മരുഭൂമിയിലെ കാറ്റിൽ നിന്നും കുടിവെള്ളം; ശാസ്ത്രലോകത്തെ അത്ഭുതപ്പെടുത്തി പുതിയ കണ്ടുപിടിത്തം

മരുഭൂമിയിലെ കാറ്റിൽ നിന്നും കുടിവെള്ളം; ശാസ്ത്രലോകത്തെ അത്ഭുതപ്പെടുത്തി പുതിയ കണ്ടുപിടിത്തം

വരണ്ട മരുഭൂമിയിലെ ഇരുപത് ശതമാനത്തിലും താഴെ മാത്രം ഈർപ്പമുള്ള ചുട്ടുപൊള്ളുന്ന കാറ്റിൽ നിന്നും ശുദ്ധജലം വേർതിരിച്ചെടുക്കുക എന്നത് കേൾക്കുമ്പോൾ അസാധ്യമെന്ന് തോന്നാം. എന്നാൽ ഈ അസാധ്യതയെ യാഥാർത്ഥ്യമാക്കി മാറ്റിയിരിക്കുകയാണ് രസതന്ത്ര ശാസ്ത്രജ്ഞനായ ഒമർ യാഗി (Omar Yaghi). റെറ്റിക്കുലർ കെമിസ്ട്രി എന്ന അത്യാധുനിക ശാസ്ത്രശാഖയിൽ നടത്തിയ ഗവേഷണങ്ങളിലൂടെ അദ്ദേഹം വികസിപ്പിച്ചെടുത്ത മെറ്റൽ ഓർഗാനിക് ഫ്രെയിംവർക്കുകൾ (MOFs) ലോകത്തിന്റെ കുടിവെള്ള ക്ഷാമ പ്രശ്‌നങ്ങൾക്ക് ഒരു പുതിയ വഴിയൊരുക്കുകയാണ്. 

 പ്രോട്ടോടൈപ്പുമായി യാഗി. Image Credit/Atoko / SURESHKUTTY/ facebook

ബാല്യകാല ജലക്ഷാമം കണ്ടെത്തലിലേക്ക്

ഒമർ യാഗി(Omar Yaghi)യുടെ ഗവേഷണത്തിന് പിന്നിൽ വ്യക്തിപരമായ അനുഭവങ്ങളും ഉണ്ട്. ജോർദാനിലെ അഭയാർത്ഥി ക്യാംപിൽ ജനിച്ച് വളർന്ന അദ്ദേഹത്തിന് ബാല്യകാലത്ത് കടുത്ത ജലക്ഷാമം നേരിടേണ്ടി വന്നിരുന്നു. ആഴ്ചയിൽ ഒരിക്കൽ മാത്രമാണ് സർക്കാർ പൈപ്പുകളിലൂടെ വെള്ളം എത്താറുണ്ടായിരുന്നത്. കുടുംബങ്ങൾ വെള്ളത്തിനായി കാത്തിരുന്ന ആ ദുരനുഭവങ്ങൾ അദ്ദേഹത്തെ ജലക്ഷാമ പ്രശ്‌നത്തിന് ശാശ്വത പരിഹാരം കണ്ടെത്താൻ പ്രേരിപ്പിച്ചു.

റെറ്റിക്കുലർ കെമിസ്ട്രിയും MOF സാങ്കേതികവിദ്യയും

മെറ്റൽ ഓർഗാനിക് ഫ്രെയിംവർക്കുകൾ (MOFs) എന്നത് തന്മാത്രാതലത്തിൽ രൂപകൽപ്പന ചെയ്ത അതിസൂക്ഷ്മ സുഷിരങ്ങളുള്ള ഘടനകളാണ്. ലോഹ അണുക്കളെയും ഓർഗാനിക് സംയുക്തങ്ങളെയും ചേർത്ത് നിർമ്മിക്കുന്ന ഈ വസ്തുക്കൾക്ക് വിസ്മയിപ്പിക്കുന്ന തോതിൽ വലിപ്പമുള്ള അന്തർഘടനാപ്രതലം ഉണ്ടാകുന്നു. ചില ഗ്രാം MOF ഉപയോഗിച്ചാൽ പോലും ഒരു ഫുട്ബോൾ മൈതാനത്തോളം വിസ്തൃതിയുള്ള പ്രതലമായി പ്രവർത്തിക്കാൻ കഴിയും.

ഈ സുഷിരങ്ങൾ വായുവിലുള്ള ഈർപ്പം പിടിച്ചുവെച്ച് പിന്നീട് അതിനെ വെള്ളമാക്കി മാറ്റാൻ സഹായിക്കുന്നു. അതുകൊണ്ടുതന്നെ വളരെ വരണ്ട അന്തരീക്ഷത്തിലും വായുവിൽ നിന്ന് വെള്ളം ശേഖരിക്കാൻ ഈ സാങ്കേതികവിദ്യക്ക് കഴിയും.

സൂര്യപ്രകാശം മാത്രം ഉപയോഗിക്കുന്ന ജല നിർമ്മാണം

ഈ സാങ്കേതികവിദ്യ അടിസ്ഥാനമാക്കി വികസിപ്പിച്ചെടുത്ത യന്ത്രങ്ങൾ നിർമ്മിച്ചിരിക്കുന്നത് Atoco എന്ന സ്ഥാപനമാണ്. ഏകദേശം ഇരുപത് അടി നീളമുള്ള ഒരു ഷിപ്പിംഗ് കണ്ടെയ്നറിന്റെ വലുപ്പമുള്ള ഈ യൂണിറ്റുകൾക്ക് പ്രവർത്തിക്കാൻ വലിയ വൈദ്യുതി ശൃംഖലകളോ ഇന്ധനമോ ആവശ്യമില്ല.

വായുവിൽ നിന്നുള്ള ഈർപ്പം ആദ്യം MOF പദാർത്ഥം ഉപയോഗിച്ച് പിടിച്ചെടുക്കുന്നു. തുടർന്ന് സൂര്യപ്രകാശത്തിന്റെ ചൂട് ഉപയോഗിച്ച് ഈർപ്പം സാന്ദ്രീകരിക്കുകയും അതിനെ ശുദ്ധജലമാക്കി മാറ്റുകയും ചെയ്യുന്നു.

ഇങ്ങനെ പ്രവർത്തിക്കുന്ന ഒരു യൂണിറ്റിന് പ്രതിദിനം ഏകദേശം ആയിരം ലിറ്റർ വരെ ശുദ്ധജലം ഉത്പാദിപ്പിക്കാൻ കഴിയും. വളരെ വരണ്ട കാലാവസ്ഥയുള്ള പ്രദേശങ്ങളിലും ഇത് പ്രവർത്തിക്കാനാകുമെന്നതാണ് ഈ സംവിധാനത്തിന്റെ ഏറ്റവും വലിയ പ്രത്യേകത.

മരുഭൂമികളിലും വിജയകരമായ പരീക്ഷണം

ഈ സാങ്കേതികവിദ്യയുടെ പരീക്ഷണങ്ങൾ അമേരിക്കയിലെ അത്യന്തം വരണ്ട പ്രദേശങ്ങളിലൊന്നായ Death Valleyയിൽ വിജയകരമായി നടത്തിയിട്ടുണ്ട്. സാധാരണ രീതിയിൽ വെള്ളം ലഭിക്കാൻ വളരെ ബുദ്ധിമുട്ടുള്ള ഈ പ്രദേശത്തുപോലും വായുവിൽ നിന്ന് വെള്ളം ശേഖരിക്കാൻ ഈ സംവിധാനത്തിന് കഴിഞ്ഞു.

ദുരന്തകാലങ്ങളിൽ ജീവൻ രക്ഷാ ഉപകരണം

പ്രകൃതിദുരന്തങ്ങൾ സംഭവിക്കുമ്പോൾ ജലവിതരണ സംവിധാനങ്ങൾ തകരാറിലാകുന്നത് പതിവാണ്. അത്തരം സാഹചര്യങ്ങളിൽ ഇത്തരം സ്വയം പ്രവർത്തിക്കുന്ന ജല നിർമ്മാണ യൂണിറ്റുകൾ വലിയ സഹായമാകും.

2024ൽ ഉണ്ടായ ശക്തമായ ചുഴലിക്കാറ്റുകളായ Hurricane Berylയും Hurricane Melissaയും കരീബിയൻ മേഖലയിലെ പല ദ്വീപുകളെയും തകർത്തിരുന്നു. Grenada, Carriacou, Petit Martinique എന്നിവിടങ്ങളിൽ ജലവിതരണ സംവിധാനം ഗുരുതരമായി ബാധിക്കപ്പെട്ടിരുന്നു.

ഇത്തരം ദുരന്ത സാഹചര്യങ്ങളിൽ പുറമേ നിന്നുള്ള വൈദ്യുതി സഹായമില്ലാതെ പ്രവർത്തിക്കുന്ന വായുവിൽ നിന്നുള്ള ജല നിർമ്മാണ സാങ്കേതികവിദ്യകൾ ഭാവിയിൽ ജീവൻ രക്ഷാ സംവിധാനങ്ങളായി മാറുമെന്നാണ് ശാസ്ത്രജ്ഞരുടെ വിലയിരുത്തൽ.

ആഗോള ജലക്ഷാമത്തിന് പ്രതീക്ഷ

ലോകത്ത് ഏകദേശം രണ്ടര ബില്യൺ ആളുകൾക്ക് സുരക്ഷിത കുടിവെള്ളം ലഭ്യമല്ലെന്നാണ് പഠനങ്ങൾ പറയുന്നത്. കാലാവസ്ഥ മാറ്റം, വരൾച്ച, ജനസംഖ്യ വർധന തുടങ്ങിയ കാരണങ്ങളാൽ ഈ പ്രശ്‌നം കൂടുതൽ രൂക്ഷമാകുകയാണ്.

ഇത്തരം സാഹചര്യത്തിൽ വായുവിൽ നിന്ന് നേരിട്ട് വെള്ളം നിർമ്മിക്കുന്ന മെറ്റൽ ഓർഗാനിക് ഫ്രെയിംവർക്ക് സാങ്കേതികവിദ്യ ഭാവിയിൽ മരുഭൂമികളിലും ദ്വീപുകളിലും ദുരന്തബാധിത പ്രദേശങ്ങളിലും മനുഷ്യർക്കുള്ള ഒരു വലിയ പ്രതീക്ഷയായി മാറുകയാണ്. 

English Summary : The Breakthrough: Water from Thin Air

Chemist Omar Yaghi has developed a revolutionary technology using Metal-Organic Frameworks (MOFs) that can extract clean drinking water even from extremely dry desert air (below 20% humidity). This innovation, born from Yaghi’s childhood experiences with water scarcity in Jordan, utilizes the principles of Reticular Chemistry to create porous molecular structures.