समुद्रामध्ये तेलवाहू जहाजांचे अपघात अधून मधून होत असतात. अपघाताचे वेळी तसेच टँकरमध्ये तेल भरताना किंवा काढून घेत असताना समुद्रातील पाण्यामध्ये मोठ्या प्रमाणावर तेल सांडले जाते. तेलातील हायड्रोकार्बनयुक्त पदार्थ पाण्यामध्ये मिसळल्याने पाणी प्रदूषित होते. जलचर प्राणी, किनारपट्टीवर राहणारे लोक तसेच इतर सजीव यांच्या आरोग्याच्या दृष्टीने ते अपायकारक असते. ह्या प्रदूषित पाण्यामुळे किनाऱ्यावरील परीसंस्थेचीदेखील अपरिमित हानी होते. तेल कंपन्यांचे मोठ्या प्रमाणावर आर्थिक नुकसान होते. तेलगळतीमुळे उद्भवणाऱ्या समस्यांवर उपाययोजना करण्यासाठी आजवर परंपरागत तंत्रज्ञान वापरले जात होते. परंतु, अलीकडील काळात ‘अब्जांश तंत्रज्ञान’ यावर प्रभावी उपाय ठरत आहे.
अब्जांश तंत्रज्ञानावर आधारित उत्पादने (Nano Based Products) : समुद्रातील पाण्यामध्ये मिसळलेले तेल वेगळे करण्यासाठी अब्जांश तंत्रज्ञानावर आधारित बरीच उत्पादने सध्या बाजारात उपलब्ध आहेत. उदाहरणार्थ, अब्जांश स्वरूपातील सच्छिद्र पडदे (Membranes), गाळण्या (Filters), स्पंज, रासायनिक विखरके (Chemical dispersants).
(१) अब्जांश विखरके (Nano Dispersants) : अब्जांश विखरक म्हणजे सर्फेक्टंटचे (Surfactant) अब्जांश कण मिसळून बनवलेले एक रासायनिक मिश्रण असते. अशा मिश्रणांना ‘ॲम्फीफाइल्स’ (Amphiphiles) म्हणतात. सोयाबिनधून काढलेले लेसिथीन (Lecithin) व ट्वीन ८० (Tween 80) नावाचा एक पदार्थ यांपासून असे मिश्रण बनवतात. हे मिश्रण समुद्रातील तेलमिश्रित पाण्याच्या पृष्ठभागावर टाकले जाते. परिणामत: समुद्राचे पाणी फेसाळते. मिश्रणात असलेले अब्जांश कण तेल व पाणी यातील आंतरपृष्ठीय ताण कमी करतात. त्यामुळे पाण्यापासून तेलाचे थेंब वेगळे होऊन छोट्या छोट्या कणांच्या स्वरूपात पाण्यावरती तरंगत राहतात. समुद्रातील सूक्ष्मजीव-जंतू तेलाचे हे कण खाऊन टाकतात. कारण ते त्यांचे नैसर्गिक खाद्य असते. सूक्ष्मजीवांच्या विघटन प्रक्रियेमध्ये मिश्रणातील रासायनिक विखरक उत्प्रेरक म्हणून काम करतात. विघटनामुळे पृष्ठभागावर तयार झालेला हा तेल-मिश्रित कचरा काढून टाकला जातो. अशारीतीने पाण्यावर तरंगत असलेले तेल काढले जाते.
(२) अब्जांश धातूच्या तारेचे पडदे (Nanowire Membranes) : अब्जांश धातूंच्या तारेच्या पडद्यांचा वापर करून तेल व पाणी यांच्या मिश्रणातून तेल शोषून घेतले जाते. या धातूच्या तारांमध्ये त्यांच्या वजनाच्या वीस पट एवढे तेल शोषून घेण्याची प्रचंड क्षमता असते. त्यामुळे पाण्यामध्ये मिसळलेले तेल वेगळे करण्यासाठी त्यांचा मोठ्या प्रमाणावर वापर केला जातो.
(३) अब्जांश शोषके (Nano Absorbants) : अब्जांश कण वापरून तयार केलेल्या कापसाच्या घड्या (Pads) वजनाने त्यांच्या ४० ते ७० पट तेल शोषून घेऊ शकतात. तसेच कार्बन अब्जांशनलिका वापरलेले स्पंज तेल व पाणी मिश्रणातील तेल शोषून घेतात. उष्णतेवर आधारित पद्धतीने (Thermal exfoliation method) बनवलेल्या ग्राफिन ऑक्साइडच्या पातळ पापुद्र्यांचा वापर करून देखील पाण्यातील तेल चांगल्या पकारे शोषून घेता येते.
(४) अब्जांश टिटॅनियम ऑक्साइड कण (Nano TiO2 Particles) : टिटॅनियम ऑक्साइडच्या अब्जांश कणांमार्फत तेलमिश्रीत समुद्राच्या पाण्याचे प्रकाशउत्प्रेरकी (Photocatalytic) पद्धतीने विघटन करून तेलमिश्रित पाणी शुद्ध करता येते.
अब्जांश तंत्रज्ञानावर आधारित विविध उत्पादने समुद्रातील पाण्यात मिसळलेल्या तेलाची पुनर्प्राप्ती व पुनर्वापर यासाठी खूपच उपयुक्त ठरत आहेत.
संदर्भ :
- Keller, B. C. (2008) Nanotechnology for Spilled Oil Encapsulation, remediation and Recovery, October 9, 2008.
- Kwon, S., Fan, M. Cooper, A. T. and Yang, H. (2008) Photocatalytic applications of Micro- and Nano-TiO2 in Environmental Engineering, Critical Reviews in Environmental Science and Technology, 38, pp. 197-226.
- Mahajan, Y. R. (2011) CKMNT. ‘Nanotechnology-Based Solutions for Oil Spills’.
- Narayan, R. (2010) Titania: a material-based approach to oil spill remediateion, Materials Today, 13, pp. 58-59.
- Ziolli, R. L. and Jardim, W. F. (2002) Photocatalytic Decomposition of Seawater-soluble crude-oil fractions using high surface area colloid nanoparticles of TiO2, Jour. Photochemistry and Photobiology A: Chemistry, 147, pp. 205-212.
समीक्षक — वसंत वाघ
