විදු නැන නුවණ – Science Literacy for All

පිරිසිදු ජල හිඟය මැඩලීමට නව පෙරහන භාවිතය

ජලය පුනර්ජන්‍ය සම්පතක් වුවත් අපරිමිත හෝ අනන්ත සම්පතක් නොවේ. මෙය ගෝලීය වශයෙන් ජනතාව වටහාගෙන ඇත්තකි. ලොව පුරා විවිධ ප්‍රජාවන් අැතැම්විට සමස්ත ජාතීන්ම ප්‍රමාණවත් තරමින් පිරිසිදු ජලය සපයා ගැනීම පිණිස නිරතුරු  අරගලයක යෙදී සිටිති. මේ ගැටලුව එක රටකට දේශයකට හෝ ජාතියකට සීමාවූවක් නොවේ. කාන්තාර බදු වියළි කාලගුණයකින් පවතින ප්‍රදේශවලට මෙන්ම වසර පුරා අධික වර්ෂාව ඇති රටවලට, තවමත් සංවර්ධනයේ දොරටු විවර නොවූ රටවලට මෙන්ම සංවර්ධන රටවලට ද මෙය පොදුය. නිදසුනක් ලෙස දක්වතොත් වසර හතරක් තිස්සේ පිට පිට පැවති නියඟයෙන් පසුව  එක්සත් ජනපදයේ කැලිෆෝනියා රජය හදිසි අවස්ථාවක් මෑතක ප්‍රකාශයට පත් කරමින් ජනපදය පුරා ජල සැපයුමට සීමා පැනවීය. තතු මේ සාකච්ඡා කරන්නේ ජනතාවට බීමට සුදුසු මිරිදිය හිඟකම සහ ඊට පිළියම් වශයෙන් පෙරීම හෙවත් පරිස්‍රාවණයෙහි වැදගත්කම ගැනයි.

ලොව පුරා මිරිදිය හිඟකමට පිළියම් වශයෙන් විද්‍යාඥයන් සහ ඉංජිනේරුවන් වෙහෙසෙන්නේ ලබාගත හැකි ජලයෙන් වඩා හොඳ ප්‍රයෝජන ගත හැකි මං සෙවීමටය. මූලික වශයෙන් මෙය සිදු කළ හැකි ක්‍රම දෙකකි. කරදිය හෙවත් මුහුදු ජලයෙන් ලුණු ඉවත් කිරිම ෙහවත් ලවණහරණය(desalinate) එක් ක්‍රමයකි. නොඑසේ නම් පාවිච්චි කළ (භාවිත කළ ජලය ප්‍රතිචක්‍රිකරණය කිරීම අනෙක් මගයි. ලවණහරණය සහ ජල ප්‍රතිචක්‍රීකරණය යන මාර්ග දෙකම සඳහා විශේෂිත පෙරණ (specialized filters) යොදා ගැනීම අවශ්‍ය වේ. එසේ වුවද, වර්තමානයේ පවතින පරිස්‍රවණ(filtration) ක්‍රම වියදම් අධිකය. එමෙන්ම බලශක්තිය බහුලව යෙදවිය යුතුවේ. ඉතින්, මේ ප්‍රශ්නය විසඳීම සදහා වන කාර්යක්ෂම එමෙන්ම පිරිවැය ඵලදායී පෙරහන පටල නැනෝ තාක්ෂණය යොදා ගනිමින් නිපදවීමට විද්‍යාඥයෝ ක්‍රියා කරමින් සිටිති.

