डॉक्टर ने तेल और माइक्रोप्लास्टिक्स को सोखने वाला लूफा स्पंज बनाया

डॉ. ट्रान थी वियत हा (32 वर्षीय) की शोध टीम द्वारा निर्मित लूफा स्पंज में पानी से तेल और माइक्रोप्लास्टिक्स को अलग करने की क्षमता है, जिससे पर्यावरण प्रदूषण की समस्याओं को हल करने में मदद मिलती है।

2021 में, वियतनाम-जापान विश्वविद्यालय (वियतनाम राष्ट्रीय विश्वविद्यालय, हनोई) के उन्नत प्रौद्योगिकी एवं इंजीनियरिंग संकाय की व्याख्याता डॉ. ट्रान थी वियत हा और उनकी टीम के सदस्यों को पानी में मौजूद तेल और सूक्ष्म प्लास्टिक कणों को हटाने के लिए लूफा के रेशों से सुपर हाइड्रोफोबिक सामग्री बनाने का विचार आया। एक वर्ष से अधिक के शोध के बाद, टीम ने दो मुख्य घटकों से युक्त एक सुपर हाइड्रोफोबिक फोम उत्पाद बनाया: आधार परत और कोटिंग परत।

आधार परत प्राकृतिक पुराने लूफाहों से बनाई जाती है क्योंकि उनमें हाइड्रोफिलिक हाइड्रॉक्सिल समूह होते हैं जो उन्हें प्राकृतिक रूप से अवशोषित करने की क्षमता प्रदान करते हैं। सफाई के बाद, लूफाहों की सतह को मोम की एक परत में डुबोया जाता है और उस पर स्प्रे किया जाता है ताकि रेशों में खुरदरापन पैदा हो, और साथ ही उनके गुणों को हाइड्रोफिलिक से हाइड्रोफोबिक में बदला जा सके।

यह कोटिंग मधुमक्खी के मोम, ताड़ के मोम, बीन मोम से बनाई गई है... जो पूरी तरह से प्राकृतिक और पर्यावरण के अनुकूल हैं।

मोम-लेपित स्पंज जल-विकर्षक तो है ही, साथ ही तेल को पूरी तरह सोख लेता है। त्रि-आयामी संरचनाओं और पदार्थ की सतह और प्लास्टिक कणों के बीच विद्युत-स्थैतिक अंतःक्रिया के कारण, यह लगभग 5 माइक्रोमीटर आकार के सूक्ष्म प्लास्टिक कणों को भी आसानी से अवशोषित कर लेता है।

मोम की परत चढ़ने के बाद लूफ़ा का रेशा पूरी तरह से जलरोधी हो जाता है। फोटो: शोध दल

परीक्षण के नतीजे बताते हैं कि 150 डिग्री से ज़्यादा के पानी के संपर्क कोण पर लूफ़ा के हाइड्रोफोबिक गुण अच्छे होते हैं। यही गुण पानी के मिश्रण में तेल को अलग करने और सूक्ष्म प्लास्टिक कणों को पकड़ने का आधार है।

शोध दल के अनुसार, किसी सतह को जल-विरोधक या जलस्नेही माना जाता है, पानी की बूंद और ठोस सतह के बीच संपर्क कोण के आधार पर। जब संपर्क कोण 150 डिग्री से अधिक होता है, तो सतह अतिजलविरोधक हो जाती है। इसलिए, लूफा स्पंज ने अतिजलविरोधकता का सफलतापूर्वक प्रदर्शन किया है।

लूफ़ा स्पंज लगभग 72-88 ग्राम/ग्राम के अनुपात में तेल सोखने में सक्षम थे, और तेल/पानी के मिश्रण के लिए पृथक्करण दक्षता 99% से भी ज़्यादा थी। इसके अलावा, इस सामग्री ने उच्च माइक्रोप्लास्टिक अवशोषण क्षमता का प्रदर्शन किया, जिसके परिणामस्वरूप 569 ग्राम पानी में 381 मिलीग्राम पॉलीस्टाइरीन माइक्रोप्लास्टिक्स प्राप्त हुए, जो 99% दक्षता के बराबर है।

डॉ. हा और उनके सहयोगियों ने पॉलीयूरेथेन फोम, मेलामाइन फोम और रासायनिक कोटिंग सामग्री जैसे औद्योगिक फोम पर भी इसी तरह का शोध किया है, जो जटिल तरीकों से किया गया है, जो केवल प्रयोगशाला स्तर पर ही उपयुक्त हैं। इस बीच, लूफा फाइबर सामग्री और प्राकृतिक मोम कोटिंग विधि का मूल्यांकन किया जा रहा है ताकि उन्हें वास्तविकता में बड़े पैमाने पर लागू किया जा सके। महिला डॉक्टर ने कहा, "यह प्रक्रिया सरल है और उपकरणों से आसानी से उपलब्ध है और इसके लिए उच्च तकनीक की आवश्यकता नहीं है, खासकर निर्माण समय केवल एक घंटे में ही पूरा हो जाता है।"

लूफ़ा स्पंज पानी से तेल अलग कर सकता है। फोटो: रिसर्च टीम

जुलाई 2022 में विश्व बैंक की एक रिपोर्ट में अनुमान लगाया गया है कि वियतनाम में हर साल ज़मीन पर लगभग 31 लाख टन प्लास्टिक कचरा होता है। माइक्रोप्लास्टिक के अलावा, तेल प्रत्यक्ष या अप्रत्यक्ष रूप से जल स्रोतों में प्रवेश कर सकता है और विभिन्न मार्गों से पर्यावरण में फैल सकता है, जिससे मनुष्यों और जानवरों के लिए कई संभावित स्वास्थ्य समस्याएँ पैदा हो सकती हैं।

इस समस्या के समाधान के लिए कई तरीके अपनाए गए हैं, जिनमें भस्मीकरण, रासायनिक उपचार, जैविक उपचार शामिल हैं... लेकिन ये द्वितीयक प्रदूषण भी पैदा कर सकते हैं। उदाहरण के लिए, भस्मीकरण पानी से तेल निकालने में मदद कर सकता है, लेकिन इस प्रक्रिया के बाद बड़ी मात्रा में CO2 और SO2 उत्पन्न होने से वायु प्रदूषण भी हो सकता है।

डॉ. हा ने बताया कि समूह के फाइबर स्पंज का उपयोग पर्यावरण प्रदूषण के उपचार और उपरोक्त समस्याओं से निपटने के लिए किया जा सकता है। यह शोध जून 2023 में "एनवायरनमेंटल टेक्नोलॉजी एंड इनोवेशन" पत्रिका में प्रकाशित हुआ था।

प्राकृतिक विज्ञान विश्वविद्यालय (वियतनाम राष्ट्रीय विश्वविद्यालय, हनोई) के रसायन विज्ञान संकाय के एसोसिएट प्रोफेसर डॉ. गुयेन मिन्ह फुओंग ने आकलन किया कि तेल और माइक्रोप्लास्टिक दो ऐसे पर्यावरण प्रदूषक हैं जो न केवल वियतनाम में, बल्कि दुनिया भर में भी गंभीर चिंता का विषय हैं। सतही जल में तेल प्रदूषण एक ज्वलंत समस्या है, और इसे हटाने के लिए आवश्यक सामग्री बहुत हल्की और पानी की सतह पर तैरने में सक्षम होनी चाहिए। वहीं, माइक्रोप्लास्टिक बड़े आकार के प्लास्टिक की तुलना में अधिक विषैले होते हैं और इन्हें नंगी आँखों से देखा जा सकता है। डॉ. हा की शोध टीम जिन दो विषयों पर ध्यान केंद्रित कर रही है, वे सामयिक और व्यावहारिक दोनों ही दृष्टि से महत्वपूर्ण हैं।

एसोसिएट प्रोफ़ेसर फुओंग के अनुसार, जलीय पर्यावरण में तेल और माइक्रोप्लास्टिक के उपचार से संबंधित शोध अभी भी घरेलू और अंतरराष्ट्रीय स्तर पर काफ़ी कम है। फ़िलहाल, किसी भी शोध समूह ने जलीय पर्यावरण में तेल और माइक्रोप्लास्टिक दोनों का एक साथ उपचार करने वाली सामग्री विकसित नहीं की है।

उन्होंने कहा कि पर्यावरण प्रदूषण के उपचार के लिए लूफा का उपयोग एक नया और अनूठा विचार है क्योंकि यह प्राकृतिक रूप से उत्पन्न, पर्यावरण के अनुकूल और जैव-निम्नीकरणीय पदार्थ है। पानी में भारी धातुओं जैसे अकार्बनिक प्रदूषकों के उपचार हेतु पदार्थों पर किए गए कुछ शोधों में लूफा का उपयोग किया गया है क्योंकि इसमें बड़े सतह क्षेत्र, बड़े छिद्रों के आकार जैसी उत्कृष्ट विशेषताएँ हैं और यह बहुत हल्का है, पानी की सतह पर आसानी से तैरता है।

सुपरहाइड्रोफोबिक पदार्थ भी अपनी चुनिंदा तेल सोखने की क्षमता के कारण दुनिया भर के वैज्ञानिकों का ध्यान आकर्षित कर रहे हैं। आमतौर पर, छिद्रयुक्त पदार्थों को हाइड्रोफोबिक सतहों में बदलने के लिए रासायनिक विधियों का उपयोग किया जाता है।

एसोसिएट प्रोफेसर फुओंग के अनुसार, अनुसंधान समूह की तरह, पदार्थों की सतह को संशोधित करने के लिए प्राकृतिक मूल के मोम का उपयोग करना एक दिलचस्प और अत्यधिक लागू विचार है।

बिच थाओ

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