RMIT યુનિવર્સિટીના સંશોધકોએ એક ફરીથી વાપરી શકાય તેવું ચુંબકીય પદાર્થ વિકસાવ્યું છે જે લગભગ એક કલાકમાં ગંદા પાણીમાંથી 95 ટકાથી વધુ માઇક્રોપ્લાસ્ટિક્સ અને નેનોપ્લાસ્ટિક્સ દૂર કરે છે. આ પદાર્થ પર- અને પોલીફ્લોરોઆલ્કિલ પદાર્થો, ભારે ધાતુઓ અને ફાર્માસ્યુટિકલ્સ સહિત અન્ય દૂષકોની શ્રેણીને પણ પકડી લે છે. કેમિકલ એન્જિનિયરિંગ જર્નલમાં પ્રકાશિત, આ સંશોધન ટીમે 2022 માં સૌપ્રથમ અહેવાલ આપેલા કાર્યને વિસ્તૃત કરે છે.
માઇક્રોપ્લાસ્ટિક્સ સમસ્યાનું પ્રમાણ સારી રીતે દસ્તાવેજીકૃત છે. પ્લાસ્ટિકના કણો હવે વૈશ્વિક સ્તરે પીવાના પાણી, ખાદ્ય શૃંખલાઓ અને માનવ રક્તપ્રવાહમાં દેખાય છે. નેનોપ્લાસ્ટિક્સ, જે એક માઇક્રોમીટરથી ઓછા માપના હોય છે, તેને સ્કેલ પર સંબોધવા ખાસ કરીને મુશ્કેલ સાબિત થયા છે. હાલમાં તે કદની શ્રેણીના કણો માટે કોઈ સ્થાપિત મોટા પાયે દૂર કરવાની પદ્ધતિ અસ્તિત્વમાં નથી.
સામગ્રી શું કરે છે
શોષક પદાર્થએ પ્રયોગશાળા પરીક્ષણમાં 30 નેનોમીટર જેટલા નાના કણો દૂર કર્યા. તે એક કદ શ્રેણી છે જેને પરંપરાગત ગાળણક્રિયા પ્રણાલીઓ મોટે ભાગે સંબોધિત કરી શકતી નથી. સારવારના પ્રથમ 15 મિનિટમાં લગભગ 80 ટકા દૂષકો સાફ થઈ જાય છે. તે ગતિ મહત્વપૂર્ણ છે કારણ કે મોટાભાગના મ્યુનિસિપલ ટ્રીટમેન્ટ પ્લાન્ટ ચુસ્ત સમય ચક્ર પર કાર્ય કરે છે.
આ સામગ્રી પોલિઇથિલિન, પોલીપ્રોપીલિન અને પોલિએસ્ટર સહિત અનેક સામાન્ય પ્લાસ્ટિક પ્રકારોમાં અસરકારક રહી. તે તાજા અને ખારા પાણીમાં અસરકારક રહ્યું. પ્લાસ્ટિક ઉપરાંત, સંશોધકોએ પારો, ક્રોમિયમ, તાંબુ, કૃત્રિમ રંગો અને આઇબુપ્રોફેન માટે મજબૂત દૂર કરવાનો દર નોંધ્યો.
RMIT ના પ્રોફેસર નિકી એશ્તિયાગીએ નેનોપ્લાસ્ટિક્સને કેપ્ચર કરવાને એક મહત્વપૂર્ણ પગલું ગણાવ્યું. "તેમને દૂર કરવા માટે હજુ સુધી કોઈ સ્થાપિત મોટા પાયે ઉકેલ નથી," તેણીએ કહ્યું. પ્રથમ લેખક ડૉ. મુહમ્મદ હરિસે જણાવ્યું હતું કે આ સામગ્રી ખાસ કરીને સૂક્ષ્મ અને નેનોપ્લાસ્ટિક્સને ઝડપથી દૂર કરવા માટે ડિઝાઇન કરવામાં આવી હતી.
ઔદ્યોગિક પરીક્ષણ અને ચુંબકીય પુનઃપ્રાપ્તિ
ટીમે ઔદ્યોગિક લોન્ડ્રી ગંદા પાણીમાં ટેકનોલોજીનું પરીક્ષણ કર્યું, જે કૃત્રિમ ફાઇબર પ્રદૂષણનો એક મહત્વપૂર્ણ સ્ત્રોત છે. પાણીમાં સર્ફેક્ટન્ટ્સ અને કાર્બનિક પદાર્થોની હાજરી હોવા છતાં, આ સામગ્રીએ 88 ટકાથી વધુ પોલિએસ્ટર માઇક્રોફાઇબર અને રંગો દૂર કર્યા. તે એક અર્થપૂર્ણ પરિણામ છે. લોન્ડ્રીનું ગંદુ પાણી રાસાયણિક રીતે જટિલ છે, અને તે પરિસ્થિતિઓમાં ઘણા સારવાર અભિગમોની કામગીરીમાં ઘટાડો થાય છે.
કેનેડામાં વન આઇ ઇન્ડસ્ટ્રીઝ સાથે વિકસાવવામાં આવેલી એક પ્રોટોટાઇપ સિસ્ટમ દ્વારા દર્શાવવામાં આવ્યું છે કે શોષકને ચુંબકીય રીતે પાણીથી અલગ કરી શકાય છે અને દરેક ઉપયોગ પછી ઝડપથી પુનઃપ્રાપ્ત કરી શકાય છે. ચુંબકીય પુનઃપ્રાપ્તિ વાણિજ્યિક ઉપયોગ માટેના કેન્દ્રિય અવરોધને સંબોધે છે. જો કોઈ સામગ્રીને કાર્યક્ષમ રીતે પુનઃપ્રાપ્ત અને ફરીથી ઉપયોગમાં લઈ શકાતી નથી, તો ઓપરેશનલ ખર્ચ મોટા પાયે વધી જાય છે.
ઉત્પાદન પ્રક્રિયામાં પણ ભૌતિક રીતે સુધારો થયો છે. ટીમ હવે ઓછા ખર્ચાળ ઇનપુટ્સનો ઉપયોગ કરીને ઓરડાના તાપમાને સામગ્રીનું ઉત્પાદન કરે છે. સંશોધકો કહે છે કે ઉત્પાદન ખર્ચ અગાઉના સંસ્કરણો કરતા લગભગ 75 ટકા ઓછો છે. આ સામગ્રીનો ઘણી વખત ફરીથી ઉપયોગ કરી શકાય છે.
વાણિજ્યિક માર્ગો અને નિયમનકારી સંદર્ભ
RMIT એ વિક્ટોરિયાના ગીલોંગ સ્થિત સ્વદેશી માલિકીની કંપની, ફાયર એન્ડ ટેસ્ટ ઑસ્ટ્રેલિયા સાથે પ્રારંભિક વ્યાપારી ચર્ચાઓ શરૂ કરી છે. આ ભાગીદારી સમુદાય-સ્તરના કાર્યક્રમો સહિત, વરસાદી પાણી અને ગંદાપાણીના શુદ્ધિકરણને લક્ષ્ય બનાવે છે. સંશોધકો સ્ટાર વોટર ગ્રુપ સાથે પણ કામ કરી રહ્યા છે, જેના ગ્રાહકોમાં યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સના બજારમાં ઓપરેટરોનો સમાવેશ થાય છે.
અમેરિકાનું આ ધ્યાન ચોક્કસ તર્ક ધરાવે છે. તાજેતરના વર્ષોમાં અમેરિકન નિયમનકારોએ માઇક્રોપ્લાસ્ટિક્સ અને PFAS બંને પર ધોરણો કડક કર્યા છે. નવી મર્યાદાઓનું પાલન કરવાના દબાણ હેઠળ મ્યુનિસિપલ અને ઔદ્યોગિક સંચાલકોમાં અદ્યતન સારવાર વિકલ્પોની માંગ વધી રહી છે. ઉચ્ચ કેપ્ચર પ્રદર્શન અને ઓછી કિંમતના ચુંબકીય પુનઃપ્રાપ્તિનું સંયોજન આ અભિગમને તે વાતાવરણમાં એક વાજબી વ્યાપારી કેસ આપે છે.
વિકેન્દ્રિત પ્રણાલીઓમાં પણ આ ટેકનોલોજીની સંભાવના છે. ઘણા પ્રદેશોમાં મોટા પાયે ટ્રીટમેન્ટ ઇન્ફ્રાસ્ટ્રક્ચરની પહોંચનો અભાવ છે. એક એવી સામગ્રી જે ઝડપથી કામ કરે છે, સ્વચ્છ રીતે પુનઃપ્રાપ્ત થાય છે અને ઓછા ખર્ચે ઉત્પન્ન થઈ શકે છે તે નાના સમુદાયો અને દૂરના સ્થળોએ સેવા આપી શકે છે જ્યાં પરંપરાગત પ્લાન્ટ અવ્યવહારુ હોય છે.
આ ક્યાં છે
અત્યાર સુધી પ્રકાશિત થયેલા પરિણામો પ્રયોગશાળા અને પ્રોટોટાઇપ પરીક્ષણમાંથી આવ્યા છે. પ્રયોગશાળા કામગીરીથી પૂર્ણ-સ્તરીય મ્યુનિસિપલ અથવા ઔદ્યોગિક જમાવટ તરફના સંક્રમણમાં એન્જિનિયરિંગ અને નિયમનકારી પડકારોનો એક અલગ સમૂહ શામેલ છે. સંશોધકોએ સ્વીકાર્યું છે કે વ્યાપારી ભાગીદારો હવે તે પ્રશ્નોનું મૂલ્યાંકન કરી રહ્યા છે.
પ્લાસ્ટિક પ્રદૂષણ અને સતત રાસાયણિક દૂષણ નિયમનકારી અને રોકાણકારોની ચિંતાઓ તરીકે વધુને વધુ ઓવરલેપ થાય છે. ઉપયોગિતાઓ, કાપડ ઉત્પાદકો અને ઔદ્યોગિક પાણીના વપરાશકર્તાઓને વિશ્વસનીય સારવાર વ્યૂહરચના દર્શાવવા માટે વધતા દબાણનો સામનો કરવો પડે છે. એક એવી સામગ્રી જે માઇક્રોપ્લાસ્ટિક્સ, નેનોપ્લાસ્ટિક્સ, ભારે ધાતુઓ અને PFAS ને એકસાથે સંબોધિત કરે છે, અને ઓપરેટરો ખરેખર ઉપયોગ કરી શકે તેવા સારવાર સમયમર્યાદામાં આમ કરે છે, જો ફિલ્ડ-સ્કેલ પ્રદર્શન પ્રયોગશાળાના ડેટા સાથે મેળ ખાય છે તો તે તમામ ક્ષેત્રોમાં વ્યાપક રીતે લાગુ પડશે.
