හිතලා බලන්නකෝ, කිසිම දෙයක් නැති කට්ට කපේට ගිය කාන්තාරයක් මැදදී, වාතයෙන්ම පිරිසිදු බොන වතුර හදාගන්න පුළුවන් පොඩි පෙට්ටියක් තිබුණොත් කොහොමද? මේක හරියට විද්‍යා ප්‍රබන්ධ චිත්‍රපටියක දර්ශනයක් වගේ නේද? ඒත් මේක දැන් ඇත්තක් වෙලා. අද අපි කතා කරන්නේ ලෝකය පුරාම තියෙන දරුණු ජල අර්බුදයට විසඳුම් ගේන්න පුළුවන්, ඒ වගේ පුදුම හිතෙන අලුත්ම තාක්ෂණයන් කිහිපයක් ගැනයි.
එක්සත් ජාතීන්ගේ සංවිධානය කියන විදිහට, ලෝකයේ මිනිස්සු බිලියන දෙකකට වඩා වැඩි පිරිසකට ආරක්ෂිත පානීය ජලය ලැබෙන්නේ නැහැ. සමහර ප්‍රදේශවලට ස්වභාවිකවම වතුර හිඟයි. ඒ වගේම දේශගුණික විපර්යාස නිසා එන නියඟ තත්ත්වයන් මේ ප්‍රශ්නය තවත් දරුණු කරලා. තවත් සමහර මිනිස්සුන්ට වතුර තිබුණත්, ඒ වතුර අපිරිසිදුයි, විසබීජ සහ විෂ රසායනික ද්‍රව්‍ය වලින් පිරිලා. සමහර අයට මේ ප්‍රශ්න දෙකම තියෙනවා. ඉතින් මේකට විසඳුමක් විදිහට තමයි විද්‍යාඥයින් මේ වගේ අලුත්, පුදුම හිතෙන ක්‍රම හොයාගෙන තියෙන්නේ.
කාන්තාරේ වාතයෙන් වතුර හදන පුදුම පෙට්ටිය (Desert Harvester)
අපි හුස්ම ගන්න මේ වාතයේ, අපිට නොපෙනුනට විශාල ජල වාෂ්ප ප්‍රමාණයක් තියෙනවා. මේක තමයි පෘථිවියේ තියෙන විශාලතම ජල මූලාශ්‍රවලින් එකක්.
කැලිෆෝනියා විශ්වවිද්‍යාලයේ (University of California, Berkeley) මහාචාර්ය ඕමාර් එම්. යාගී (Omar M. Yaghi) කියන විදිහට, වායුගෝලයේ තියෙන ජල වාෂ්ප වලින් ඉතාම පොඩි ප්‍රමාණයක්, ඒ කියන්නේ .001% කටත් වඩා අඩු ප්‍රමාණයක් පාවිච්චි කරලා, ලෝකයේ ඉන්න හැම මනුස්සයෙකුටම දවසකට වතුර ලීටර් 50ක් දෙන්න පුළුවන්.
මේ අතිවිශාල, නොපෙනෙන ජල සම්පත ප්‍රයෝජනයට ගන්න මහාචාර්ය යාගී සහ ඔහුගේ කණ්ඩායම අලුත්ම ක්‍රමයක් හොයාගත්තා. ඔවුන් විශේෂිත අණු එකට එකතු කරලා, හරියට පලංචියක් වගේ ව්‍යුහයක් නිර්මාණය කළා. මේවාට කියන්නේ ලෝහ-කාබනික සැකිලි (Metal-Organic Frameworks or MOFs) කියලා. මේවා හරිම පුදුම දේවල්. ඇට ඇටයක් තරම් පොඩි MOF කෑල්ලක් ඇතුළේ, ඒක දිග ඇරියොත්, පාපන්දු පිටි දෙකක තරම් විශාල පෘෂ්ඨීය වර්ගඵලයක් තියෙනවා.
ඔවුන් මේ MOF ද්‍රව්‍යය පිරවූ ප්ලෙක්සිග්ලාස් පෙට්ටියක් හැදුවා. මේ පෙට්ටිය හිරු එළියට නිරාවරණය වුණාම රත් වෙනවා. එතකොට පෙට්ටිය ඇතුළේ තියෙන MOF ටික, හරිම වියළි කාන්තාරයක වාතයේ තියෙන ඉතාම පොඩි ජල වාෂ්ප ප්‍රමාණය පවා උරාගන්නවා. ඊට පස්සේ, ඒ උරාගත්ත ජල වාෂ්ප ටික ද්‍රව බවට පත් වෙලා, පිරිසිදු, බොන්න පුළුවන් වතුර විදිහට එකතු වෙනවා. මහාචාර්ය යාගී කියන විදිහට, “මේ තරම් අඩු ආර්ද්‍රතාවයකදී වාතයෙන් වතුර උරාගෙන, ආයෙත් ඒක නිදහස් කරන්න පුළුවන් වෙන කිසිම ද්‍රව්‍යයක් ලෝකයේ නැහැ, මේ MOF ඇරෙන්න.”
