ഉപ്പുനീക്കം: ദാഹത്തിന്റെ ഭാരം ലഘൂകരിക്കുന്നു

1900 മുതൽ ഏകദേശം 11 ദശലക്ഷം ആളുകൾ വരൾച്ചയുടെ വ്യാപകമായ പ്രത്യാഘാതങ്ങളുടെ ഫലമായി നശിച്ചു. വരൾച്ച - ഒരു പ്രദേശത്തെ ശരാശരിയേക്കാൾ കുറഞ്ഞ മഴയുടെ കാലഘട്ടം - വളരുന്ന ഒരു ആഗോള പ്രശ്നമാണ്. ശുദ്ധജലത്തിന്റെ അളവ് കുറയുന്നത്, ക്ഷാമം, രോഗങ്ങൾ എന്നിവയാണ് അനന്തരഫലങ്ങൾ.

ആഗോളതലത്തിൽ ഡീസാലിനേഷന്റെ പ്രാധാന്യം

വർദ്ധിച്ചുവരുന്ന ജനസംഖ്യ നിലനിർത്താൻ, ഈ പ്രശ്നങ്ങൾക്ക് ഒരു പരിഹാരം വികസിപ്പിക്കാൻ ഗവേഷണം കുതിക്കുന്നു. ഭൂഗർഭജലം കുഴിക്കുന്നതും മലിനജലം പുനരുപയോഗിക്കുന്നതും താൽക്കാലിക പരിഹാരങ്ങളുടെ ഉദാഹരണങ്ങളാണ്. ഈ പരിഹാരങ്ങളിൽ ഡീസാലിനേഷൻ ഉൾപ്പെടുന്നു. ശുദ്ധജലത്തെ മാലിന്യങ്ങളിൽ നിന്ന് വേർപെടുത്തി റിവേഴ്സ് ഓസ്മോസിസ് വഴി ഉപ്പിട്ട വെള്ളത്തെ ഒരു മെംബ്രണിലൂടെ നിർബന്ധിതമാക്കുന്ന പ്രക്രിയയാണ് ഡിസലൈനേഷൻ. ഇസ്രായേൽ, കാലിഫോർണിയ തുടങ്ങിയ സ്ഥലങ്ങളിൽ ഇത് ഉപയോഗിക്കുന്നുണ്ടെങ്കിലും, വൻതോതിലുള്ള ഊർജ്ജ ഉപഭോഗത്തിന് പേരുകേട്ടതിനാൽ ഡീസലൈനേഷൻ ഇതുവരെ ലോകത്തിന്റെ മറ്റു ഭാഗങ്ങളിൽ ഉപയോഗിച്ചിട്ടില്ല.

നിർമ്മാണ മെംബ്രണിൽ ഉപയോഗിക്കുന്ന പ്രാഥമിക പദാർത്ഥത്തിന് പകരം പോളിമൈഡ് എന്ന താരതമ്യേന ചെലവുകുറഞ്ഞ മെറ്റീരിയൽ ഉപയോഗിച്ച് ചെലവ് കുറയ്ക്കുന്നതിനുള്ള ഒരു സമീപനം. നിർഭാഗ്യവശാൽ, ഈ പകരത്തിന് മറ്റൊരു വിലയുണ്ട്. ബാക്ടീരിയയെ നശിപ്പിക്കാൻ ജലത്തിന്റെ ശുദ്ധീകരണത്തിൽ അടങ്ങിയിരിക്കുന്ന ഒരു രാസവസ്തുവാണ് ക്ലോറിൻ എന്ന് അറിയാം, പക്ഷേ പോളിമൈഡുമായുള്ള സമ്പർക്കം സ്തരത്തെ നശിപ്പിക്കുന്നു. അപചയം ഒഴിവാക്കാൻ, ക്ലോറിൻ വേർതിരിച്ചെടുക്കുന്നത് ഡീസലൈനേഷൻ പ്രക്രിയയിലെ ഒരു അധിക ഘട്ടമായി മാറുന്നു. എന്നിരുന്നാലും, ക്ലോറിൻ ഇല്ലെങ്കിൽ, സൂക്ഷ്മാണുക്കൾ ഉണ്ടാകുകയും ജലപ്രവാഹം തടസ്സപ്പെടുത്തുകയും ചെയ്യും.

പോളിമൈഡിനെ ഗ്രാഫീൻ ഓക്സൈഡ് ഉപയോഗിച്ച് മാറ്റിസ്ഥാപിക്കുക എന്നതാണ് സാധ്യമായ ഒരു പരിഹാരം. ഗ്രാഫീൻ എന്ന സംയുക്തത്തിന് കട്ടയ്ക്ക് സമാനമായ ഘടനയുണ്ട്. ഈ പദാർത്ഥം വെള്ളത്തിലേക്ക് കൂടുതൽ കടക്കുമെന്നും അതിനാൽ ജലത്തിന്റെ ഒഴുക്ക് നിർണ്ണയിക്കാൻ ആവശ്യമായ മർദ്ദം കുറയ്ക്കുമെന്നും പ്രവചിക്കപ്പെടുന്നു.

