صاف کرنا: پیاس کے بوجھ کو کم کرنا

1900 کی دہائی کے بعد سے، خشک سالی کے وسیع اثرات کے نتیجے میں تقریباً 11 ملین افراد ہلاک ہوئے۔ خشک سالی – کسی خطے میں اوسط سے کم بارش کی مدت – ایک بڑھتا ہوا عالمی مسئلہ ہے۔ نتائج میں میٹھے پانی کی سطح میں کمی، قحط اور بیماریاں شامل ہیں۔

عالمی سطح پر ڈی سیلینیشن کی اہمیت

بڑھتی ہوئی آبادی کو برقرار رکھنے کے لیے، تحقیق ان مسائل کا حل تلاش کرنے پر تلی ہوئی ہے۔ زمینی پانی کی کھدائی اور گندے پانی کی ری سائیکلنگ عارضی حل کی مثالیں ہیں۔ ان حلوں میں ڈی سیلینیشن ہے۔ ڈی سیلینیشن ایک جھلی کے ذریعے نمکین پانی کو ریورس اوسموسس کے ذریعے زبردستی کرنے کا عمل ہے، میٹھے پانی کو نجاست سے الگ کرتا ہے۔ اگرچہ یہ اسرائیل اور کیلیفورنیا جیسی جگہوں پر استعمال ہوتا ہے، لیکن توانائی کے بڑے استعمال کی وجہ سے اسے باقی دنیا میں استعمال کرنا باقی ہے۔

لاگت کو کم کرنے کا ایک طریقہ یہ ہے کہ تعمیراتی جھلی میں استعمال ہونے والے بنیادی مواد کو نسبتاً سستے مواد سے تبدیل کیا جائے جسے پولیامائیڈ کہتے ہیں۔ بدقسمتی سے، یہ متبادل ایک اور قیمت کے ساتھ آتا ہے۔ یہ معلوم ہے کہ کلورین ایک ایسا کیمیکل ہے جو پانی کو صاف کرنے میں بیکٹیریا کو ختم کرنے کے لیے موجود ہوتا ہے، لیکن پولیامائیڈ کے ساتھ رابطے سے جھلی خراب ہو جاتی ہے۔ تنزلی سے بچنے کے لیے، کلورین نکالنا ڈی سیلینیشن کے عمل میں ایک اضافی قدم بن جاتا ہے۔ تاہم، جب کلورین غائب ہو تو جرثومے پیدا ہو سکتے ہیں اور پانی کے بہاؤ میں رکاوٹ بن سکتے ہیں۔

ایک ممکنہ حل یہ ہے کہ پولیامائیڈ کو گرافین آکسائیڈ سے تبدیل کیا جائے۔ کمپاؤنڈ گرافین کی ساخت شہد کے چھتے کی طرح ہے۔ یہ پیشین گوئی کی جاتی ہے کہ یہ مواد پانی کے لیے زیادہ قابل رسائی ہو گا اور اس لیے پانی کے بہاؤ کو طے کرنے کے لیے درکار دباؤ کو کم کر دے گا۔

MIT مواد کے سائنسدان، جیف گراسمین، شریا ڈیو، اور ساتھی، اپنی تحقیق میں اس کمپاؤنڈ کا استعمال کرتے ہیں۔ گرافین فلیکس، جو گریفائٹ کے ٹکڑوں سے چھین کر پانی میں رکھے جاتے ہیں۔ اس کے بعد مائع کو ویکیوم فلٹریشن کے ذریعے چوس لیا جاتا ہے، اور شیٹس کو باقیات کے طور پر چھوڑ دیا جاتا ہے۔ کاربن اور آکسیجن ایٹموں کو بانڈ کر کے ٹکڑے بنانے کے لیے باقیات کو اکٹھا کیا جاتا ہے۔ اس فیوژن کو فلیکس کے درمیان اتنی بڑی جگہ بنانے کے لیے تبدیل کیا جاتا ہے کہ نمک اور دیگر نجاستوں کو روکتے ہوئے پانی کے مالیکیول کے بہاؤ کی اجازت دے سکے۔ یہ ثابت ہوا کہ پانی کے مالیکیول پولیامائیڈ کے مقابلے گریفائٹ جھلی کے ذریعے آسان سفر کرتے ہیں۔ یہ بھی اندازہ لگایا گیا ہے کہ یہ مواد پانی کے مالیکیولز کے خلاف کم مزاحمت کی وجہ سے توانائی کی طلب کو مزید کم کر سکتا ہے، حالانکہ اس مفروضے کا ابھی تجربہ ہونا باقی ہے۔ مزید برآں، گرافین آکسائیڈ کی قیمت پولیامائیڈ کی قیمت سے بہت زیادہ مختلف نہیں ہے۔

اسرائیل میں ڈی سیلینیشن کا اطلاق

کچھ سال پہلے، اسرائیل کو ایک شدید خشک سالی کے مسئلے سے نمٹتے ہوئے پایا گیا تھا – جو 900 سالوں میں بدترین تھا۔ خشک زمینوں کا مقابلہ کرنے کے لیے، اسرائیل نے پانی کے تحفظ کو یقینی بنانے کے لیے قومی مہم کی تلاش کی۔ 2007 میں، کم بہاؤ والے بیت الخلاء اور شاور ہیڈز استعمال میں آئے، اور نکاسی آب کے نظام سے پانی کو آبپاشی کے لیے ری سائیکل کیا گیا۔ تاہم، سب سے بڑی بہتری ڈی سیلینیشن پلانٹس کے نفاذ کے بعد آئی۔ مثال کے طور پر، سوریک ڈی سیلینیشن پلانٹ نے اکتوبر 2013 میں کام شروع کیا۔ یہ تل ابیب سے دس میل جنوب میں واقع ہے اور دنیا کی سب سے بڑی ریورس اوسموسس ڈی سیلینیشن کی سہولت ہے۔

پانی کے دباؤ والے بہاؤ کے بعد، صاف کرنے کے عمل میں ایک عام مسئلہ پیچھے رہ جانے والے مالیکیولز سے مسدود چھیدوں کی صفائی کی لاگت ہے۔ اسرائیل کے زکربرگ انسٹی ٹیوٹ فار واٹر ریسرچ کے ایڈو بار زیف اور ساتھیوں نے پانی اور آلودگی کے درمیان علیحدگی کو بہتر بنانے کے لیے ایک قابل ذکر دریافت کی۔ انہوں نے غیر محفوظ لاوا پتھر کو استعمال میں لایا جس کے ذریعے مائکروجنزموں کو جھلیوں کے ساتھ رابطے سے روکا جاتا ہے۔ اس ٹیکنالوجی نے ڈی سیلینیشن پلانٹس کی کارکردگی کو بہتر بنایا۔ اب، 55 فیصد گھریلو پانی اپنے ذرائع کو صاف کرنے والے پلانٹس سے حاصل کرتا ہے۔

ایلومینیم ڈسک – ترقی پذیر ممالک کو سپلائی کرنا

مزید تحقیق جھلی کے طور پر کاربن نانوٹوبس جیسے متبادل مواد کی طرف جھکاؤ رکھتی ہے۔ اس طرح کے نتائج کو یکجا کرنے کا بنیادی مسئلہ لاگت ہے۔ اس طرح کے عمل کے اطلاق پر عالمی سطح پر غور کیا جانا چاہیے۔ دنیا بھر میں ایسے دیہی علاقے ہیں جو کم ترقی یافتہ ہیں اور ہو سکتا ہے کہ دیگر علاقوں میں جانے کے لیے ڈی سیلینیشن پلانٹس تیار کرنے کے وسائل نہ ہوں۔

اس چیلنج کا مقابلہ کرنے کے لیے چین کی نانجنگ یونیورسٹی کے جیا ژو اور ان کے ساتھیوں نے توانائی کے متبادل ذرائع جیسے سورج پر کام کیا۔ پھر بھی صرف سورج سے براہ راست رابطے پر انحصار محدود ہے۔ تحقیق سورج کی روشنی سے توانائی کی مقدار کو بڑھانے کے لیے جاذب مواد کے استعمال پر غور کر رہی ہے۔ ایک ممکنہ حل ایلومینیم ڈسکوں کا استعمال ہے جو 96 فیصد سے زیادہ سورج کی روشنی کو جذب کرتی ہے - جس میں سے 90 فیصد پانی کے بخارات بنانے میں استعمال ہوتی ہے۔ پینے کے معیارات بھی اسی طرح پورے ہوتے ہیں۔ اگر لاگو کیا جاتا ہے تو، ایلومینیم ایک کم لاگت والا مواد ہے اور اسی شرح پر پانی پیدا کر سکتا ہے جس طرح ڈی سیلینیشن پلانٹس۔ تاہم، بخارات کے بعد خالص آست پانی کی وجہ سے، میگنیشیم اور کیلشیم جیسے معدنیات کی عدم موجودگی ایک نتیجہ ہے۔ اس طرح، یہ ایک عارضی حل کے طور پر کام کرتا ہے لیکن طویل مدت میں استعمال نہیں کیا جانا چاہئے.