एक उल्लेखनीय सामग्री का एक ग्राम सतह क्षेत्र कई फुटबॉल मैदानों से भी बड़ा हो सकता है। सूक्ष्म छिद्रों के उस अदृश्य परिदृश्य के भीतर, हवा में बहते अणुओं को पकड़ा, संग्रहीत और छोड़ा जा सकता है।
यह मेटल-ऑर्गेनिक फ्रेमवर्क (एमओएफ) का वादा है, जो रसायनज्ञ उमर याघी द्वारा शुरू की गई अल्ट्रा-पोरस सामग्रियों की एक श्रेणी है। इस सफलता के सम्मान में, उन्हें रसायन विज्ञान में 2025 के नोबेल पुरस्कार से सम्मानित किया गया।
आणविक डिज़ाइन में एक सुंदर अभ्यास के रूप में जो शुरू हुआ वह अब कुछ असाधारण प्रदान कर सकता है: सीधे हवा से पीने का पानी बनाने की क्षमता।
कुछ महीने पहले, में हिंदुस्तान टाइम्समैंने ‘भारत के जहरीले आसमान के लिए एक नोबेल समाधान’ शीर्षक वाले एक लेख में लिखा था कि कैसे ये उन्नत सामग्रियां भारत को वायु प्रदूषण संकट से निपटने में मदद कर सकती हैं। वही वैज्ञानिक क्रांति अब एक और उभरती चुनौती का समाधान करने में मदद कर सकती है: पानी की कमी।
कुछ वैज्ञानिक उपलब्धियाँ भारत की दो सबसे बड़ी पर्यावरणीय चिंताओं को जोड़ती हैं – सर्दियों में प्रदूषित हवा और गर्मियों में पानी की कमी।
यह समझने के लिए कि यह कैसे काम करता है, एक परिचित घरेलू उपकरण पर विचार करें: एक डीह्यूमिडिफ़ायर। यह पानी के संघनित होने तक हवा को ठंडा करके उसमें से नमी खींचता है। लेकिन ऐसी मशीनें बड़ी मात्रा में बिजली की खपत करती हैं और शुष्क जलवायु में संघर्ष करती हैं।
एमओएफ अलग तरीके से काम करते हैं। ठंडी हवा के बजाय, उनकी आंतरिक संरचना में पानी के अणुओं को आकर्षित करने के लिए अरबों छोटे छिद्र होते हैं। यहां तक कि जब आर्द्रता बेहद कम होती है, तब भी सामग्री ठंडी रात के घंटों के दौरान हवा से जल वाष्प को चुनिंदा रूप से रोक सकती है। जब दिन के दौरान सूरज की रोशनी सामग्री को गर्म करती है, तो पकड़ी गई नमी निकल जाती है और तरल पानी में संघनित हो जाती है।
संक्षेप में, यह प्रणाली सौर-संचालित आणविक डीह्यूमिडिफ़ायर की तरह व्यवहार करती है – लेकिन कहीं अधिक कुशल, रेगिस्तानी हवा में भी काम करने में सक्षम।
इन सामग्रियों का उपयोग करने वाली सौर-संचालित प्रणालियाँ पहले ही शुष्क हवा से प्रति दिन सैकड़ों से लगभग एक हजार लीटर पीने का पानी उत्पन्न करने की क्षमता प्रदर्शित कर चुकी हैं। दूसरे शब्दों में, हमारे चारों ओर की हवा – जिसे कभी खाली माना जाता था – जल्द ही एक नए प्रकार का भंडार बन सकती है।
भारत के लिए यह महज एक दिलचस्प वैज्ञानिक प्रयोग नहीं है. गिरते भूजल, अप्रत्याशित मानसून और तेजी से बढ़ते शहरों का सामना कर रहे देश को पीने के पानी को सुरक्षित करने के लिए बिल्कुल नए तरीकों की आवश्यकता होगी।
भारत आज दोहरे पर्यावरणीय तनाव परीक्षण का सामना कर रहा है। सर्दियों में वायु प्रदूषण सार्वजनिक स्वास्थ्य को ख़राब कर रहा है, जबकि गर्मियों में पानी की कमी आती है जो पूरे देश में दीर्घकालिक स्थिरता को खतरे में डालती है। यह अब केवल दूरदराज के गांवों तक सीमित समस्या नहीं है: यहां तक कि बेंगलुरु, दिल्ली और चेन्नई में भी हर साल पानी की गंभीर कमी होती है, जलाशय खतरनाक रूप से नीचे गिर रहे हैं और भूजल तेजी से घट रहा है। जलवायु संकट और तेजी से हो रहे शहरीकरण ने इन दबावों को बढ़ा दिया है, जिससे पारंपरिक जल प्रणालियाँ तेजी से कमजोर हो रही हैं।
