संयुक्त राज्य अमेरिका में एक हाई स्कूल की छात्रा, मिया हेलर ने एक कम लागत वाला जल निस्पंदन प्रोटोटाइप विकसित किया है जो फेरोफ्लुइड नामक चुंबकीय तरल का उपयोग करके 96% तक माइक्रोप्लास्टिक को हटा सकता है। रेजेनरॉन इंटरनेशनल साइंस एंड इंजीनियरिंग फेयर 2025 में प्रस्तुत यह परियोजना बढ़ती वैश्विक समस्या के लिए एक सरल और संभावित रूप से किफायती दृष्टिकोण प्रदान करती है। यह विचार वर्जीनिया में उनके स्थानीय क्षेत्र में जल प्रदूषण संबंधी चिंताओं से प्रेरित था, जहां निवासी सरकार द्वारा वित्त पोषित समाधानों के बिना माइक्रोप्लास्टिक्स और पीएफएएस प्रदूषण से निपट रहे थे। माइक्रोप्लास्टिक, जो अब महासागरों, पीने के पानी और यहां तक कि मानव ऊतकों में भी पाया जाता है, पारंपरिक तरीकों का उपयोग करके फ़िल्टर करना मुश्किल है। अभी भी प्रोटोटाइप चरण में रहते हुए, सिस्टम ने एक ऐसे डिज़ाइन के साथ अपेक्षाकृत उच्च दक्षता के संयोजन की ओर ध्यान आकर्षित किया है जिसे व्यापक उपयोग के लिए अनुकूलित किया जा सकता है।
फ़िल्टर माइक्रोप्लास्टिक को कैसे हटाता है
भौतिक बाधाओं पर निर्भर पारंपरिक निस्पंदन प्रणालियों के विपरीत, यह विधि चुंबकीय पृथक्करण का उपयोग करती है। इस प्रक्रिया में फेरोफ्लुइड, एक चुंबकीय तेल, को दूषित पानी में डालना शामिल है, जहां यह माइक्रोप्लास्टिक कणों से बंध जाता है। फिर फेरोफ्लुइड और संलग्न प्लास्टिक दोनों को पानी से बाहर खींचने के लिए एक चुंबकीय क्षेत्र लगाया जाता है। वर्तमान प्रोटोटाइप में एक तीन-मॉड्यूल प्रणाली शामिल है जो मोटे तौर पर आटे के एक मानक बैग के आकार की है, जिसे एक समय में लगभग एक लीटर पानी संसाधित करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। सिस्टम एक बंद लूप में काम करता है, जिससे फेरोफ्लुइड की आंशिक पुनर्प्राप्ति और पुन: उपयोग की अनुमति मिलती है, जिससे अपशिष्ट और रखरखाव की आवश्यकता कम हो जाती है।
नतीजे क्या दिखाते हैं
प्रोटोटाइप ने लगभग 95.5% की माइक्रोप्लास्टिक हटाने की दक्षता का प्रदर्शन किया है, साथ ही लगभग 87% की फेरोफ्लुइड रिकवरी दर भी प्रदर्शित की है। इन परिणामों को कण स्तर और निस्पंदन सटीकता को ट्रैक करने के लिए छात्र द्वारा विकसित एक कस्टम-निर्मित टर्बिडिटी सेंसर का उपयोग करके मापा गया था। प्रदर्शन सिस्टम को कई पारंपरिक निस्पंदन विधियों की सीमा के भीतर और कुछ मामलों में ऊपर रखता है, जो आम तौर पर मानक परिस्थितियों में 70% और 90% के बीच निष्कासन दर प्राप्त करते हैं। हालाँकि ये निष्कर्ष नियंत्रित परीक्षण पर आधारित हैं, लेकिन वे संकेत देते हैं कि यह दृष्टिकोण छोटे पैमाने पर तकनीकी रूप से व्यवहार्य है।
माइक्रोप्लास्टिक क्यों बढ़ती चिंता का विषय है?
पर्यावरणीय परिभाषाओं के अनुसार, माइक्रोप्लास्टिक्स छोटे कण होते हैं जिनका आकार लगभग 1 नैनोमीटर से लेकर 5 मिलीमीटर तक होता है। वे या तो प्राथमिक माइक्रोप्लास्टिक्स के रूप में उत्पन्न होते हैं, जो सौंदर्य प्रसाधन जैसे उत्पादों के लिए निर्मित होते हैं, या बड़े प्लास्टिक कचरे के टूटने से बनने वाले द्वितीयक माइक्रोप्लास्टिक्स के रूप में उत्पन्न होते हैं। ये कण पूरे पारिस्थितिक तंत्र में और मनुष्यों सहित 1,300 से अधिक प्रजातियों में पाए गए हैं। अध्ययनों ने उन्हें मस्तिष्क, रक्त, फेफड़े और यहां तक कि प्लेसेंटा जैसे अंगों में पाया है। जबकि पूर्ण स्वास्थ्य प्रभाव पर अभी भी शोध किया जा रहा है, वैज्ञानिकों ने माइक्रोप्लास्टिक एक्सपोज़र को हृदय, श्वसन और तंत्रिका संबंधी स्थितियों सहित संभावित जोखिमों से जोड़ा है, हालांकि सबूत अनिर्णायक हैं।
माइक्रोप्लास्टिक्समाइक्रोप्लास्टिक्स
विशेषज्ञ और शोधकर्ता क्या कह रहे हैं
