Wood Sponge Water Harvesting: నీటి కొరతకు చెక్ పెట్టే టెక్నాలజీ.. గాలి నుంచి నీరు తయారు చేస్తున్న శాస్త్రవేత్తలు

ఈ సాంకేతికతకు ప్రత్యేకత ఏమిటంటే.. కేవలం చెక్క ముక్కతో నీటిని తయారు చేయడం కాదు. సహజ చెక్క నిర్మాణాన్ని ప్రత్యేకంగా మార్చి, దానిలో నీటిని ఆకర్షించే పదార్థాన్ని జోడించి ఒక హైబ్రిడ్ వ్యవస్థను రూపొందించారు. దీనికి సౌరశక్తిని నిల్వ చేసుకునే మరో పొరను జత చేయడంతో పగటి సమయంలో మాత్రమే కాకుండా తక్కువ వెలుతురు ఉన్న సమయంలోనూ నీటిని విడుదల చేయడానికి వీలైంది. బయట నిర్వహించిన పరీక్షల్లో ఈ వ్యవస్థ రోజుకు ఒక కిలో సోర్బెంట్‌కు గరిష్ఠంగా 1.72 లీటర్ల వరకు మంచినీటిని ఉత్పత్తి చేసింది.

1. అసలు ఈ వుడ్ స్పాంజ్ అంటే ఏమిటి?

పరిశోధకులు సాధారణ బల్సా చెక్క నిర్మాణాన్ని మార్చి అత్యంత రంధ్రాలతో కూడిన ‘వుడ్ స్పాంజ్’ను రూపొందించారు. చెక్కలోని లిగ్నిన్, హెమిసెల్యులోజ్ వంటి భాగాలను తొలగించడం ద్వారా మరింత తెరిచిన, నీటి ఆవిరి సులభంగా ప్రయాణించగల నిర్మాణాన్ని తయారు చేశారు. దీని వల్ల గాలిలోని తేమను లోపలికి తీసుకెళ్లే మార్గాలు మెరుగయ్యాయి.

2. 15% తేమ ఉన్న గాలిలోనూ నీటిని గ్రహిస్తుంది

ఈ పరిశోధనలో ప్రత్యేకంగా గమనించాల్సిన అంశం తక్కువ తేమ ఉన్న వాతావరణంలోనూ పనిచేయడం. ప్రయోగాల్లో 15% నుంచి 90% సాపేక్ష ఆర్ద్రత వరకు నీటి గ్రహణ సామర్థ్యాన్ని పరిశీలించారు. 15% RH వద్ద కూడా నీటి గ్రహణం నమోదైంది. ప్రత్యేకంగా రూపొందించిన PHW పదార్థంలో నీటి గ్రహణ సామర్థ్యం తేమ పెరిగే కొద్దీ గణనీయంగా పెరిగింది.

3. చెక్కలో లిథియం క్లోరైడ్ ఎందుకు కలిపారు?

వుడ్ స్పాంజ్‌లోని దిగువ భాగంలో లిథియం క్లోరైడ్ (LiCl) అనే తేమను ఆకర్షించే పదార్థాన్ని ఉపయోగించారు. ఇది గాలిలోని నీటి ఆవిరిని ఆకర్షించడంలో కీలక పాత్ర పోషిస్తుంది. పరిశోధనలో సరైన పరిమాణంలో LiCl కలపడం ద్వారా నీటి గ్రహణ సామర్థ్యాన్ని పెంచగలిగారు. అయితే ఎక్కువ మొత్తంలో LiCl ఉపయోగిస్తే చెక్కలోని కొన్ని రంధ్రాలు మూసుకుపోయి నీటి ఆవిరి ప్రయాణానికి ఆటంకం కలిగే అవకాశం ఉన్నట్లు పరిశోధకులు గుర్తించారు.

4. సూర్యరశ్మి లేకపోయినా నీటిని విడుదల చేయడానికి ప్రయత్నం

ఈ వ్యవస్థలో మరో ముఖ్యమైన భాగం సౌరశక్తిని నిల్వ చేసే ఫేజ్-చేంజ్ మెటీరియల్ (PCM) ఆధారిత హైడ్రోజెల్. సూర్యరశ్మి ఉన్నప్పుడు ఉష్ణాన్ని నిల్వ చేసుకుని, వెలుతురు తగ్గిన తర్వాత ఆ నిల్వ చేసిన వేడిని ఉపయోగించి స్పాంజ్‌లోని నీటిని విడుదల చేయడానికి ఇది సహాయపడుతుంది. అందువల్ల మేఘావృత పరిస్థితులు లేదా కొంతకాలం సూర్యరశ్మి లేకపోయినా నీటి విడుదల ప్రక్రియ కొనసాగేందుకు అవకాశం ఏర్పడింది.