මේ MOF ග්‍රෑම් 200ක් විතරක් දාලා හදපු සූර්ය බලයෙන් ක්‍රියා කරන පෙට්ටියකට, දවසකට වතුර ගැලුමකට (ලීටර් 4.5 කට ආසන්න) වඩා එකතු කරන්න පුළුවන්. විදුලියෙන් වැඩ කරන මොඩල් එකකට නම් දවස පුරාම මේ ක්‍රියාවලිය නොනවත්වා කරන්න පුළුවන්.
වතුරේ වස විස හොයන ‘ජීවී මොළයක්’ (Bio-Brain Toxin Detector)
වතුර පිරිසිදුවට තිබුණට මදි, ඒක ආරක්ෂිත වෙන්නත් ඕන. අපේ ඇහැට පේන්නේ නැති, රසක් දැනෙන්නේ නැති භයානක විෂ ද්‍රව්‍ය වතුරේ තියෙන්න පුළුවන්. උදාහරණයක් විදිහට ආසනික්, ඊයම් (lead), සහ භයානක බැක්ටීරියා වර්ග. මේවා හඳුනාගන්න ලේසි ක්‍රමයක් හොයාගන්න තමයි නෝර්ත්වෙස්ටර්න් විශ්වවිද්‍යාලයේ (Northwestern University) පර්යේෂකයන් පිරිසක් උත්සාහ කරලා තියෙන්නේ.
ඔවුන් මේකට උදව්වට අරගෙන තියෙන්නේ ක්ෂුද්‍ර ජීවීන්ව. මේ ක්ෂුද්‍ර ජීවීන්ට, වතුරේ තියෙන විෂ ද්‍රව්‍ය හඳුනාගෙන, ඒවායින් ආරක්ෂා වෙන්න පුදුම හැකියාවක් තියෙනවා. හරියට එයාලට ඒ වැඩේටම විශේෂ වුණු ‘ජානමය අණුක මොළයක්’ (genetic molecular brain) තියෙනවා වගේ.
මේක වැඩ කරන්නේ කොහොมද?
සරලවම කිව්වොත්, මේ ක්ෂුද්‍ර ජීවීන්ගේ ශරීරයේ ජෛව සංවේදක (biosensors) කියන ප්‍රෝටීන වර්ගයක් තියෙනවා. වතුරේ විෂ ද්‍රව්‍යයක්, උදාහරණයක් විදිහට ඊයම් තියෙනකොට, මේ ජෛව සංවේදකය ගිහින් ඒ ඊයම් අණුවලට ඇලෙනවා. එතකොට ඒ ක්ෂුද්‍ර ජීවියාගේ ඇඟේ තියෙන යම් ජානයක් ක්‍රියාත්මක වෙලා, ඒ ඊයම් ශරීරයෙන් එළියට පොම්ප කරනවා.
පර්යේෂකයෝ කළේ, මේ ජෛව සංවේදක අරගෙන, ඒවායේ DNA ව්‍යුහය පොඩ්ඩක් වෙනස් කරපු එක. ඒ වෙනස් කරලා, ඊයම් වගේ විෂකට ඇලුණාම, විෂ එළියට දාන ජානය වෙනුවට, එළියක් නිකුත් කරන (glow) ජානයක් ක්‍රියාත්මක වෙන්න සැලැස්සුවා.
ඉතින් දැන් වෙන්නේ, වතුර සාම්පලයකට මේ DNA වෙනස් කරපු ප්‍රෝටීන ටික දැම්මම, ඒ වතුරේ විෂ ද්‍රව්‍යයක් තිබුණොත්, ඒ ටික දිලිසෙන්න පටන් ගන්නවා. වතුරේ විෂ ප්‍රමාණය වැඩි වෙන්න වැඩි වෙන්න, දිලිසෙන ප්‍රමාණයත් වැඩි වෙනවා. හරියට මැජික් එකක් වගේ!
නවීන තාක්ෂණයන් පිළිබඳ සාරාංශයක්
ලෝකයේ ජල අර්බුදයට විසඳුම් ලෙස ඉදිරිපත් වී ඇති මෙම නවීන තාක්ෂණයන් කිහිපයක් පහත වගුවේ සාරාංශ කර ඇත.
| තාක්ෂණය (Technology) | ක්‍රියාකාරීත්වය (How it Works) | ප්‍රධාන වාසිය (Key Benefit) |
|---|---|---|
| කාන්තාර ජල අස්වනු නෙළනය (Desert Harvester) | ලෝහ-කාබනික සැකිලි (MOFs) භාවිතයෙන් ඉතා වියළි වාතයෙන් පවා ජල වාෂ්ප උරාගෙන පිරිසිදු ජලය නිපදවීම. | විදුලිය හෝ විශාල යටිතල පහසුකම් නොමැතිව, ඕනෑම තැනක ජලය නිපදවිය හැකි වීම. |
| ජෛව-මොළ විෂ අනාවරකය (Bio-Brain Toxin Detector) | ජානමය වශයෙන් වෙනස් කළ ක්ෂුද්‍ර ජීවීන්ගේ ජෛව සංවේදක, ජලයේ ඇති විෂ ද්‍රව්‍ය හමුවේ දිලිසීම. | ඉතා ඉක්මනින් හා පහසුවෙන් ජලයේ ආරක්ෂිත බව පරීක්ෂා කළ හැකි වීම. |
| වැරදීම්-වලක්වන ක්ලෝරීන් යන්ත්‍රය (Error-Proof Chlorine-Dispenser) | විදුලිය නොමැතිව, Venturi ආචරණය භාවිතයෙන් ස්වයංක්‍රීයව ජලයට නිවැරදි ක්ලෝරීන් ප්‍රමාණය මුසු කිරීම. | මිනිස් අතින් සිදුවන වැරදි අවම කර, නිරන්තරයෙන්ම ජලය විෂබීජහරණය වීම. |
| ෂොක් වෝටර් තෙරපි (Shock Water Therapy) | විද්‍යුත් කම්පන විdialysis (shock electrodialysis) ක්‍රමයෙන් ජලයේ ඇති ඊයම් වැනි බැර ලෝහ ඉවත් කිරීම. | ජලයේ ඇති අත්‍යවශ්‍ය ඛනිජ ලවණ ඉවත් නොකර, අහිතකර බැර ලෝහ පමණක් ඉවත් කළ හැකි වීම. |
තවත් පුදුම හිතෙන විසඳුම් කිහිපයක්
වැරදීම් වලට ඉඩක් නැති ක්ලෝරීන් යන්ත්‍රය
ජලයේ තියෙන ලෙඩ රෝග බෝ කරන විෂබීජ නසන්න ක්ලෝරීන් කියන්නේ ඉතාම බලවත් දෙයක්. ඒත් ඒක හරියට පාවිච්චි කරන එක ටිකක් අමාරුයි. ක්ලෝරීන් පෙති දානකොට, සමහර වෙලාවට වැඩිපුර අඩුවෙන් වැටෙන්න පුළුවන්. මේකට විසඳුමක් විදිහට ටෆ්ට්ස් ආයතනයේ (Tufts Institute of the Environment) පර්යේෂකයෝ විදුලිය නැතුව වැඩ කරන සරල උපකරණයක් හැදුවා.
මේකේ තියෙන්නේ කොටස් දෙකයි. වතුර එන පයිප්පයේ කෙළවරට සවි කරන පොඩි පෙට්ටියකුයි, දියර ක්ලෝරීන් පුරවපු ටැංකියකුයි විතරයි. වතුර පයිප්පය හරහා වේගයෙන් ගලාගෙන එනකොට, මේ පොඩි පෙට්ටිය ඇතුළේදී පීඩන වෙනසක් ඇතිවෙනවා. මේකට කියන්නේ Venturi ආචරණය (Venturi effect) කියලා. මේ පීඩන වෙනස නිසා, ක්ලෝරීන් ටැංකියෙන් නියමිත ක්ලෝරීන් ප්‍රමාණය ස්වයංක්‍රීයවම ඇදිලා ඇවිත් වතුර එක්ක මිශ්‍ර වෙනවා. මේ නිසා, මිනිස් අතින් කිසිම වැරැද්දක් වෙන්නේ නැතුව, හැම වෙලාවෙම වතුර ටික පිරිසිදු වෙනවා.
වතුරට ‘ෂොක්’ එකක් දීලා ඊයම් අයින් කරන ක්‍රමයක්
ඇමරිකාවේ ෆ්ලින්ට් නගරයේ වතුර වලට ඊයම් (lead) එකතු වෙලා ඇතිවුණු දරුණු සෞඛ්‍ය අර්බුදය නිසා, මැසචුසෙට්ස් තාක්ෂණ ආයතනයේ (MIT) විද්‍යාඥයින් පිරිසක් වතුරෙන් බැර ලෝහ ඉවත් කරන්න අලුත් ක්‍රමයක් දියුණු කළා.
ඔවුන් ‘ෂොක් ඉලෙක්ට්‍රොඩයලිසිස්’ (shock electrodialysis) කියන තාක්ෂණය පාවිච්චි කළා. මේකෙදි කරන්නේ විද්‍යුතය පාවිච්චි කරලා, වතුරේ තියෙන අපද්‍රව්‍ය වෙන් කරන එක. ඊයම් කියන්නේ වතුරෙන් ඉවත් කරන්න හරිම අමාරු දෙයක්. මොකද ඒක වෙනත් ක්‍රමවලදී උපකරණවල බිත්තිවල ඇලෙන්න පුළුවන්. ඒත් මේ තාක්ෂණයෙන්, වතුරේ තියෙන අත්‍යවශ්‍ය සෝඩියම් වගේ ඛනිජ ලවණ ඉවත් නොකර, ඊයම් 95%ක්ම ඉවත් කරන්න පුළුවන්. මේ නිසා ජලය පිරිසිදු වෙනවා වගේම, ශරීරයට අවශ්‍ය ඛනිජ ලවණත් ඉතිරි වෙනවා.
මේ හැම තාක්ෂණයකින්ම පේන්නේ, මනුෂ්‍ය වර්ගයා මුහුණ දෙන විශාලතම අභියෝගයක් වන ජල අර්බුදයට, විද්‍යාවේ සහ නව සොයාගැනීම්වල තියෙන බලය කොයිතරම්ද කියන එකයි. අපිරිසිදු ජලය නිසා ඇතිවන රෝගාබාධ වලින් මිනිසුන්ව බේරාගැනීමටත්, නිරෝගී අනාගතයක් ගොඩනැගීමටත් මේවා විශාල පිටිවහලක් වේවි. ඒ නිසා, වතුර කියන්නේ කොයිතරම් වටින දෙයක්ද කියලා අපි හැමෝම තේරුම් අරගෙන, ඒක අරපිරිමැස්මෙන් පාවිච්චි කරන එකත් අපේ යුතුකමක්.
මතක තියාගන්න කරුණු (Take-Home Message)
- ලෝක ජනගහනයෙන් විශාල පිරිසක් පිරිසිදු පානීය ජලය නොමැතිව දැඩි දුෂ්කරතාවලට මුහුණ දෙනවා. මෙය බරපතල ගෝලීය සෞඛ්‍ය අර්බුදයක්.
- විද්‍යාඥයින් දැන් වාතයෙන් ජලය නිපදවීම, ජලයේ ඇති විෂ ද්‍රව්‍ය පහසුවෙන් හඳුනාගැනීම සහ විදුලිය නොමැතිව ජලය පිරිසිදු කිරීම වැනි පුදුම සහගත නව තාක්ෂණයන් සොයාගෙන තියෙනවා.
- ලෝහ-කාබනික සැකිලි (MOFs), ජෛව සංවේදක (biosensors) සහ ෂොක් ඉලෙක්ට්‍රොඩයලිසිස් (shock electrodialysis) වැනි තාක්ෂණයන් මේ සඳහා උදාහරණයි.
- මෙම නව සොයාගැනීම් මගින් ලොව පුරා සිටින මිනිසුන්ගේ සෞඛ්‍යය ආරක්ෂා කර, අපිරිසිදු ජලයෙන් බෝවන රෝග වළක්වා ගැනීමට විශාල බලාපොරොත්තුවක් ලබා දෙනවා.
- ඔබ අපිරිසිදු ජලය පානය කිරීම නිසා යම් රෝග ලක්ෂණයක් ඇති වුවහොත්, වහාම ඔබේ දොස්තර මහත්තයා හමුවී උපදෙස් ලබාගන්න.
ජල පිරිපහදුව, පිරිසිදු ජලය, water technology, නියඟය, ජල හිඟය, විද්‍යාත්මක සොයාගැනීම්, MOF
