इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग और इलेक्ट्रॉनिक प्रौद्योगिकी जर्नल

नैनो प्रौद्योगिकी का उपयोग कर जल शुद्धिकरण

अर्जुन मैती  

हाल ही में, पर्यावरण की सफाई के लिए विशेष प्रतिक्रियाशीलता और उपयोगिता के साथ नैनोस्ट्रक्चर्ड सामग्री बनाने के लिए व्यापक प्रयास किए गए हैं। नए जल स्रोतों और आधुनिक अपशिष्ट जल दोनों में Cr, Hg, As, Pb, Ni, Co आदि जैसे महत्वपूर्ण धातुओं की उपस्थिति, प्राकृतिक पेकिंग ऑर्डर और उसके बाद मानव शरीर में उनकी उच्च विषाक्तता और जैव संचय के कारण एक बुनियादी स्वास्थ्य और पर्यावरणीय मुद्दा है। आजकल, पॉलीएनिलिन और पॉलीपीरोल पर आधारित शानदार पॉलीमेरिक नैनोस्ट्रक्चर्ड सामग्री जल उपचार में आशाजनक सामग्री हैं क्योंकि वे मामूली, योजना बनाने में आसान, गैर-हानिकारक हैं, यह उच्च सोखने की क्षमता दिखाती है और इसमें कण विनिमय गुण भी हैं। हाल ही में, हमने अत्यधिक हानिकारक विषाक्त पदार्थों के निष्कासन के लिए इन-सीटू पॉलीमराइजेशन प्रक्रिया के माध्यम से अग्रणी पॉलिमर आधारित नैनोकंपोजिट बनाए हैं। एटीआर-एफटीआईआर और एक्सपीएस द्वारा सोखने वाले पदार्थ के बाहर संदूषण के सोखने की पुष्टि की गई थी। एक्सपीएस सांद्रता ने निश्चित रूप से रोबोटिक कोण भी दिए। विशोषण अध्ययनों से संकेत मिलता है कि अधिशोषक संरचना की सीमित पुनर्प्राप्ति के बावजूद अधिशोषक; पुनर्प्राप्त अधिशोषक को इसकी अद्वितीय क्षमता के स्पष्ट नुकसान के बिना प्रभावी ढंग से पुन: उपयोग किया जा सकता है। दूसरी ओर, खर्च किए गए अधिशोषकों को विभिन्न अनुप्रयोगों के लिए पुन: उपयोग किया जा सकता है: कटैलिसीस, रोगाणुरोधी आंदोलन और गैस सेंसर। निस्पंदन महारत में लाभदायक प्रगति की आवश्यकता ने अग्रणी सामग्रियों के बारे में बहुत कम सोचा है, उदाहरण के लिए, जल शोधन के लिए नैनोफाइबर परतें। अपशिष्ट जल में कार्बनिक पदार्थ और कार्बनिक पदार्थों के एकत्रीकरण के संकेत एक महत्वपूर्ण समस्या का प्रतिनिधित्व करते हैं और प्रवाह प्रगति, उदाहरण के लिए, जमावट/फ्लोक्यूलेशन और क्लोरीन नवाचार संतोषजनक परिणाम नहीं दे सकते हैं। इन नवाचारों द्वारा उत्पादित अतिरिक्त मात्रा में रिसाव को और अधिक तैयारी और निष्कासन की आवश्यकता होती है। नैनोटेक्नोलॉजी में निस्पंदन अनुप्रयोगों के लिए असाधारण क्षमता है क्योंकि ऐसी आवश्यकताओं के लिए सटीक प्राथमिक नियंत्रित सामग्री बनाने की इसकी क्षमता है। इलेक्ट्रोस्पन नैनोफाइबर परतें (ईएनएम) अग्रणी फिल्म नवाचार हैं जो सामान्य परतों की तुलना में उदार उच्च संक्रमण और उच्च निष्कासन दर प्रदान करते हैं। ENMs पानी और सीवेज कीटाणुशोधन में एक परिवर्तन प्रस्तुत करते हैं, जो कि पारंपरिक परतों की तुलना में हल्का, किफायती और कम ऊर्जा उपयोग उपाय प्रदान करता है। ENM में उच्च छिद्रता होती है, जो कि आम तौर पर लगभग 80% होती है, जबकि पारंपरिक परतों में 5-35% छिद्रता होती है। नैनो-डिज़ाइन की गई परतों में उनके आकर्षक गुणों के कारण जल उपचार में अविश्वसनीय क्षमता होती है। इस संबंध में, इलेक्ट्रोस्पिनिंग परतें जल उपचार के लिए आशाजनक विशेषताओं के साथ एक अनुकूलनीय प्रक्रिया के रूप में उभर रही हैं। यह कार्य तबुक सीवेज ट्रीटमेंट प्लांट, सऊदी अरब से अपशिष्ट जल उपचार और गंदगी के मुद्दों और अपशिष्ट जल उपचार को संबोधित करने के लिए नैनोमेम्ब्रेन के सतह परिवर्तन में ENM के उपयोग को दर्शाता है। पानी मानव आहार में एक बुनियादी लेकिन उपेक्षित पूरक है।जबकि जल स्वच्छता के लिए कई प्रगति हुई है, इस क्षेत्र में नैनो प्रौद्योगिकी के विकास से लागत कम हो सकती है और सफाई उपायों की प्रभावशीलता भी बढ़ सकती है। इसके अलावा, नैनो प्रौद्योगिकी गैर-औद्योगिक देशों को इस तरह के जल शोधन ढांचे का उपयोग करने की अनुमति दे सकती है, जिससे स्वच्छ जल की उपलब्धता बढ़ सकती है। यह भाग पेयजल स्वच्छता में नैनो प्रौद्योगिकी के प्रवाह प्रगति और उभरते उपयोगों का गहन और विस्तृत सर्वेक्षण देता है। बुनियादी पेयजल विदेशी पदार्थ, जैसे कि अकार्बनिक भारी धातु, कार्बनिक पदार्थ और सूक्ष्मजीवों को उनके निष्कासन के लिए गति प्रक्रियाओं के साथ प्रस्तुत किया जाएगा। इस भाग का एक बड़ा हिस्सा अवशोषण और फिल्म विभाजन के क्षेत्रों में नैनो प्रौद्योगिकी के उपयोग की जांच करने के लिए दिया जाएगा, विशेष रूप से इस बात के लिए कि कैसे नैनो प्रौद्योगिकी और डिज़ाइन किए गए नैनोमटेरियल को दक्षता में सुधार करने के साथ-साथ सामान्य जल निस्पंदन रणनीतियों की लागत और पर्यावरणीय प्रभाव को कम करने के लिए लागू किया जाता है।

पृथ्वी पर जीवित प्राणियों के लिए मुख्य खंड स्वच्छ और सुरक्षित पेयजल तक पहुँच है। अंतरराष्ट्रीय स्तर पर, पानी की कमी जल समृद्ध क्षेत्रों में भी अपरिहार्य है क्योंकि समृद्ध मानव आबादी, औद्योगीकरण, प्रगति, प्राकृतिक परिवर्तन और कृषि गतिविधियों द्वारा भारी दबाव डाला गया है। सुरक्षित पानी तक पहुँच का मुद्दा अपरिहार्य है और इसके लिए बहुत अधिक अन्वेषण की आवश्यकता है। नैनोटेक्नोलॉजी के विभिन्न क्षेत्रों में कई प्रभावी अनुप्रयोग हैं, लेकिन हाल ही में पानी और अपशिष्ट जल उपचार के लिए इसका अनुप्रयोग एक तेजी से विकसित, आशाजनक क्षेत्र के रूप में उभरा है। यह भाग सतही जल, भूजल और यांत्रिक अपशिष्ट जल के उपचार के लिए नैनोस्केल सामग्री और चक्रों के सुधार पर नई प्रगति को दर्शाता है जो हानिकारक धातुओं, प्राकृतिक और अकार्बनिक मिश्रणों, रोगाणुओं और संक्रमणों से प्रदूषित हैं। इसी तरह, मानव स्वास्थ्य और जलवायु के लिए डिज़ाइन किए गए नैनोमटेरियल की जहरीली क्षमता की भी जांच की जाएगी। यह भाग पानी और अपशिष्ट जल उपचार ढांचे में डिज़ाइन किए गए नैनोमटेरियल के भाग्य और परिवहन के साथ-साथ नैनोमटेरियल से जुड़े खतरों का भी प्रबंधन करता है।