हवेतून पाणी काढायचं, तर...

डॉ. बाळ फोंडके
सोमवार, 18 एप्रिल 2022

‘जर तर’च्या गोष्टी

वातावरणात एकूण दीड अब्ज अब्ज लिटर पाणी असल्याचे पुरावे मिळालेले आहेत. दुसऱ्या शब्दांमध्ये सांगायचं तर जगातल्या यच्चयावत नद्यांमधून वाहणाऱ्या पाण्याच्या तब्बल सहा पट आहे. अर्थात ते ढगांच्या, धुक्याच्या, वाफेच्या रूपात आहे. त्याचं आपली गरज भागवणाऱ्या द्रवरूप पाण्यात करण्याची उपाययोजना करावयास हवी.

‘लाथ मारेन तिथून पाणी काढेन’ अशी वल्गना करणारे वीर आपल्याला आढळतात. पण हा केवळ त्यांचा अहंकार अलंकारिक भाषेत व्यक्त होत असतो. खरोखरीच तसं करणारा अजून जन्माला यायचा आहे. तसं जमिनीखाली मोठ्या प्रमाणात पाणी असतं. पर्जन्यमानानुसार या भूमिगत पाण्याच्या साठ्यांचं संवर्धन होत असतं. पण त्याचा उपसा करायचा तर बोअर वेल खणावी लागते. पंपांचा उपयोग करावा लागतो. लाथ मारण्यानं तो कार्यभाग साधला गेला असता तर काय हवं होतं. 

पण ते पाणीही जगाची तहान भागवायला पुरं पडत नाही. पाण्याला आपण जीवन म्हणतो. ते योग्यच आहे. एक वेळ अन्नावाचून आपण, खरं तर कोणताही सजीव तग धरू शकेल, पण पाण्यावाचून तो तडफडल्याशिवाय राहणार नाही. याला कोणीही अपवाद नाही. जागतिक आरोग्य संघटनेनुसार पिण्यासाठी, स्वयंपाकासाठी, वैयक्तिक तसंच सार्वजनिक स्वच्छतेसाठी प्रत्येक व्यक्तीला दर दिवशी पन्नास लिटर पाण्याची आवश्यकता भासते. तसं म्हटलं तर धरतीवर जमिनीपेक्षा पाण्यानंच जास्ती भाग व्यापलेला आहे. तरीही जवळजवळ चार अब्ज नागरिकांना वर्षाकाठी किमान एक महिना पाण्याचं दुर्भिक्ष जाणवतं. आणि पन्नास कोटी लोकांना तर वर्षभर पाण्यासाठी वणवण करावी लागते.  

जगाची ही वाढती तहान भागवण्यासाठी स्वच्छ गोड्या पाण्याच्या नवनवीन स्रोतांचा शोध सतत घेतला जात आहे. त्याचीच परिणती म्हणून वैज्ञानिकांची नजर आता हवेत, आपल्या अवतीभवतीच्या वातावरणातल्या पाण्याकडे वळली आहे. त्याचं एक कारण म्हणजे हे पाणी यत्र तत्र सर्वत्र उपलब्ध आहे. अगदी वाळवंटासारख्या प्रदेशातल्या तुलनेनं कोरड्या हवेतही ते आहे. दमट किंवा आर्द्र प्रदेशातल्या हवेपेक्षा ते कमी असलं तरी नगण्य नाही. आता तुम्ही म्हणाल की असं असून असून किती असणार आहे हे पाणी? डोंगर पोखरून उंदीर काढावा अशीच तर ही परिस्थिती नसेल?

त्याचं उत्तर निःसंदिग्धपणे नकारात्मक दिलं गेलेलं आहे. कारण वातावरणात एकूण दीड अब्ज अब्ज लिटर पाणी असल्याचे पुरावे मिळालेले आहेत. दुसऱ्या शब्दांमध्ये सांगायचं तर जगातल्या यच्चयावत नद्यांमधून वाहणाऱ्या पाण्याच्या तब्बल सहा पट आहे. अर्थात ते ढगांच्या, धुक्याच्या, वाफेच्या रूपात आहे. त्याचं आपली गरज भागवणाऱ्या द्रवरूप पाण्यात करण्याची उपाययोजना करावयास हवी, आणि तीही केवळ कल्पनेच्या स्तरावर न राहता प्रत्यक्षात उतरेल अशी व कार्यक्षम असायला हवी. शिवाय निरनिराळ्या प्रदेशांमधल्या पाण्याच्या स्थितीनुसार तिचं स्वरूपही बदलतं असायला हवं. सगळीकडे उपयोगी पडेल असं एकच एक तंत्रज्ञान नाही.

त्या दिशेनं आता जगभरातल्या अनेक  संशोधन संस्था तसंच औद्योगिक संस्था कामाला लागल्या आहेत. धुक्यामध्ये पाणी तसं द्रवरूप अवस्थेत असतं. पण त्याचे थेंब इटुकले असतात. त्यांचं आकारमान आणि वजन त्यांना हवेतच तरंगत राहायला मदतच करतं. ते जमिनीकडे ओढ घेत नाहीत. ती त्यांना बहाल करायची तर त्या थेंबांना एकत्र येऊन एकमेकांमध्ये विलीन होत त्यांचं आकारमान वाढवायला हवं. मगच ते पावसाच्या रूपात जमिनीकडे झेप घेऊ लागतील. उलटपक्षी दमट हवामान असलेल्या प्रदेशात ते वायुरूपात म्हणजेच वाफेच्या रूपात वावरत असतं. त्याचं द्रवरूपात अवस्थांतर करण्यासाठी त्या वाफेला कोणत्यातरी कणांचा आधार द्यायला हवा. त्या कणांभोवती वेढा घालत मग ते द्रवरूप थेंबांमध्ये अवतीर्ण होऊ शकतात. अशा कणांचा फवारा त्या ढगांवर मारला की आकारहीन वाफेपासून द्रवरूप पाण्याचे थेंब तयार होतात. कृत्रिम पाऊस पाडण्यासाठी सध्या ज्या तंत्रज्ञानाचा वापर केला जातो तेच तत्त्व वापरून पण वेगळ्या रीतीनं त्याचा वापर करता येईल. 