ඓතිහාසික වශයෙන් ගත්කළ, ජල පරිශ්‍රාවණය පිළිබඳ අභියෝගය පරිමාණය පිළිබඳ ගැටලුවකි. ජලයෙහි අපිරිසිදු අංශු ඇත්නම් පිරියම් නොකර එම ජලය පානයට ගැනීම අනතුරු දායකය. Middleසාමාන්‍යයෙන් එවැනි කුඩා අංශු වර්තමානයේ වාණිජ මට්ටමින් ලබා ගත හැකි පටල තාක්ෂණය මගින් ඉවත් කිරීමට නොහැකි තරමට කුඩා වැඩියි. ව්‍යාධිජනක, බැක්ටිරියා සහ ඇතැම් අයන (ලවණ සෑදී ඇති විදුලිය ආරෝපිත පරමාණු) ඇතුළුව මෙකී අංශු ඉවත් කිරිමට සමත් වූයේ වී නමුත් එසේ කිරීමේ ක්‍රියාදාමය සඳහා  අවශ්‍ය බලශක්තිය සැපයීම පිණිස අධික පිරිවැයක් දැරීමට සිදුවේ.

නව පටල ක්‍රියාකරන ආකාරය ගැන මනා අවබෝධයක් ලබාගැනීමට නම් වර්තමානයේ ජලය පිරිපහදු කිරීමේ ක්‍රම ගැන දැනුමක් තිබිය යුතුය. වඩාත් ප්‍රචලිත ජල පිරියම් ක්‍රමයක් වන්නේ ප්‍රතිවර්තිත ආස්‍රැතිය (Reverse Osmosis) යනුවෙන් හැඳින්වෙන ක්‍රියාවලියයි. මෙහිදී සිදුකෙරෙන්නේ පිරියම් කරන ලද ‍මුහුදු ජලයට පීඩනය යොදවා ලවන අයන වළක්වාලන පටලයක් හරහා ජලය යැවීමට සැලැස්වීමයි. එසේ වුවත්, කලින් ද සඳහන් කළ පරිදි පටලය හරහා පීඩනයකින් යුතුව ජලය යැවීම වියදම් අධික කාර්යයකි. පානය කිරීමට නොහැකි ජලය ස්වභාවික ලෝකයෙන් ගෙන පානයට සුදුසු තත්ත්වයකට පත්කිරීම ලවණ හරණයෙන් සිදු කෙරේ. ජලය ප්‍රතිචක්‍රීයකරණයේදී සිදුවන්නේ අපවිත්‍ර ජලය යලි ස්වාභාවික ලෝකයට එක්කිරීමයි. මෙහිදී පවිත්‍ර කිරීමේ පුළුල් ක්‍රියාදාමයකට ජලය භාජනය කරන්නේ එය බීමට සුදුසු තරම් ආරක්ෂිත බව සහතික කිරීමටය. මේ ක්‍රියාදාමයේදී ජලයෙන් දූෂක ඉවත් කිරීම පිණිස පෙරහන අත්‍යවශ්‍යවේ. ලෝහ අයන හා බැක්ටීරියා වැනි මෙකී අංශු අතිශයින්ම කුඩාය. එහෙත්, ප්‍රමාණවත් තරමට තිබෙතොත් ඒවායින් සෞඛ්‍යමය තර්ජන ඇති විය හැකිය. ඉතින් මෙවැනි අතිශය කුඩා අංශු පෙරීමට, ඉතාමත් සියුම් සිදුරු සහිත පටල ඇති පෙරන අවශ්‍ය වේ.

පරිඝ්‍රාවණ පටල සැලසුම්කරණයේදී විශාල ප්‍රමාණයක පාලනයක් සඳහා නැනෝතාක්ෂණය භාවිතා කිරීම මඟ පාදයි. නැනෝමීටරයක නිරවද්‍යතාවයකින් යුතුව කාබන් නැනෝ නළවල විෂ්කම්භය පාලනය කිරීමට විද්‍යාඥයන්ට හැකිය. ඒ, ඒවා නිපදවීමට භාවිත කරන රසායනවල සංයුතිය වෙනස් කිරීමෙනි. සූක්ෂම පරිස්‍රාවණයේ මුල් අදියරවලදී වඩා විශාල විෂ්කම්භයක් සහිත පටල අවශ්‍යවීමට පුළුවන. වඩාත් කුඩා අයන පෙරීම කුඩා විෂ්කම්භය සහිත පෙරහනවලට වළක්වා ගත හැකිය. මෙවැනි  වෙනස් කළ හැකි අංග ජල පිරිසිදු කිරීමේදී  බහුකාර්ය පෙරහන පරාසයක් භාවිත කිරිමට මග පාදයි. කුඩා විෂ්කම්භ සහිත පෙරහන විශේෂයන් වැදගත් වන්නේ ලවණ හරණයටයි.

