IIT Madras Research on Molecular mechanisms- In Hindi

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विलवणीकरण तकनीकों के लिए आणविक तंत्र की पहचान की,IIT Madras Research on Molecular mechanisms:- 

IIT Madras Research on Molecular mechanisms
IIT Madras Research on Molecular mechanisms

IIT मद्रास के Research on Molecular mechanisms के लिए आणविक तंत्र की पहचान की:- भारतीय प्रौद्योगिकी संस्थान मद्रास के शोधकर्ताओं ने समुद्री जल को पीने के पानी मे बदलने के लिए विलवणीकरण तकनीकों के लिए एक नए नैनोपोर ज्यामिति के माध्यम से जल प्रवाह में संभावित आणविक तंत्र की पहचान की है।

अध्ययन के परिणाम, जिसमें स्वाइनबर्न यूनिवर्सिटी ऑफ़ टेक्नोलॉजी, ऑस्ट्रेलिया और नीदरलैंड स्थित डेल्फ़्ट यूनिवर्सिटी ऑफ़ टेक्नोलॉजी शामिल थे, उपन्यास आरओ (रिवर्स ऑस्मोसिस) सिस्टम के डिजाइन में उपयोगी हैं जो कार्बन नैनोट्यूब-आधारित झिल्ली का उपयोग करते हैं।

अनुसंधान दल ने कुशल विलवणीकरण झिल्ली बनाने के लिए प्रकृति, विशेष रूप से जैविक प्रणालियों से प्रेरणा ली। यह अध्ययन भारत सरकार के विज्ञान और प्रौद्योगिकी विभाग द्वारा जल प्रौद्योगिकी पहल (WTI) के हिस्से के रूप में IIT मद्रास को दी गई एक प्रायोजित परियोजना थी।

Research on Molecular mechanisms क्यों  जरुरी है?:-

नीति आयोग की एक रिपोर्ट के अनुसार, वर्ष 2030 तक 40 प्रतिशत भारतीय आबादी के पास पीने के पानी की पहुंच नहीं होगी, और चेन्नई और नई दिल्ली सहित 21 प्रमुख भारतीय शहरों में भूजल खत्म होने का खतरा है, जिसका असर आसपास के इलाकों पर पड़ेगा।

इस पानी की समस्या से 100 मिलियन लोग पुरे भारत में प्रभावित होंगे। दुनिया भर में वैज्ञानिक समुदाय इस बात की तलाश कर रहे हैं कि समुद्र और महासागरों में खारे पानी को घरेलू और औद्योगिक उपयोग के लिए मीठे पानी में कैसे बदला जा सकता है।

चूंकि भारत में लगभग 7,000 किमी की लंबी तटरेखा है, इसलिए समुद्री जल को विलवणीकरण करना देश के जल संकट को हल करने का एक समाधान माना गया है। हालांकि आज बाजार में विभिन्न विलवणीकरण प्रौद्योगिकियां मौजूद हैं, इन प्रौद्योगिकियों द्वारा उच्च ऊर्जा व्यय उनके व्यापक उपयोग को प्रतिबंधित करता है।

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 इस अनुसन्धान के नेतृत्वकर्ता और कौन-2 शामिल थे?:-

IIT Madras Research on Molecular mechanisms
Research on Molecular mechanisms

इस अनुसंधान का नेतृत्व IIT मद्रास में प्रो. सरिथ पी साथियन, अनुप्रयुक्त यांत्रिकी विभाग, IIT मद्रास द्वारा किया गया था, जिनकी अनुसंधान टीम बेहतर विलवणीकरण झिल्ली विकसित करने के लिए कार्बन नैनो ट्यूब (CNTs)

और ग्राफीन नैनोपोर्स के माध्यम से नैनोस्केल जल परिवहन पर काम कर रही है। टीम में IIT मद्रास से श्री विष्णु प्रसाद कुरुपथ, ऑस्ट्रेलिया के स्विनबर्न यूनिवर्सिटी ऑफ़ टेक्नोलॉजी से डॉ श्रीधर कुमार कन्नम और नीदरलैंड के डेल्फ़्ट यूनिवर्सिटी ऑफ़ टेक्नोलॉजी के डॉ रेमको हार्टकैंप शामिल थे। इस अध्ययन के निष्कर्ष प्रतिष्ठित पीयर-रिव्यू जर्नल डिसेलिनेशन में प्रकाशित हुए थे।

Research on Molecular mechanisms को लेकर शोधकर्ताओं के बयान:-

इस तरह के शोध की आवश्यकता के बारे में विस्तार से बताते हुए, आईआईटी मद्रास के एप्लाइड मैकेनिक्स विभाग के प्रोफेसर सरित पी साथियन ने कहा, “चूंकि विलवणीकरण प्रक्रिया के लिए ऊर्जा की आवश्यकता होती है, जिसके लिए बड़ी मात्रा में ताजे पानी की आवश्यकता होती है, ताजे पानी की उपलब्धता और ऊर्जा उपलब्धता के बीच एक चक्रीय निर्भरता होती है। , जल-ऊर्जा गठजोड़ के रूप में जाना जाता है।”

