தண்ணீர்ப் பிரச்சினைக்கு ஒரு தீர்வா? வானத்தில் தண்ணீரைச் சேகரிக்கும் ஒரு விசித்திரப் பெட்டியைப் பற்றித் தெரிந்துகொள்வோம்! (நீர் சுத்திகரிப்புத் தொழில்நுட்பம்)

வறண்ட பாலைவனத்தின் நடுவில், காற்றிலிருந்து சுத்தமான குடிநீரை உருவாக்கக்கூடிய ஒரு சிறிய பெட்டி இருப்பதாகக் கற்பனை செய்து பாருங்கள். இது ஏதோ ஒரு அறிவியல் புனைகதைப் படக் காட்சி போல இருக்கிறது, இல்லையா? ஆனால், அது இப்போது நிஜமாகியுள்ளது. உலகின் கடுமையான தண்ணீர் நெருக்கடியைத் தீர்க்கக்கூடிய சில மிக அற்புதமான புதிய தொழில்நுட்பங்களைப் பற்றி இன்று நாம் பேசப் போகிறோம்.

ஐக்கிய நாடுகள் சபையின் கூற்றுப்படி, உலகில் இரண்டு பில்லியனுக்கும் அதிகமான மக்களுக்குப் பாதுகாப்பான குடிநீர் கிடைப்பதில்லை. சில பகுதிகள் இயற்கையாகவே நீர் பற்றாக்குறை உள்ளவை. மேலும், பருவநிலை மாற்றத்தால் ஏற்படும் வறட்சிகள் இந்தப் பிரச்சனையை மேலும் தீவிரப்படுத்தியுள்ளன. சிலருக்குக் கிடைக்கும் தண்ணீரும் அசுத்தமாகவும், கிருமிகள் மற்றும் நச்சு இரசாயனங்கள் நிறைந்ததாகவும் உள்ளது. வேறு சிலருக்கு, இரண்டுமே உள்ளன. எனவே, விஞ்ஞானிகள் இந்தப் பிரச்சனையைத் தீர்க்கப் புதிய, வியக்கத்தக்க வழிகளைக் கண்டறிந்து வருகின்றனர்.

பாலைவன அறுவடைக்கருவி: பாலைவனத்தில் காற்றிலிருந்து நீரை உருவாக்கும் ஒரு பெட்டி

நாம் சுவாசிக்கும் காற்றில், நம்மால் பார்க்க முடியாத அதிக அளவிலான நீராவி அடங்கியுள்ளது. இது பூமியில் உள்ள நீரின் மிகப்பெரிய ஆதாரங்களில் ஒன்றாகும்.

பேராசிரியர் யாகியும் அவரது குழுவினரும், கண்ணுக்குப் புலப்படாத இந்த பரந்த நீர் வளத்தைப் பயன்படுத்த ஒரு புதுமையான வழியைக் கண்டுபிடித்துள்ளனர். அவர்கள் சிறப்பு மூலக்கூறுகளை இணைத்து, சாரக்கட்டு போன்ற ஒரு கட்டமைப்பை உருவாக்கியுள்ளனர். இவை உலோக-கரிமக் கட்டமைப்புகள் (MOFகள்) என்று அழைக்கப்படுகின்றன. இவை வியக்கத்தக்கவை. ஒரு எலும்பின் அளவுள்ள ஒரு MOF துண்டை விரித்தால், அது இரண்டு கால்பந்து மைதானங்களின் அளவுக்குப் பெரிய பரப்பளவைக் கொண்டிருக்கும்.

அவர்கள் இந்த MOF பொருளால் நிரப்பப்பட்ட ஒரு பிளெக்ஸிகிளாஸ் பெட்டியை உருவாக்கினர். இந்தப் பெட்டி சூரிய ஒளியில் படும்போது சூடாகிறது. பின்னர், பெட்டிக்குள் இருக்கும் MOF, மிகவும் வறண்ட பாலைவனக் காற்றில் உள்ள மிகச் சிறிய அளவிலான நீராவியைக் கூட உறிஞ்சிக்கொள்கிறது. பிறகு, அவ்வாறு உறிஞ்சப்பட்ட நீராவி திரவமாக மாறி, சுத்தமான, குடிப்பதற்கு உகந்த நீராகச் சேகரிக்கப்படுகிறது. பேராசிரியர் யாகி கூறுவது போல், “இவ்வளவு குறைந்த ஈரப்பதத்தில் காற்றில் இருந்து நீரை உறிஞ்சி மீண்டும் வெளியிடக்கூடிய வேறு எந்தப் பொருளும் இந்த MOF-ஐத் தவிர உலகில் இல்லை.”

வெறும் 200 கிராம் இந்த MOF-ஐக் கொண்டு செய்யப்பட்ட ஒரு சூரிய சக்திப் பெட்டியால், ஒரு நாளைக்கு ஒரு கேலனுக்கும் (ஏறக்குறைய 4.5 லிட்டர்) அதிகமான தண்ணீரைச் சேகரிக்க முடியும். மின்சாரத்தால் இயங்கும் ஒரு மாதிரியால் இதை நாள் முழுவதும் தொடர்ச்சியாகச் செய்ய முடியும்.

தண்ணீரில் உள்ள நச்சுக்களைக் கண்டறியும் 'உயிரி-மூளை நச்சு கண்டறியும் கருவி'

தண்ணீர் சுத்தமாக இருப்பது மட்டும் போதாது, அது பாதுகாப்பானதாகவும் இருக்க வேண்டும். தண்ணீரில் நம்மால் பார்க்கவோ சுவைக்கவோ முடியாத அபாயகரமான நச்சுகள் இருக்கலாம். உதாரணமாக, ஆர்சனிக் , ஈயம் மற்றும் அபாயகரமான பாக்டீரியாக்கள் . நார்த்வெஸ்டர்ன் பல்கலைக்கழக ஆராய்ச்சியாளர்கள் இவற்றைக் கண்டறிய ஒரு எளிய வழியைக் கண்டுபிடிக்க முயன்று வருகின்றனர்.

இதைச் செய்வதற்கு அவர்கள் நுண்ணுயிரிகளின் உதவியை நாடியுள்ளனர். இந்த நுண்ணுயிரிகளுக்கு, நீரில் உள்ள நச்சுப் பொருட்களை அடையாளம் கண்டு, அவற்றிலிருந்து தங்களைப் பாதுகாத்துக் கொள்ளும் அற்புதமான திறன் உள்ளது. அந்த நோக்கத்திற்காகவே அவற்றுக்கு ஒரு சிறப்பு வாய்ந்த 'மரபணு மூலக்கூறு மூளை' இருப்பது போலத் தெரிகிறது.

இது எப்படி வேலை செய்கிறது?

சுருக்கமாகச் சொன்னால், இந்த நுண்ணுயிரிகளின் உடலில் பயோசென்சார்கள் எனப்படும் ஒரு வகை புரதம் உள்ளது. தண்ணீரில் ஈயம் போன்ற ஒரு நச்சுப் பொருள் இருக்கும்போது, ​​இந்த பயோசென்சார் சென்று அந்த ஈய மூலக்கூறுகளுடன் தன்னை இணைத்துக் கொள்கிறது. பின்னர், அந்த நுண்ணுயிரியின் உடலில் உள்ள ஒரு குறிப்பிட்ட மரபணு செயல்படுத்தப்பட்டு, அந்த ஈயம் உடலிலிருந்து வெளியேற்றப்படுகிறது.

ஆராய்ச்சியாளர்கள் இந்த உயிரி உணரிகளை எடுத்து, அவற்றின் டி.என்.ஏ கட்டமைப்பைச் சிறிதளவு மாற்றியமைத்தனர். அவ்வாறு மாற்றியமைப்பதன் மூலம், ஈயம் போன்ற ஒரு நச்சுப்பொருளின் தாக்கத்திற்கு உள்ளாகும் போது நஞ்சை வெளியிடும் மரபணுவிற்குப் பதிலாக , ஒளியை (பிரகாசத்தை) வெளியிடும் ஒரு மரபணுவை அவர்கள் செயல்படுத்தினர்.

இப்போது என்ன நடக்கிறது என்றால், இந்த டிஎன்ஏ-மாற்றியமைக்கப்பட்ட புரதங்களை ஒரு நீர் மாதிரியில் சேர்க்கும்போது, ​​அந்த நீரில் நச்சுப்பொருள் இருந்தால், அது ஒளிரத் தொடங்குகிறது. நீரில் நச்சுப்பொருளின் அளவு அதிகரிக்க அதிகரிக்க, அதன் ஒளிர்வும் அதிகரிக்கிறது. இது ஒரு மாயாஜாலம் போல இருக்கிறது!

நவீன தொழில்நுட்பங்களின் சுருக்கம்

உலகின் தண்ணீர் நெருக்கடிக்குத் தீர்வுகளாக உருவெடுத்துள்ள இந்த நவீன தொழில்நுட்பங்களில் சில, கீழேயுள்ள அட்டவணையில் சுருக்கமாகக் கொடுக்கப்பட்டுள்ளன.

மேலும் சில வியக்கத்தக்க தீர்வுகள்

பிழைக்கே இடமளிக்காத குளோரின் இயந்திரம்

குளோரின் என்பது தண்ணீரில் உள்ள கிருமிகளைக் கொல்லும் ஒரு சக்திவாய்ந்த கிருமிநாசினி ஆகும். ஆனால், அதைச் சரியாகப் பயன்படுத்துவது சவாலானதாக இருக்கலாம். நீங்கள் குளோரின் மாத்திரைகளைச் சேர்க்கும்போது, ​​சில சமயங்களில் அதன் அளவு அதிகமாகவோ அல்லது குறைவாகவோ அமைந்துவிடும். இதற்கு ஒரு தீர்வாக, டஃப்ட்ஸ் சுற்றுச்சூழல் நிறுவனத்தின் ஆராய்ச்சியாளர்கள், மின்சாரம் இல்லாமல் இயங்கும் ஒரு எளிய கருவியை உருவாக்கியுள்ளனர்.

இது இரண்டு பகுதிகளைக் கொண்டுள்ளது. தண்ணீர்க் குழாயின் முனையில் இணைக்கப்படும் ஒரு சிறிய பெட்டி மற்றும் திரவ குளோரின் நிரப்பப்பட்ட ஒரு தொட்டி. குழாய் வழியாகத் தண்ணீர் வேகமாகப் பாயும்போது, ​​இந்தச் சிறிய பெட்டியின் உள்ளே ஒரு அழுத்த வேறுபாடு உருவாகிறது. இது வென்டூரி விளைவு என்று அழைக்கப்படுகிறது. இந்த அழுத்த வேறுபாட்டின் காரணமாக, சரியான அளவு குளோரின், குளோரின் தொட்டியிலிருந்து தானாகவே எடுக்கப்பட்டு தண்ணீருடன் கலக்கப்படுகிறது. இவ்வாறு, எந்தவொரு மனிதப் பிழையுமின்றி, தண்ணீர் எப்போதும் சுத்தமாக இருக்கிறது.

தண்ணீரை அதிர்ச்சிக்குள்ளாக்குவதன் மூலம் ஈயத்தை அகற்றும் ஒரு முறை

அமெரிக்காவின் ஃபிளின்ட் நகரின் குடிநீர் விநியோகத்தில் உள்ள ஈயத்தால் ஏற்பட்ட கடுமையான சுகாதார நெருக்கடியின் காரணமாக, மாசசூசெட்ஸ் தொழில்நுட்பக் கழகத்தைச் (MIT) சேர்ந்த விஞ்ஞானிகள் குழு ஒன்று, நீரிலிருந்து கன உலோகங்களை அகற்றுவதற்கான ஒரு புதிய முறையை உருவாக்கியுள்ளது.

அவர்கள் 'ஷாக் எலக்ட்ரோடையாலிசிஸ்' எனப்படும் ஒரு நுட்பத்தைப் பயன்படுத்தினர். இதில், தண்ணீரில் உள்ள அசுத்தங்களைப் பிரிக்க மின்சாரம் பயன்படுத்தப்படுகிறது. ஈயத்தை நீரிலிருந்து அகற்றுவது மிகவும் கடினமான ஒரு பொருளாகும், ஏனெனில் அது மற்ற வழிகளில் உபகரணங்களின் சுவர்களில் ஒட்டிக்கொள்ளும். ஆனால் இந்த நுட்பம், சோடியம் போன்ற அத்தியாவசிய கனிமங்களை நீரிலிருந்து அகற்றாமல், 95% ஈயத்தை நீக்கிவிடும். இது தண்ணீரைத் தூய்மைப்படுத்தி, உடலுக்குத் தேவையான கனிமங்களை மட்டும் விட்டுச்செல்கிறது.

மனிதகுலம் எதிர்கொள்ளும் மிகப்பெரிய சவால்களில் ஒன்றான தண்ணீர் நெருக்கடியைச் சமாளிப்பதில், இந்தத் தொழில்நுட்பங்கள் அனைத்தும் அறிவியல் மற்றும் புத்தாக்கத்தின் ஆற்றலைக் காட்டுகின்றன. அசுத்தமான நீரினால் ஏற்படும் நோய்களிலிருந்து மக்களைக் காப்பாற்றுவதிலும், ஆரோக்கியமான எதிர்காலத்தை உருவாக்குவதிலும் இவை பெரும் பங்கு வகிக்கும். எனவே, தண்ணீர் எவ்வளவு விலைமதிப்பற்றது என்பதைப் புரிந்துகொண்டு, அதைச் சிக்கனமாகப் பயன்படுத்துவது நமது கடமையாகும்.

நீர் சுத்திகரிப்பு, சுத்தமான நீர், நீர் தொழில்நுட்பம், வறட்சி, தண்ணீர் பற்றாக்குறை, அறிவியல் கண்டுபிடிப்புகள், MOF