जोनाथन बोरेयको हे या विषयातले जानेमाने तज्ज्ञ आहेत. त्यांनी धुक्यातल्या पाण्यासाठी एका खास पृष्ठभागाची निर्मिती केली आहे. त्या पृष्ठभागावर तिथल्या पाण्याचे इवलाले थेंब चिकटून राहतील अशीच त्या पृष्ठभागाची रचना केली गेली आहे. एकमेकांच्या निकट आलेले हे छोटे छोटे थेंब मग एकमेकांना मिठी मारून मोठे होत जातात आणि गुरुत्वाकर्षणाच्या प्रभावाखाली त्या पृष्ठभागावरून ओघळत खालच्या भांड्यात जमा होतात. बोरेयको यांनी तयार केलेले हे पृष्ठभाग व्हॉलीबॉलच्या खेळासाठी वापरल्या जाणाऱ्या जाळ्यासारखे आहेत. फरक एवढाच की त्यातली छिद्रं लहानखुरी आहेत. त्यामुळं धुक्यातले पाण्याचे थेंब त्यात अडकून पडतात. मच्छीमारांनी फेकलेल्या जाळ्यात मासे अडकून पडावे तसे. छिद्रं लहान असल्यामुळं दोन छिद्रांमधलं अंतरही कमी असतं. ते त्या अडकून पडलेल्या थेंबांना एकमेकांजवळ आणत त्यांच्या मीलनाला मदत करतात. उरलेली कामगिरी गुरुत्वाकर्षण पार पडतं. 

या जाळ्यांची कार्यक्षमता वाढवण्यासाठी त्यावर काही विशिष्ट रसयनांचं लेपन करण्याचा विचार चालू आहे. पाण्याचा जो पृष्ठतणाव म्हणजेच सरफेस टेन्शन असतं त्यात या रसायनांच्या मदतीनं वाढ होईल, अर्थातच ते त्या छिद्रांमधून आपली सुटका करून घेऊ शकणार नाही. त्यांना एकत्र आणून घरंगळून जाण्यासाठी मदत करणाऱ्या दुसऱ्या एका रसायनाचाही वापर केला जात आहे. हे तंत्रज्ञान योग्यरीत्या आपल्यावर सोपवलेली कामगिरी पार पाडतं हे प्रयोगशाळेच्या स्तरावर सिद्ध झालं आहे. पण प्रत्यक्षात आणि व्यापक स्तरावर त्याचा वापर करण्यासाठी त्यावर अधिक संशोधन करण्याची आवश्यकता आहे, हे बोरेयको यांना पटलेलं आहे. त्या दृष्टीनंच ते आपल्या पुढच्या प्रकल्पाचा आराखडा तयार करत आहेत. 

जर्मनीतील ब्लित्झ यांनी वेगळाच मार्ग अवलंबला आहे. त्यांनी धातू आणि काही सेंद्रिय रसायनं यांची जोड करून अनोख्या संयुगांची निर्मिती केली आहे. त्यांना ‘आर्गॅनोमेटॅलिक कम्पाऊन्ड्स’ म्हणतात. त्यांचा रचनाबंध मधमाशांच्या पोळ्यासारखा आहे. या पोळ्यांमध्ये लहान लहान षटकोनी खोल्या असतात. त्या एकमेकांना जोडलेल्या असतात. त्यांच्यामध्ये मधमाशांनी गोळा केलेला मध साठवून ठेवला जातो. नंतर ते पोळं दाबून त्यातून तो मध बाहेर काढला जातो. 

ब्लित्झ यांचं संयुगही असंच लहान लहान षटकोनी कोटरांनी तयार झालं आहे. त्या कोटरांचं घनफळ त्यामध्ये पाण्याचे थेंब अडकून पडतील अशा प्रकारे तयार केलेले आहेत. धुक्यामधलं पाणी त्यात अडकून संपृक्त झालं की त्यावर दाब टाकून किंवा अन्य रसायनाशी त्याची प्रक्रिया करून त्याची तिथून सुटका केली जाते. खाली ठेवलेल्या बुधल्यात ते गोळा केलं जातं.

ढग, धुकं किंवा तरंगती वाफ, कोणत्याही अवस्थेत वातावरणात हे पाणी वावरत असलं तरी त्याला पकडून त्याचं वाहत्या पाण्यात रूपांतर करण्याच्या तंत्रज्ञान विकासाला आता गती मिळाली आहे. ते प्रत्यक्ष वापराच्या स्थितीला लवकरच पोचेल आणि जगाची तहान भागवण्याच्या कामाला यश येईल अशी आशा वैज्ञानिक बाळगून आहेत.

संबंधित बातम्या