इसके अलावा, प्रो. सरिथ पी साथियन ने कहा, “इस संदर्भ में, अलवणीकरण पर उन्नत शोध का लक्ष्य हमेशा प्रक्रिया की ऊर्जा खपत को कम करना है। मुख्य रूप से, दो दृष्टिकोण किए गए थे। पहले में उपन्यास विधियों की जांच शामिल है जो अलवणीकरण को प्रभावित कर सकते हैं उच्च ऊर्जा दक्षता।

दूसरे, अत्याधुनिक ऊर्जा-कुशल विलवणीकरण तकनीकों का निरंतर सुधार। बाद के विचार के साथ, अत्यधिक कुशल झिल्ली-आधारित विलवणीकरण तकनीक, रिवर्स ऑस्मोसिस (RO), में सुधार के लिए बड़े पैमाने पर अध्ययन किया गया है ।”

लंबी अवधि में इस शोध का व्यावहारिक प्रयोग कहा-2 होने वाला है?:-

  1. विलेय विलायक पृथक्करण प्रक्रिया में।
  2. ट्यून करने योग्य झिल्ली और/या चयनात्मक परिवहन (आयन चयनात्मकता और दवा वितरण)में।
  3. विभिन्न सामग्रियों के जैव-प्रेरित नैनोपोर ज्यामिति को बेंचमार्क करने में।
  4.  जैविक नैनोपोर्स के अंदर जल गतिकी – कृत्रिम अंगों के विकास के लिए

हालांकि अध्ययनों से पता चला है कि ग्रेफाइटिक कार्बन सामग्री पारंपरिक आरओ झिल्ली की तुलना में बड़ी जल पारगम्यता क्षमता दिखाती है, उनकी ट्यूब जैसी संरचनाएं उनके प्रवेश द्वार पर हाइड्रोडायनामिक प्रतिरोध के कारण पारगमन दर में कमी से ग्रस्त हैं।

इस मुद्दे को हल करने के लिए, अनुसंधान दल ने प्रकृति से प्रेरणा ली, विशेष रूप से कुशल विलवणीकरण झिल्ली बनाने के लिए जैविक प्रणाली। उन्होंने देखा कि एक्वापोरिन का घंटा-ग्लास आकार – हमारी कोशिका झिल्ली में जल चैनल- पानी के एक साथ पारित होने में मदद करता है,

जबकि इसमें से आयनों/लवणों को बाहर रखा जाता है और यह जांचने का निर्णय लिया जाता है कि क्या वही संरचना कार्बन नैनोमटेरियल आधारित झिल्ली की विलवणीकरण दक्षता को बढ़ाती है।

टीम ने विशेष रूप से पाया कि कार्बन नैनोट्यूब में पानी के प्रवाहकत्त्व को शंक्वाकार या घंटे के आकार के इनलेट की शुरूआत के साथ कैसे और क्यों बढ़ाया जाता है।……Join Telegram

प्रो. सरिथ पी साथियन ने कहा, “हमारे अध्ययन ने नैनोपोरस सीएनटी के माध्यम से पानी और आयन पारगमन के अंदर के दृश्य को खोल दिया है। वे घंटे के आकार के नैनोपोर्स के अंदर पानी के पारगमन में वृद्धि के लिए जिम्मेदार तंत्र को प्रकट करते हैं।

इसलिए यह संभव है कि एक ही तंत्र हो नैनोपोर्स की एक अलग प्रणाली में पुनरुत्पादित जो एक उच्च विलवणीकरण दक्षता प्रदान कर सकता है। दूसरे, झिल्ली का आयन अस्वीकृति एक महत्वपूर्ण पहलू है जब इस तरह के नैनोपोरस झिल्ली के माध्यम से विलवणीकरण की बात आती है।

हमारे अध्ययन से, हम पाते हैं कि आयन अस्वीकृति मुख्य रूप से सीएनटी आकार पर निर्भर है। इसलिए, आयन अस्वीकृति से समझौता किए बिना एक नैनोपोर ज्यामिति को बहुत उच्च पारगम्यता क्षमता के साथ कल्पना करना संभव हो सकता है।”

Research on Molecular mechanisms के निष्कर्ष:-

भविष्य में पानी के संकट को लेकर इस प्रकार का शोध बहुत जरुरी है,जिसमे समुन्द्र तथा झीलों के खारे पानी को मीठा पिने योग्य बनाकर उपयोग किया जाये। क्योंकि, जिस तरह से जलवायु परिवर्तन एक बहुत बड़ी समस्या आज के समय के लिए बनती जा रही है, इससे यह अनुमान लगाया जा सकता है कि भविष्य में पानी की समस्या और पानी से सूखे का प्रभाव बढ़ता जायेगा।

आप इस समय भारत के बड़े-2 शहरों समेत कई राज्यों में लोग पिने के पानी की समस्या  जूझ रहे है। भविष्य में केवल नदी,झील,तालाब और भूमिगत जलों से पानी की खपत पूरी नहीं की जा सकती।  ऐसे में महासागरों और समुन्द्रो  खारे पानी को पिने योग्य बनाकर उपयोग किया जा सकता है। यह रिसर्च इस समस्या से निपटने में कामयाब होगा।

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