ સૂકા રણની હવામાં પાણીની વરાળની સૌથી નાની માત્રાને પણ શોષી લે છે. પછી, તે શોષાયેલી પાણીની વરાળ પ્રવાહીમાં ફેરવાય છે અને સ્વચ્છ, પીવાલાયક પાણીમાં એકત્રિત થાય છે. જેમ પ્રોફેસર યાગી કહે છે, "આ MOF સિવાય, દુનિયામાં બીજું કોઈ પદાર્થ નથી જે આટલી ઓછી ભેજવાળી હવામાંથી પાણી શોષી શકે અને તેને ફરીથી મુક્ત કરી શકે."

આ MOF ના ફક્ત 200 ગ્રામથી બનેલ સૌર ઉર્જાથી ચાલતું બોક્સ દરરોજ એક ગેલન (લગભગ 4.5 લિટર) થી વધુ પાણી એકત્રિત કરી શકે છે. ઇલેક્ટ્રિક સંચાલિત મોડેલ આખો દિવસ સતત આ કરી શકે છે.

પાણીમાં રહેલા ઝેરી તત્વો શોધી કાઢતું 'બાયો-બ્રેઇન ટોક્સિન ડિટેક્ટર'

પાણી સ્વચ્છ હોવું પૂરતું નથી, તે સુરક્ષિત પણ હોવું જરૂરી છે. પાણીમાં ખતરનાક ઝેરી તત્વો હોઈ શકે છે જે આપણે જોઈ શકતા નથી કે ચાખી શકતા નથી. ઉદાહરણ તરીકે, આર્સેનિક , સીસું અને ખતરનાક બેક્ટેરિયા . નોર્થવેસ્ટર્ન યુનિવર્સિટીના સંશોધકો આને શોધવાનો સરળ રસ્તો શોધવાનો પ્રયાસ કરી રહ્યા છે.

આ માટે તેમણે સુક્ષ્મસજીવોની મદદ લીધી છે. આ સુક્ષ્મસજીવોમાં પાણીમાં રહેલા ઝેરી પદાર્થોને ઓળખવાની અને તેમની સામે રક્ષણ મેળવવાની અદ્ભુત ક્ષમતા છે. એવું લાગે છે કે તેમની પાસે આ હેતુ માટે એક વિશિષ્ટ 'આનુવંશિક પરમાણુ મગજ' છે.

આ કેવી રીતે કામ કરે છે?

સરળ શબ્દોમાં કહીએ તો, આ સુક્ષ્મજીવોના શરીરમાં બાયોસેન્સર નામનું એક પ્રકારનું પ્રોટીન હોય છે. જ્યારે પાણીમાં કોઈ ઝેરી પદાર્થ હોય છે, ઉદાહરણ તરીકે, સીસું, ત્યારે આ બાયોસેન્સર જઈને તે સીસાના અણુઓ સાથે જોડાય છે. પછી તે સુક્ષ્મજીવના શરીરમાં એક ચોક્કસ જનીન સક્રિય થાય છે, અને તે સીસું શરીરમાંથી બહાર કાઢવામાં આવે છે.

સંશોધકોએ આ બાયોસેન્સર્સ લીધા અને તેમના ડીએનએ માળખામાં થોડો ફેરફાર કર્યો. તેમાં ફેરફાર કરીને, તેઓએ એક જનીન ચાલુ કર્યું જે સીસા જેવા ઝેરના સંપર્કમાં આવવા પર ઝેર ઉત્સર્જિત કરનાર જનીનને બદલે પ્રકાશ (ગ્લો) ઉત્સર્જિત કરશે .

તો હવે શું થાય છે, જ્યારે તમે આ ડીએનએ-સંશોધિત પ્રોટીનને પાણીના નમૂનામાં ઉમેરો છો, જો તે પાણીમાં કોઈ ઝેર હોય, તો તે ચમકવા લાગે છે. પાણીમાં ઝેર જેટલું વધે છે, તેટલું તે ચમકતું રહે છે. તે જાદુ જેવું છે!

આધુનિક ટેકનોલોજીનો સારાંશ

વિશ્વની જળ કટોકટીના ઉકેલ તરીકે ઉભરી આવેલી આ આધુનિક તકનીકોમાંથી કેટલીકનો સારાંશ નીચેના કોષ્ટકમાં આપવામાં આવ્યો છે.

કેટલાક વધુ આશ્ચર્યજનક ઉકેલો

ક્લોરિન મશીન જે ભૂલ માટે કોઈ જગ્યા છોડતું નથી

ક્લોરિન એક શક્તિશાળી જંતુનાશક છે જે પાણીમાં રહેલા જંતુઓનો નાશ કરે છે. પરંતુ તેનો યોગ્ય રીતે ઉપયોગ કરવો મુશ્કેલ હોઈ શકે છે. જ્યારે તમે ક્લોરિનની ગોળીઓ ઉમેરો છો, ત્યારે ક્યારેક તમને ખૂબ વધારે અથવા ખૂબ ઓછું મળી શકે છે. ઉકેલ તરીકે, ટફ્ટ્સ ઇન્સ્ટિટ્યૂટ ઓફ ધ એન્વાયર્નમેન્ટના સંશોધકોએ એક સરળ ઉપકરણ વિકસાવ્યું છે જે વીજળી વિના કામ કરે છે.

તેમાં બે ભાગ હોય છે. પાણીની પાઇપના છેડા સાથે જોડાયેલ એક નાનું બોક્સ અને પ્રવાહી ક્લોરિનથી ભરેલી ટાંકી. જ્યારે પાણી પાઇપમાંથી ઝડપથી વહે છે, ત્યારે આ નાના બોક્સની અંદર દબાણ તફાવત સર્જાય છે. આને વેન્ચુરી અસર કહેવામાં આવે છે. આ દબાણ તફાવતને કારણે, ક્લોરિનની યોગ્ય માત્રા આપમેળે ક્લોરિન ટાંકીમાંથી ખેંચાય છે અને પાણીમાં ભળી જાય છે. આ રીતે, પાણી હંમેશા સ્વચ્છ રહે છે, કોઈપણ માનવ ભૂલ વિના.

'આઘાતજનક' પાણી દ્વારા સીસું દૂર કરવાની પદ્ધતિ

અમેરિકન શહેર ફ્લિન્ટના પાણી પુરવઠામાં સીસાના કારણે સર્જાયેલી ગંભીર આરોગ્ય કટોકટીને કારણે, મેસેચ્યુસેટ્સ ઇન્સ્ટિટ્યૂટ ઓફ ટેકનોલોજી (MIT) ના વૈજ્ઞાનિકોના એક જૂથે પાણીમાંથી ભારે ધાતુઓ દૂર કરવા માટે એક નવી પદ્ધતિ વિકસાવી.

તેઓએ 'શોક ઇલેક્ટ્રોડાયલિસિસ' નામની તકનીકનો ઉપયોગ કર્યો. આમાં પાણીમાં રહેલી અશુદ્ધિઓને અલગ કરવા માટે વીજળીનો ઉપયોગ શામેલ છે. સીસું પાણીમાંથી દૂર કરવું ખૂબ જ મુશ્કેલ પદાર્થ છે કારણ કે તે અન્ય રીતે સાધનોની દિવાલો પર ચોંટી શકે છે. પરંતુ આ તકનીક પાણીમાંથી સોડિયમ જેવા આવશ્યક ખનિજોને દૂર કર્યા વિના 95% સીસું દૂર કરી શકે છે. આ પાણીને શુદ્ધ કરે છે અને શરીરને જરૂરી ખનિજો છોડી દે છે.

આ બધી ટેકનોલોજી માનવજાત સામેના સૌથી મોટા પડકારો પૈકીના એક, પાણીના સંકટને સંબોધવામાં વિજ્ઞાન અને નવીનતાની શક્તિ દર્શાવે છે. આ ટેકનોલોજી ગંદા પાણીથી થતા રોગોથી લોકોને બચાવવા અને સ્વસ્થ ભવિષ્યના નિર્માણમાં ઘણી મદદ કરશે. તેથી, પાણી કેટલું મૂલ્યવાન છે તે સમજવું અને તેનો કરકસરથી ઉપયોગ કરવો એ આપણી ફરજ છે.