यह परियोजना यह प्रदर्शित करने के लिए विख्यात है कि किसी जटिल पर्यावरणीय समस्या के समाधान के लिए अपेक्षाकृत सरल सामग्रियों का उपयोग कैसे किया जा सकता है। छात्र ने घर में उपयोग किए जाने वाले पारंपरिक झिल्ली-आधारित फिल्टर के उच्च रखरखाव और लागत को देखने के बाद प्रणाली विकसित की, जिसका लक्ष्य एक ऐसा समाधान बनाना है जो खर्च और रखरखाव दोनों को कम कर दे। परिणाम एक निस्पंदन विधि है जो ठोस झिल्लियों से पूरी तरह बच जाती है।विशेषज्ञों ने इस विचार को आशाजनक बताया है। विषविज्ञानी मैथ्यू कैम्पेन ने इसे ‘वास्तव में एक महान विचार’ कहा और कहा कि यह माइक्रोप्लास्टिक प्रदूषण से निपटने के लिए आवश्यक नवाचार का प्रतिनिधित्व करता है। साथ ही, उन्होंने और अन्य लोगों ने इस बात पर जोर दिया कि यह पुष्टि करने के लिए और सत्यापन की आवश्यकता है कि सिस्टम अन्य अवशेषों को छोड़े बिना माइक्रोप्लास्टिक को पूरी तरह से हटा देता है।माइक्रोप्लास्टिक्स का अध्ययन करने वाले शोधकर्ताओं ने भी मुद्दे की तात्कालिकता पर प्रकाश डाला है। कोलोराडो स्टेट यूनिवर्सिटी में रसायन विज्ञान के सहायक प्रोफेसर डॉ. मेगन हिल ने कहा, ‘हमें अभी भी इस बारे में बहुत कुछ सीखना है कि माइक्रोप्लास्टिक हमारे स्वास्थ्य को कैसे प्रभावित करता है।’ ओहियो स्टेट यूनिवर्सिटी में डॉक्टरेट उम्मीदवार मेगन जैमिसन ने कहा कि ‘मनुष्यों के लिए, पीने का पानी एक चिंता का विषय है क्योंकि कुछ छोटे माइक्रोप्लास्टिक इसे उपचार के माध्यम से बना रहे हैं और लोग उन्हें अज्ञात प्रभावों के साथ अज्ञात दरों पर निगल रहे हैं।’व्यापक सार्वजनिक स्वास्थ्य परिप्रेक्ष्य को जोड़ते हुए, स्टैनफोर्ड मेडिसिन में बाल चिकित्सा के प्रोफेसर डॉ. देसरी लाबेउड ने कहा, ‘हम सभी को अपने स्वास्थ्य की रक्षा के लिए जितना संभव हो सके प्लास्टिक का उपयोग बंद करना होगा, विशेष रूप से एकल-उपयोग प्लास्टिक।’ साथ में, ये विचार नए निस्पंदन दृष्टिकोण के वादे और सावधानीपूर्वक परीक्षण और वास्तविक दुनिया सत्यापन की आवश्यकता दोनों को रेखांकित करते हैं।
सुरक्षा और मापनीयता से संबंधित प्रश्न
अपनी क्षमता के बावजूद, प्रणाली कई व्यावहारिक विचार उठाती है। एक प्रमुख चिंता यह है कि क्या उपचार के बाद कोई फेरोफ्लुइड कण पानी में रहता है, क्योंकि इससे नए संदूषक आ सकते हैं। विशेषज्ञ इस बात पर जोर देते हैं कि पर्यावरण में दोबारा प्रवेश करने से बचने के लिए पकड़े गए माइक्रोप्लास्टिक का भी सुरक्षित रूप से निपटान किया जाना चाहिए।स्केलेबिलिटी एक और चुनौती बनी हुई है। जबकि वर्तमान प्रोटोटाइप को घरेलू निस्पंदन जैसे छोटे पैमाने पर उपयोग के लिए डिज़ाइन किया गया है, इसे नगरपालिका जल प्रणालियों में विस्तारित करने के लिए आगे की इंजीनियरिंग और लागत विश्लेषण की आवश्यकता होगी। छात्रा ने स्वयं सुझाव दिया है कि यह प्रणाली सिंक के नीचे या घर-आधारित उपयोग के लिए सबसे उपयुक्त हो सकती है, विशेष रूप से बड़े पैमाने पर फेरोफ्लुइड के उत्पादन की वर्तमान लागत को देखते हुए।
प्रोजेक्ट क्यों खास है
यह नवाचार न केवल अपने तकनीकी दृष्टिकोण के लिए बल्कि अपनी उत्पत्ति के लिए भी उल्लेखनीय है। 18 वर्षीय हाई स्कूल छात्र द्वारा विकसित, यह परियोजना सुलभ सामग्रियों का उपयोग करके वास्तविक दुनिया की समस्या को हल करने के व्यावहारिक प्रयास को दर्शाती है। यह सामर्थ्य, पुन: उपयोग और कम रखरखाव पर ध्यान केंद्रित करते हुए एक गैर-पारंपरिक निस्पंदन विधि पेश करता है। इस प्रणाली ने एक प्रमुख वैश्विक विज्ञान प्रतियोगिता में भी मान्यता अर्जित की, जहां इसे इसके डिजाइन और संभावित प्रभाव के लिए पुरस्कार मिला।सिस्टम के आगे के विकास के लिए परिणामों के पेशेवर सत्यापन, फेरोफ्लुइड रिकवरी में सुधार और वास्तविक दुनिया की स्थितियों के तहत परीक्षण की आवश्यकता होगी। छात्र ने अंततः प्रौद्योगिकी को बाजार में लाने में रुचि व्यक्त की है, हालांकि अभी फोकस प्रोटोटाइप को परिष्कृत करने और आगे के शोध के माध्यम से इसकी प्रभावशीलता की पुष्टि करने पर बना हुआ है।