Bayaka children wash their hands at a charity: water well, July 7, 2010.

එහෙත් නැනේ තාක්ෂණයට පවා සීමාවක් ඇත. ලවණ සෑදෙන සාගර අයනවල අරයන් (radii of the ions) ඇත්තේ ඇංස්ට්‍රොම් (angstrom) වලිනි එනම් සෙන්ටි මීටරයකින් මිලියන සියයකින් එක් පංගුවක් වන දිගකිනි. ඒවා හයිඩ්‍රජන් පරමාණුවක විෂ්කම්භය පමණ වන අතර දැනට නැනෝ නළ තනන ප්‍රමාණයට වඩා සැලකිය යුතු ප්‍රමාණයකින් කුඩාය. එහෙයින් විෂ්කම්භ ප්‍රමාණය අඩු කරනවාට වඩා වැඩි යමක් කිරීමට විද්‍යාඥයන්ට සිදුවේ. මේ සඳහා එක් ක්‍රමයක් වනුයේ නැනෝ නළ විවරවල රසායනික සංයුතිය වෙනස් කිරීමයි. ලවණවල කැටායන(cations ධන ආරෝපිත අයන) මෙන්ම ඇනායන ද(anions සෘණ ආරෝපිත අයන) ඇති නිසා ලවණ හරණයට බහු පටල අවශ්‍යවේ. නැනෝ නළ වල නිපුණතාවයට අමතරව ඒවාට අවශෝෂණ ශක්තියද අඩුය. ජලය නාල්ලන(hydrophobic) නැනෝ නළ නිපදවිය හැකි නිසා නළයේ බිත්ති හා ජල අණු අතර ගර්ෂණය අඩු වී ජලය පහසුවෙන් ගලයි. දැනට මෙ නව තාක්ෂණය ඇත්තේ පරික්ෂණවල අත්හදාබැලීම් මට්ටමකිනි. වැඩිදුර පර්යේෂණ මගින් මෙම තාක්ෂණය වාණිජ මට්ටමකට වර්ධනය කර ගත හැකිය. මිරිදිය දුර්ලභ සම්පත් බවට පත්වන අනාගතයේදී භාවිතයට ගැනීම පිණිස මේ තාක්ෂණය ගැන බලාපොරොත්තු තැබිය හැකිය. අප සතුව දැනට ඇති ජල සම්පත්වලින් උපරිම ප්‍රයෝජනයට ගැනීමට එය මග පාදනු ඇත.

HELIX සගරාවෙහි Freshwater Scarcity and the Future of Filtration ලිපිය ඇසුරෙනි

ප්‍රතිචාරයක් ලබාදෙන්න

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

ඔබ අදහස් දක්වන්නේ ඔබේ WordPress.com ගිණුම හරහා ය. පිට වන්න / වෙනස් කරන්න )

Twitter picture

ඔබ අදහස් දක්වන්නේ ඔබේ Twitter ගිණුම හරහා ය. පිට වන්න / වෙනස් කරන්න )

Facebook photo

ඔබ අදහස් දක්වන්නේ ඔබේ Facebook ගිණුම හරහා ය. පිට වන්න / වෙනස් කරන්න )

Google+ photo

ඔබ අදහස් දක්වන්නේ ඔබේ Google+ ගිණුම හරහා ය. පිට වන්න / වෙනස් කරන්න )

Basic HTML is allowed. Your email address will not be published.

Subscribe to this comment feed via RSS

%d bloggers like this: