ജലപ്രശ്നത്തിന് ഒരു പരിഹാരമോ? ആകാശത്ത് വെള്ളം ശേഖരിക്കുന്ന ഒരു വിചിത്ര പെട്ടിയെക്കുറിച്ച് നമുക്ക് പഠിക്കാം! (ജല ശുദ്ധീകരണ സാങ്കേതികവിദ്യ)

ഒരു തരിശായ മരുഭൂമിയുടെ നടുവിൽ, വായുവിൽ നിന്ന് ശുദ്ധമായ കുടിവെള്ളം ഉണ്ടാക്കാൻ കഴിയുന്ന ഒരു ചെറിയ പെട്ടി ഉണ്ടെന്ന് സങ്കൽപ്പിക്കുക. ഒരു സയൻസ് ഫിക്ഷൻ സിനിമയിലെ ഒരു രംഗം പോലെ തോന്നുന്നു, അല്ലേ? പക്ഷേ ഇപ്പോൾ അത് യാഥാർത്ഥ്യമായിരിക്കുന്നു. ലോകത്തിലെ കടുത്ത ജല പ്രതിസന്ധി പരിഹരിക്കാൻ കഴിയുന്ന ഏറ്റവും അത്ഭുതകരമായ ചില പുതിയ സാങ്കേതികവിദ്യകളെക്കുറിച്ചാണ് ഇന്ന് നമ്മൾ സംസാരിക്കുന്നത്.

ഐക്യരാഷ്ട്രസഭയുടെ കണക്കനുസരിച്ച്, ലോകത്തിലെ രണ്ട് ബില്യണിലധികം ആളുകൾക്ക് സുരക്ഷിതമായ കുടിവെള്ളം ലഭ്യമല്ല. ചില പ്രദേശങ്ങൾ സ്വാഭാവികമായും ജലക്ഷാമമുള്ളവയാണ്. കാലാവസ്ഥാ വ്യതിയാനം മൂലമുണ്ടാകുന്ന വരൾച്ചയും പ്രശ്നം കൂടുതൽ വഷളാക്കിയിട്ടുണ്ട്. ചില ആളുകൾക്ക്, അവരുടെ കൈവശമുള്ള വെള്ളം വൃത്തിഹീനവും, രോഗാണുക്കളും വിഷ രാസവസ്തുക്കളും നിറഞ്ഞതുമാണ്. ചിലർക്ക്, രണ്ടും രണ്ടും. അതിനാൽ ശാസ്ത്രജ്ഞർ ഈ പ്രശ്നം പരിഹരിക്കുന്നതിന് പുതിയതും അത്ഭുതകരവുമായ വഴികൾ കണ്ടെത്തുന്നു.

മരുഭൂമിയിലെ ഹാർവെസ്റ്റർ: മരുഭൂമിയിലെ വായുവിൽ നിന്ന് വെള്ളം ഉണ്ടാക്കുന്ന ഒരു പെട്ടി.

നമ്മൾ ശ്വസിക്കുന്ന വായുവിൽ വലിയ അളവിൽ ജലബാഷ്പം അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു, അത് നമുക്ക് കാണാൻ കഴിയില്ല. ഭൂമിയിലെ ഏറ്റവും വലിയ ജലസ്രോതസ്സുകളിൽ ഒന്നാണിത്.

ഈ വിശാലമായ അദൃശ്യ ജലസ്രോതസ്സ് ഉപയോഗപ്പെടുത്തുന്നതിനുള്ള ഒരു നൂതന മാർഗം പ്രൊഫസർ യാഗിയും സംഘവും കണ്ടെത്തിയിട്ടുണ്ട്. അവർ പ്രത്യേക തന്മാത്രകൾ സംയോജിപ്പിച്ച് ഒരു സ്കാഫോൾഡ് പോലുള്ള ഘടന സൃഷ്ടിച്ചു. ഇവയെ ലോഹ-ജൈവ ചട്ടക്കൂടുകൾ (MOFs) എന്ന് വിളിക്കുന്നു. ഇവ അത്ഭുതകരമായ കാര്യങ്ങളാണ്. ഒരു അസ്ഥിയുടെ വലിപ്പം കുറഞ്ഞ MOF ന്റെ ഒരു കഷണം, നിങ്ങൾ അത് വിരിച്ചാൽ രണ്ട് ഫുട്ബോൾ മൈതാനങ്ങളുടെ ഉപരിതല വിസ്തീർണ്ണമുണ്ട്.

ഈ MOF മെറ്റീരിയൽ നിറച്ച ഒരു പ്ലെക്സിഗ്ലാസ് ബോക്സ് അവർ സൃഷ്ടിച്ചു. സൂര്യപ്രകാശം ഏൽക്കുമ്പോൾ ഈ ബോക്സ് ചൂടാകുന്നു. ബോക്സിനുള്ളിലെ MOF വളരെ വരണ്ട മരുഭൂമിയിലെ വായുവിലെ ഏറ്റവും ചെറിയ അളവിലുള്ള ജലബാഷ്പം പോലും ആഗിരണം ചെയ്യുന്നു. തുടർന്ന്, ആ ആഗിരണം ചെയ്യപ്പെടുന്ന ജലബാഷ്പം ഒരു ദ്രാവകമായി മാറുകയും ശുദ്ധവും കുടിക്കാൻ കഴിയുന്നതുമായ വെള്ളമായി ശേഖരിക്കപ്പെടുകയും ചെയ്യുന്നു. പ്രൊഫസർ യാഗി പറയുന്നതുപോലെ, "ഈ MOF ഒഴികെ, ഇത്രയും കുറഞ്ഞ ഈർപ്പം ഉള്ള വായുവിൽ നിന്ന് വെള്ളം ആഗിരണം ചെയ്ത് വീണ്ടും പുറത്തുവിടാൻ കഴിയുന്ന മറ്റൊരു വസ്തുവും ലോകത്തിലില്ല."

ഈ MOF ന്റെ 200 ഗ്രാം മാത്രം ഉപയോഗിച്ച് നിർമ്മിച്ച ഒരു സൗരോർജ്ജ ബോക്സിന് പ്രതിദിനം ഒരു ഗാലണിൽ കൂടുതൽ (ഏകദേശം 4.5 ലിറ്റർ) വെള്ളം ശേഖരിക്കാൻ കഴിയും. വൈദ്യുതോർജ്ജത്തിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്ന ഒരു മോഡലിന് ദിവസം മുഴുവൻ ഇത് തുടർച്ചയായി ചെയ്യാൻ കഴിയും.

വെള്ളത്തിലെ വിഷാംശം കണ്ടെത്തുന്ന 'ബയോ-ബ്രെയിൻ ടോക്സിൻ ഡിറ്റക്ടർ'

വെള്ളം ശുദ്ധമാണെങ്കിൽ മാത്രം പോരാ, സുരക്ഷിതവും ആയിരിക്കണം. നമുക്ക് കാണാനോ ആസ്വദിക്കാനോ കഴിയാത്ത അപകടകരമായ വിഷവസ്തുക്കൾ വെള്ളത്തിൽ അടങ്ങിയിരിക്കാം. ഉദാഹരണത്തിന്, ആർസെനിക് , ലെഡ്, അപകടകരമായ ബാക്ടീരിയകൾ . നോർത്ത് വെസ്റ്റേൺ യൂണിവേഴ്സിറ്റിയിലെ ഗവേഷകർ ഇവ കണ്ടെത്താനുള്ള എളുപ്പവഴി കണ്ടെത്താൻ ശ്രമിക്കുകയാണ്.

ഇതിനായി അവർ സൂക്ഷ്മാണുക്കളുടെ സഹായം തേടിയിട്ടുണ്ട്. വെള്ളത്തിലെ വിഷവസ്തുക്കളെ തിരിച്ചറിയാനും അവയിൽ നിന്ന് സ്വയം സംരക്ഷിക്കാനും ഈ സൂക്ഷ്മാണുക്കൾക്ക് അത്ഭുതകരമായ കഴിവുണ്ട്. ആ ആവശ്യത്തിനായി തന്നെ അവയ്ക്ക് ഒരു പ്രത്യേക 'ജനിതക തന്മാത്രാ തലച്ചോറ്' ഉള്ളതുപോലെയാണ്.

ഇതെങ്ങനെ പ്രവർത്തിക്കുന്നു?

ലളിതമായി പറഞ്ഞാൽ, ഈ സൂക്ഷ്മാണുക്കളുടെ ശരീരത്തിൽ ബയോസെൻസറുകൾ എന്ന ഒരു തരം പ്രോട്ടീൻ ഉണ്ട്. വെള്ളത്തിൽ ഒരു വിഷവസ്തു, ഉദാഹരണത്തിന് ലെഡ്, ഉള്ളപ്പോൾ, ഈ ബയോസെൻസർ ആ ലെഡ് തന്മാത്രകളുമായി ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു. അപ്പോൾ ആ സൂക്ഷ്മാണുക്കളുടെ ശരീരത്തിലെ ഒരു പ്രത്യേക ജീൻ സജീവമാവുകയും ആ ലെഡ് ശരീരത്തിൽ നിന്ന് പുറത്തേക്ക് പമ്പ് ചെയ്യപ്പെടുകയും ചെയ്യുന്നു.

ഗവേഷകർ ചെയ്തത് ഈ ബയോസെൻസറുകൾ എടുത്ത് അവയുടെ ഡിഎൻഎ ഘടനയിൽ ചെറിയ മാറ്റങ്ങൾ വരുത്തുക എന്നതായിരുന്നു. അതിൽ മാറ്റം വരുത്തി, ലെഡ് പോലുള്ള വിഷം പുറത്തുവിടുമ്പോൾ വിഷം പുറപ്പെടുവിക്കുന്ന ജീനിന് പകരം പ്രകാശം (ഗ്ലോ) പുറപ്പെടുവിക്കുന്ന ഒരു ജീൻ അവർ ഓണാക്കി.

അപ്പോൾ ഇപ്പോൾ സംഭവിക്കുന്നത്, നിങ്ങൾ ഈ ഡിഎൻഎ-പരിഷ്കരിച്ച പ്രോട്ടീനുകൾ ഒരു ജല സാമ്പിളിൽ ചേർക്കുമ്പോൾ, ആ വെള്ളത്തിൽ ഒരു വിഷവസ്തു ഉണ്ടെങ്കിൽ, അത് തിളങ്ങാൻ തുടങ്ങും. വെള്ളത്തിലെ വിഷാംശം കൂടുന്തോറും അത് കൂടുതൽ തിളങ്ങും. ഇത് ഒരു മാജിക് പോലെയാണ്!

ആധുനിക സാങ്കേതികവിദ്യകളുടെ സംഗ്രഹം

ലോകത്തിലെ ജലപ്രതിസന്ധിക്ക് പരിഹാരമായി ഉയർന്നുവന്നിട്ടുള്ള ഈ ആധുനിക സാങ്കേതികവിദ്യകളിൽ ചിലത് താഴെയുള്ള പട്ടികയിൽ സംഗ്രഹിച്ചിരിക്കുന്നു.

ചില അത്ഭുതകരമായ പരിഹാരങ്ങൾ

ഒരു തെറ്റിനും ഇടം നൽകാത്ത ക്ലോറിൻ മെഷീൻ

വെള്ളത്തിലെ അണുക്കളെ കൊല്ലുന്ന ശക്തമായ ഒരു അണുനാശിനിയാണ് ക്ലോറിൻ. എന്നാൽ ഇത് ശരിയായി ഉപയോഗിക്കുന്നത് ബുദ്ധിമുട്ടായിരിക്കും. ക്ലോറിൻ ഗുളികകൾ ചേർക്കുമ്പോൾ, ചിലപ്പോൾ വളരെയധികം അല്ലെങ്കിൽ വളരെ കുറച്ച് മാത്രമേ ലഭിക്കൂ. ഒരു പരിഹാരമായി, ടഫ്റ്റ്സ് ഇൻസ്റ്റിറ്റ്യൂട്ട് ഓഫ് ദി എൻവയോൺമെന്റിലെ ഗവേഷകർ വൈദ്യുതി ഇല്ലാതെ പ്രവർത്തിക്കുന്ന ഒരു ലളിതമായ ഉപകരണം വികസിപ്പിച്ചെടുത്തിട്ടുണ്ട്.

ഇതിൽ രണ്ട് ഭാഗങ്ങളുണ്ട്. വാട്ടർ പൈപ്പിന്റെ അറ്റത്ത് ഘടിപ്പിച്ചിരിക്കുന്ന ഒരു ചെറിയ പെട്ടിയും, ദ്രാവക ക്ലോറിൻ നിറച്ച ഒരു ടാങ്കും. പൈപ്പിലൂടെ വെള്ളം വേഗത്തിൽ ഒഴുകുമ്പോൾ, ഈ ചെറിയ പെട്ടിക്കുള്ളിൽ ഒരു മർദ്ദ വ്യത്യാസം സൃഷ്ടിക്കപ്പെടുന്നു. ഇതിനെ വെഞ്ചൂറി പ്രഭാവം എന്ന് വിളിക്കുന്നു. ഈ മർദ്ദ വ്യത്യാസം കാരണം, ക്ലോറിൻ ടാങ്കിൽ നിന്ന് ശരിയായ അളവിൽ ക്ലോറിൻ യാന്ത്രികമായി വലിച്ചെടുത്ത് വെള്ളത്തിൽ കലർത്തുന്നു. ഈ രീതിയിൽ, വെള്ളം എപ്പോഴും ശുദ്ധമായിരിക്കും, മനുഷ്യ പിശകുകളൊന്നുമില്ല.

'ഷോക്കിംഗ്' വെള്ളം ഉപയോഗിച്ച് ലെഡ് നീക്കം ചെയ്യുന്ന ഒരു രീതി

അമേരിക്കൻ നഗരമായ ഫ്ലിന്റിലെ ജലവിതരണത്തിൽ ലെഡ് കലർന്നതുമൂലമുണ്ടായ കടുത്ത ആരോഗ്യ പ്രതിസന്ധി കാരണം, മസാച്യുസെറ്റ്സ് ഇൻസ്റ്റിറ്റ്യൂട്ട് ഓഫ് ടെക്നോളജിയിലെ (എംഐടി) ഒരു കൂട്ടം ശാസ്ത്രജ്ഞർ വെള്ളത്തിൽ നിന്ന് ഘനലോഹങ്ങൾ നീക്കം ചെയ്യുന്നതിനുള്ള ഒരു പുതിയ രീതി വികസിപ്പിച്ചെടുത്തു.

'ഷോക്ക് ഇലക്ട്രോഡയാലിസിസ്' എന്ന ഒരു സാങ്കേതിക വിദ്യയാണ് അവർ ഉപയോഗിച്ചത്. വൈദ്യുതി ഉപയോഗിച്ച് വെള്ളത്തിലെ മാലിന്യങ്ങൾ വേർതിരിക്കുന്നത് ഇതിൽ ഉൾപ്പെടുന്നു. ലെഡ് വെള്ളത്തിൽ നിന്ന് നീക്കം ചെയ്യാൻ വളരെ ബുദ്ധിമുട്ടുള്ള ഒരു വസ്തുവാണ്, കാരണം മറ്റ് വഴികളിലൂടെ ഉപകരണങ്ങളുടെ ചുമരുകളിൽ പറ്റിപ്പിടിച്ചിരിക്കും. എന്നാൽ ഈ സാങ്കേതികതയിൽ വെള്ളത്തിൽ നിന്ന് സോഡിയം പോലുള്ള അവശ്യ ധാതുക്കൾ നീക്കം ചെയ്യാതെ തന്നെ ലെഡിന്റെ 95% നീക്കം ചെയ്യാൻ കഴിയും. ഇത് വെള്ളം ശുദ്ധീകരിക്കുകയും ശരീരത്തിന് ആവശ്യമായ ധാതുക്കൾ അവശേഷിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.

മനുഷ്യരാശി നേരിടുന്ന ഏറ്റവും വലിയ വെല്ലുവിളികളിലൊന്നായ ജലപ്രതിസന്ധിയെ നേരിടുന്നതിൽ ശാസ്ത്രത്തിന്റെയും നവീകരണത്തിന്റെയും ശക്തി ഈ സാങ്കേതികവിദ്യകളെല്ലാം കാണിക്കുന്നു. മലിനജലം മൂലമുണ്ടാകുന്ന രോഗങ്ങളിൽ നിന്ന് ആളുകളെ രക്ഷിക്കുന്നതിലും ആരോഗ്യകരമായ ഒരു ഭാവി കെട്ടിപ്പടുക്കുന്നതിലും ഇവ വളരെയധികം സഹായിക്കും. അതിനാൽ, വെള്ളം എത്ര വിലപ്പെട്ടതാണെന്ന് മനസ്സിലാക്കുകയും അത് മിതമായി ഉപയോഗിക്കുകയും ചെയ്യേണ്ടത് നമ്മുടെ കടമയാണ്.

ജലശുദ്ധീകരണം, ശുദ്ധജലം, ജല സാങ്കേതികവിദ്യ, വരൾച്ച, ജലക്ഷാമം, ശാസ്ത്രീയ കണ്ടുപിടുത്തങ്ങൾ, MOF