5. రోజుకు 1.72 లీటర్ల వరకు నీటి ఉత్పత్తి

ఈ టెక్నాలజీని పెద్ద స్థాయి వ్యవస్థగా తయారు చేసి బహిరంగ వాతావరణంలో పరీక్షించారు. చైనాలోని హార్బిన్‌లో నిర్వహించిన ఒక రోజు పరీక్షలో ఒక కిలో సోర్బెంట్‌కు రోజుకు 1.72 లీటర్ల మంచినీటి ఉత్పత్తి నమోదైంది. మరో ప్రాంతమైన జియామెన్‌లో నిర్వహించిన నాలుగు రోజుల పరీక్షల్లో రోజువారీ ఉత్పత్తి 0.96 నుంచి 1.37 లీటర్ల మధ్య నమోదైంది. దీర్ఘకాలిక బయటి పరీక్షల్లో సగటు ఉత్పత్తి 1.26 లీటర్లు/కిలో/రోజుగా నమోదైంది.

6. సేకరించిన నీరు తాగడానికి సరిపోతుందా?

హార్బిన్‌లో నిర్వహించిన ప్రయోగంలో సేకరించిన నీటిని లోహాల పరంగా పరీక్షించగా, ఆ పరీక్షలో సేకరించిన నీరు ప్రపంచ ఆరోగ్య సంస్థ (WHO) తాగునీటి ప్రమాణాలకు అనుగుణంగా ఉన్నట్లు పరిశోధకులు నివేదించారు. అయితే ఇది ప్రయోగశాల/పరిశోధనా వ్యవస్థలో సేకరించిన నీటికి సంబంధించిన ఫలితం మాత్రమే. భవిష్యత్తులో సాధారణ ప్రజల వినియోగానికి ఈ టెక్నాలజీ విస్తృతంగా అందుబాటులోకి రావాలంటే భద్రత, నిర్వహణ, ఖర్చు, నీటి శుద్ధి వంటి అంశాలను కూడా నిరంతరం పరిశీలించాల్సి ఉంటుంది.

7. ఎడారి ప్రాంతాల్లో ఉపయోగపడుతుందా?

వాతావరణంలోని తేమ నుంచి నీటిని సేకరించే టెక్నాలజీకి ముఖ్యమైన ప్రయోజనం.. నదులు, సరస్సులు లేదా భూగర్భజలాలు అందుబాటులో లేని ప్రాంతాల్లో కూడా నీటి వనరును సృష్టించే అవకాశం ఉండటం. పరిశోధకుల మోడలింగ్ ప్రకారం వివిధ ప్రాంతాల్లో ఉత్పత్తి సామర్థ్యం మారుతూ ఉంటుంది. కొన్ని తేమ ఎక్కువగా ఉన్న ప్రాంతాల్లో ఉత్పత్తి ఎక్కువగా ఉండగా, అత్యంత పొడి ప్రాంతాల్లో తక్కువగా ఉండవచ్చని అంచనా వేశారు.

8. నీటి కొరతను ఎదుర్కోవడంలో కొత్త మార్గం

ప్రస్తుతం గాలి నుంచి నీటిని సేకరించే పద్ధతుల్లో అధిక తేమ, విద్యుత్ అవసరం, సూర్యరశ్మిపై ఆధారపడటం వంటి సవాళ్లు ఉన్నాయి. ఈ కొత్త వుడ్-స్పాంజ్ వ్యవస్థలో నీటి గ్రహణం, సౌరశక్తి నిర్వహణ, నీటి విడుదల ప్రక్రియలను ఒకే నిర్మాణంలో కలపడానికి ప్రయత్నించారు. అందువల్ల భవిష్యత్తులో ఆఫ్-గ్రిడ్ ప్రాంతాలు, పొడి వాతావరణాలు, నీటి కొరత ఉన్న ప్రాంతాల్లో ఇలాంటి టెక్నాలజీలు ఉపయోగపడే అవకాశం ఉంది. అయితే ఇది ప్రస్తుతం పరిశోధన దశలో ఉన్న సాంకేతికత అని గుర్తుంచుకోవాలి.

గమనిక: ఇది పరిశోధన దశలో ఉన్న వాతావరణం నుంచి నీటిని సేకరించే సాంకేతికతకు సంబంధించిన సమాచారం మాత్రమే. ప్రస్తుతం ఇంట్లో ఉపయోగించే సాధారణ స్పాంజ్‌తో గాలిలోని తేమను తాగునీటిగా మార్చవచ్చని భావించకండి.