എംഐടി സാമഗ്രി ശാസ്ത്രജ്ഞരായ ജെഫ് ഗ്രോസ്മാൻ, ശ്രേയ ഡേവ്, സഹപ്രവർത്തകർ എന്നിവർ തങ്ങളുടെ ഗവേഷണത്തിൽ ഈ സംയുക്തം ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഗ്രാഫൈറ്റ് കഷണങ്ങളിൽ നിന്ന് ഊരിയെടുക്കുന്ന ഗ്രാഫീൻ അടരുകൾ വെള്ളത്തിൽ വയ്ക്കുന്നു. വാക്വം ഫിൽട്ടറേഷൻ വഴി ദ്രാവകം വലിച്ചെടുക്കുന്നു, ഷീറ്റുകൾ അവശിഷ്ടങ്ങളായി അവശേഷിക്കുന്നു. കാർബൺ, ഓക്സിജൻ ആറ്റങ്ങളെ ബന്ധിപ്പിച്ച് കഷണങ്ങൾ സൃഷ്ടിക്കാൻ അവശിഷ്ടങ്ങൾ ഒരുമിച്ച് ചേർക്കുന്നു. ഉപ്പും മറ്റ് മാലിന്യങ്ങളും തടസ്സപ്പെടുത്തുമ്പോൾ ജല തന്മാത്രകളുടെ ഒഴുക്ക് അനുവദിക്കുന്ന തരത്തിൽ അടരുകൾക്കിടയിലുള്ള ഇടങ്ങൾ വലുതാക്കാൻ ഈ സംയോജനം മാറുന്നു. പോളിമൈഡിനേക്കാൾ ജലതന്മാത്രകൾ ഗ്രാഫൈറ്റ് മെംബ്രണിലൂടെ എളുപ്പത്തിൽ സഞ്ചരിക്കുന്നുവെന്ന് തെളിയിക്കപ്പെട്ടു. ഈ സിദ്ധാന്തം ഇതുവരെ പരീക്ഷിച്ചിട്ടില്ലെങ്കിലും, ജല തന്മാത്രകളോടുള്ള പ്രതിരോധം കുറവായതിനാൽ ഈ മെറ്റീരിയലിന് ഊർജ്ജ ആവശ്യകതകൾ കൂടുതൽ കുറയ്ക്കാൻ കഴിയുമെന്നും അനുമാനിക്കപ്പെടുന്നു. കൂടാതെ, ഗ്രാഫീൻ ഓക്സൈഡിന്റെ വില പോളിമൈഡിന്റെ വിലയിൽ നിന്ന് വളരെ വ്യത്യസ്തമല്ല.

ഇസ്രായേലിൽ ഡീസാലിനേഷൻ പ്രയോഗം

കുറച്ച് വർഷങ്ങൾക്ക് മുമ്പ്, ഇസ്രായേൽ കടുത്ത വരൾച്ചയെ നേരിടുന്നതായി കണ്ടെത്തി - 900 വർഷത്തിനിടയിലെ ഏറ്റവും മോശം. വരണ്ട നിലങ്ങളെ ചെറുക്കുന്നതിന്, ജലസംരക്ഷണം ഉറപ്പാക്കാൻ ഇസ്രായേൽ ദേശീയ കാമ്പെയ്‌ൻ പര്യവേക്ഷണം ചെയ്തു. 2007-ൽ, ഒഴുക്ക് കുറഞ്ഞ ടോയ്‌ലറ്റുകളും ഷവർഹെഡുകളും ഉപയോഗത്തിലായി, ഡ്രെയിനേജ് സംവിധാനങ്ങളിൽ നിന്നുള്ള വെള്ളം ജലസേചനത്തിനായി പുനരുപയോഗം ചെയ്തു. എന്നിരുന്നാലും, ഡീസലൈനേഷൻ പ്ലാന്റുകൾ നടപ്പിലാക്കിയതിന് ശേഷമാണ് ഏറ്റവും വലിയ പുരോഗതി ഉണ്ടായത്. ഉദാഹരണമായി, 2013 ഒക്ടോബറിൽ സോറെക് ഡീസലൈനേഷൻ പ്ലാന്റ് പ്രവർത്തനം ആരംഭിച്ചു. ടെൽ അവീവിൽ നിന്ന് പത്ത് മൈൽ തെക്ക് സ്ഥിതി ചെയ്യുന്ന ഇത് ലോകത്തിലെ ഏറ്റവും വലിയ റിവേഴ്സ് ഓസ്മോസിസ് ഡീസലൈനേഷൻ സൗകര്യമാണ്.