एक सदी से भी अधिक समय से, आधुनिक जल अवसंरचना लंबी दूरी तक – नदियों से जलाशयों तक, और जलाशयों से शहरों तक – पानी पहुंचाने पर निर्भर रही है। वायुमंडलीय जल संचयन एक अलग संभावना का सुझाव देता है: लोगों तक पानी पहुंचाने के बजाय, हम जहां भी लोग रहते हैं, वहां इसका उत्पादन करने में सक्षम हो सकते हैं।
कभी-कभी सबसे मौलिक बुनियादी ढांचा कोई बांध या पाइपलाइन नहीं, बल्कि एक सामग्री होती है।
भारत के लिए निहितार्थ विशेष रूप से प्रभावशाली हैं। देश के बड़े हिस्से – राजस्थान के रेगिस्तान से लेकर लद्दाख के उच्च ऊंचाई वाले परिदृश्य, कच्छ के नमक के मैदान और पानी की कमी वाले शहरी क्षेत्र – हवा में अभी भी मापने योग्य नमी होने के बावजूद पुरानी कमी का सामना कर रहे हैं।
एमओएफ पर निर्मित प्रौद्योगिकियां संभावित रूप से दूरदराज के समुदायों, आपदा क्षेत्रों, शहरी अपार्टमेंटों या यहां तक कि सैन्य चौकियों को सीधे वायुमंडल से पीने का पानी उत्पन्न करने की अनुमति दे सकती हैं। जिस तरह छत पर लगे सौर पैनलों ने घरों को अपनी बिजली का उत्पादन करने की अनुमति दी, उसी तरह वायुमंडलीय जल प्रौद्योगिकियां एक दिन समुदायों को अपने पीने के पानी का उत्पादन करने की अनुमति दे सकती हैं।
इस सफलता के मूल में आधुनिक विज्ञान का एक सुंदर विरोधाभास निहित है: मानवता की कुछ सबसे बड़ी चुनौतियों का समाधान सबसे छोटे पैमाने पर पदार्थ में हेरफेर से आ सकता है। वैज्ञानिकों ने एक मीटर चौड़े छिद्रों का एक अरबवाँ भाग डिज़ाइन किया है। फिर भी वे अदृश्य वास्तुकलाएँ यह आकार दे सकती हैं कि शहर कैसे पीते हैं, रेगिस्तान कैसे जीवित रहते हैं, और राष्ट्र अपने सबसे आवश्यक संसाधनों को कैसे सुरक्षित रखते हैं।
भारत को इस सफलता को महज एक आयातित तकनीक के रूप में नहीं लेना चाहिए। इसे एक रणनीतिक अवसर के रूप में देखना चाहिए।
देश में पहले से ही आईआईटी, आईआईएससी, आईआईएसईआर जैसे संस्थानों और सीएसआईआर नेटवर्क के भीतर प्रयोगशालाओं में रसायनज्ञों, सामग्री वैज्ञानिकों और नैनो प्रौद्योगिकी शोधकर्ताओं का एक मजबूत पारिस्थितिकी तंत्र मौजूद है। इसी समय, भारत का स्टार्टअप पारिस्थितिकी तंत्र जलवायु नवाचार और उन्नत विनिर्माण सहित गहरी प्रौद्योगिकियों में तेजी से बढ़ रहा है।
जो कमी है वह क्षमता की नहीं बल्कि राष्ट्रीय फोकस की है। यदि भारत पर्यावरण प्रौद्योगिकियों की अगली पीढ़ी को आकार देना चाहता है, तो एमओएफ जैसी उन्नत सामग्रियों को अकादमिक जिज्ञासा से रणनीतिक प्राथमिकता की ओर बढ़ना होगा। एक राष्ट्रीय अनुसंधान मिशन, जल-तनावग्रस्त क्षेत्रों में पायलट तैनाती और डीप-टेक स्टार्टअप के लिए समर्थन इस संक्रमण को तेज कर सकता है।
एक ऐसी सदी में जहां पानी की कमी प्रवासन, संघर्ष और भू-राजनीतिक तनाव के साथ जुड़ी हो सकती है, स्थानीय स्तर पर पानी पैदा करने वाली प्रौद्योगिकियां ऊर्जा बुनियादी ढांचे के समान रणनीतिक रूप से महत्वपूर्ण हो सकती हैं।
सदियों से, पानी ने सभ्यता के भूगोल को परिभाषित किया है। नदियों ने शहरों का निर्माण किया। मानसून ने कृषि को आकार दिया। जलाशयों ने राजनीतिक शक्ति को परिभाषित किया।
लेकिन क्या होगा अगर पानी को अब किसी नदी, बांध या यहां तक कि बादल की भी जरूरत न रह जाए?
रसायन विज्ञान में एक शांत क्रांति अब सुझाव देती है कि पानी का भविष्य कहीं अधिक अदृश्य चीज़ से आ सकता है – हमारे चारों ओर की हवा से।
आकाश दुनिया का अगला जलाशय बन सकता है।
यह लेख मैसाचुसेट्स वेंचर डेवलपमेंट सेंटर, बोस्टन के वैश्विक उद्यमी विजय कनुरु द्वारा लिखा गया है।
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