ജലത്തിന്റെ സമ്മർദ്ദമുള്ള പ്രവാഹത്തെത്തുടർന്ന്, ഡീസലൈനേഷൻ പ്രക്രിയയിലെ ഒരു സാധാരണ പ്രശ്നം അവശേഷിക്കുന്ന തന്മാത്രകളിൽ നിന്ന് അടഞ്ഞ സുഷിരങ്ങൾ വൃത്തിയാക്കുന്നതിനുള്ള ചെലവാണ്. ഇസ്രായേലിലെ സുക്കർബർഗ് ഇൻസ്റ്റിറ്റ്യൂട്ട് ഫോർ വാട്ടർ റിസർച്ചിൽ നിന്നുള്ള എഡോ ബാർ-സീവ്, സഹപ്രവർത്തകർ എന്നിവർ വെള്ളവും മലിനീകരണവും തമ്മിലുള്ള വേർതിരിവ് മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിനുള്ള ശ്രദ്ധേയമായ കണ്ടെത്തൽ നടത്തി. സൂക്ഷ്മാണുക്കൾ ചർമ്മവുമായി സമ്പർക്കം പുലർത്തുന്നത് തടയുന്ന പോറസ് ലാവ കല്ല് അവർ ഉപയോഗത്തിലേക്ക് കൊണ്ടുവന്നു. ഈ സാങ്കേതികവിദ്യ ഡസലൈനേഷൻ പ്ലാന്റുകളുടെ പ്രവർത്തനം മെച്ചപ്പെടുത്തി. ഇപ്പോൾ, ഗാർഹിക ജലത്തിന്റെ 55 ശതമാനവും അതിന്റെ ഉറവിടം ഡീസലിനേഷൻ പ്ലാന്റുകളിൽ നിന്നാണ്.

അലുമിനിയം ഡിസ്കുകൾ - വികസ്വര രാജ്യങ്ങൾക്ക് വിതരണം ചെയ്യുന്നു

കൂടുതൽ ഗവേഷണം കാർബൺ നാനോട്യൂബുകൾ പോലുള്ള ബദൽ വസ്തുക്കളിലേക്ക് മെംബ്രൺ ആയി ചായുന്നു. അത്തരം കണ്ടെത്തലുകൾ സമന്വയിപ്പിക്കുന്നതിനുള്ള അടിസ്ഥാന പ്രശ്നം ചെലവാണ്. അത്തരം പ്രക്രിയകളുടെ പ്രയോഗം ആഗോള തലത്തിൽ പരിഗണിക്കണം. ലോകമെമ്പാടുമുള്ള ഗ്രാമപ്രദേശങ്ങളുണ്ട്, അവ വികസിതമല്ലാത്തതും മറ്റ് പ്രദേശങ്ങളിൽ പങ്കെടുക്കാൻ ഡീസലൈനേഷൻ പ്ലാന്റുകൾ വികസിപ്പിക്കുന്നതിനുള്ള വിഭവങ്ങൾ ഇല്ലായിരിക്കാം.

അത്തരം വെല്ലുവിളികളെ നേരിടാൻ, ചൈനയിലെ നാൻജിംഗ് സർവകലാശാലയിലെ ജിയാ സുവും സഹപ്രവർത്തകരും സൂര്യൻ പോലുള്ള ബദൽ ഊർജ്ജ സ്രോതസ്സുകളിൽ പ്രവർത്തിച്ചു. എന്നിട്ടും സൂര്യനിൽ നിന്നുള്ള നേരിട്ടുള്ള സമ്പർക്കത്തെ ആശ്രയിച്ച് പരിമിതപ്പെടുത്തുന്നു. സൂര്യപ്രകാശത്തിൽ നിന്നുള്ള ഊർജ്ജത്തിന്റെ അളവ് വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിന് ആഗിരണം ചെയ്യാവുന്ന വസ്തുക്കളുടെ ഉപയോഗം ഗവേഷണം നടത്തുന്നു. സൂര്യപ്രകാശത്തിന്റെ 96 ശതമാനത്തിലധികം ആഗിരണം ചെയ്യുന്ന അലുമിനിയം ഡിസ്കുകളുടെ ഉപയോഗമാണ് സാധ്യമായ ഒരു പരിഹാരം - അതിൽ 90 ശതമാനവും ജലബാഷ്പം രൂപപ്പെടുത്തുന്നതിന് ഉപയോഗിക്കുന്നു. മദ്യപാന മാനദണ്ഡങ്ങളും ഈ രീതിയിൽ പാലിക്കുന്നു. നടപ്പിലാക്കിയാൽ, അലൂമിനിയം വില കുറഞ്ഞ ഒരു വസ്തുവാണ്, കൂടാതെ ഡീസലൈനേഷൻ പ്ലാന്റുകളുടെ അതേ നിരക്കിൽ വെള്ളം ഉത്പാദിപ്പിക്കാൻ കഴിയും. എന്നിരുന്നാലും, ബാഷ്പീകരണത്തിന് ശേഷം ശുദ്ധമായ വാറ്റിയെടുത്ത വെള്ളം കാരണം, മഗ്നീഷ്യം, കാൽസ്യം തുടങ്ങിയ ധാതുക്കളുടെ അഭാവം ഒരു അനന്തരഫലമാണ്. അതിനാൽ, ഇത് ഒരു താൽക്കാലിക പരിഹാരമായി വർത്തിക്കുന്നു, പക്ഷേ ദീർഘകാലത്തേക്ക് ഉപയോഗിക്കാൻ പാടില്ല.