लिंकन: लिंकन मेमोरियल रिफ्लेक्टिंग पूल नैनोबुलबुलों, छोटे गैस बुलबुले के लिए एक वास्तविक दुनिया का परीक्षण मामला बन गया जो पानी को साफ कर सकता है, शैवाल से लड़ सकता है और संभावित रूप से प्रदूषित झीलों और समुद्रों को बहाल करने में मदद कर सकता है।

नैनोबबल्स ने लिंकन परावर्तक पूल को साफ किया: यहां बताया गया है कि उनका उपयोग मरते समुद्रों और झीलों पर कैसे किया जा सकता है

वाशिंगटन, डीसी में लिंकन मेमोरियल रिफ्लेक्टिंग पूल एक मील का पत्थर से भी अधिक बन गया है। यह अब नैनोबुलबुलों, सूक्ष्म गैस बुलबुले के लिए एक वास्तविक दुनिया का परीक्षण स्थल है जो पानी को साफ कर सकता है, शैवाल को नियंत्रित कर सकता है और अंततः ऑक्सीजन की कमी वाली झीलों और समुद्रों को बहाल करने में मदद कर सकता है।अमेरिकी स्वतंत्रता की घोषणा की 250वीं वर्षगांठ मनाने के जश्न से पहले, अधिकारियों ने प्रौद्योगिकी की ओर रुख किया जब प्रसिद्ध प्रतिबिंबित पूल में चमकीले हरे रंग का शैवाल खिल गया, हालांकि कुछ महीने पहले ही एक बड़ी सफाई हुई थी।समस्या से निपटने के लिए, 1.7 मिलियन अमेरिकी डॉलर (£1.27 मिलियन) का ओजोन नैनोबबल सिस्टम स्थापित किया गया था। उपकरण पानी में सूक्ष्म ओजोन बुलबुले डालता है, जिससे पूल को साफ रखते हुए शैवाल और कार्बनिक पदार्थों को तोड़ने में मदद मिलती है।यद्यपि यह प्रणाली नियंत्रित सेटिंग में प्रभावी साबित हुई है, वैज्ञानिकों का कहना है कि इसका सबसे बड़ा वादा दुनिया के कुछ सबसे प्रदूषित झीलों, जलाशयों और तटीय जल में सजावटी पूलों से कहीं अधिक हो सकता है।

नैनोबुलबुले क्या हैं?

नैनोबुलबुले बेहद छोटे गैस बुलबुले होते हैं, जो आमतौर पर ऑक्सीजन, वायु या ओजोन से भरे होते हैं। सामान्य बुलबुले के विपरीत, जो तेजी से सतह पर उठते हैं और फूट जाते हैं, नैनो बुलबुले पानी में अधिक समय तक निलंबित रह सकते हैं।जब ओजोन का उपयोग किया जाता है, तो बुलबुले एक शक्तिशाली ऑक्सीकरण उपचार के रूप में कार्य करते हैं, जो पानी को ढकने वाले शैवाल और कार्बनिक पदार्थों पर हमला करते हैं।इसने उन्हें लिंकन मेमोरियल रिफ्लेक्टिंग पूल के लिए उपयुक्त बना दिया, जो उथला है, इसका कठोर कृत्रिम आधार है और अपनी उपस्थिति बनाए रखने के लिए साफ पानी पर निर्भर करता है।प्राकृतिक झील की तुलना में पूल का प्रबंधन करना बहुत आसान है क्योंकि पानी को लगातार प्रसारित किया जा सकता है और उपचार को सावधानीपूर्वक नियंत्रित किया जा सकता है।

सतह के नीचे एक बड़ी चुनौती

एक सजावटी पूल की सफ़ाई कहानी का केवल एक हिस्सा है।वैज्ञानिक अब जांच कर रहे हैं कि क्या नैनोबुलबुले कहीं अधिक कठिन पर्यावरणीय समस्या से निपट सकते हैं, झीलों और समुद्रों में ऑक्सीजन बहाल कर सकते हैं जहां नीचे से ऊपर तक जलीय जीवन गायब हो रहा है।कई झीलें और तटीय जल यूट्रोफिकेशन से पीड़ित हैं, यह स्थिति सीवेज, उर्वरक और कृषि अपवाह के माध्यम से पानी में फास्फोरस और नाइट्रोजन जैसे पोषक तत्वों की अत्यधिक मात्रा में प्रवेश के कारण होती है।अतिरिक्त पोषक तत्व तेजी से शैवाल विकास को प्रोत्साहित करते हैं। हालाँकि फूलों को सतह पर आसानी से देखा जा सकता है, लेकिन ये एक बहुत बड़ी समस्या का केवल एक संकेत हैं।जब शैवाल मर जाते हैं, तो वे नीचे डूब जाते हैं जहां बैक्टीरिया उन्हें तोड़ना शुरू कर देते हैं। इस प्रक्रिया में बड़ी मात्रा में ऑक्सीजन की खपत होती है, जिससे गहरा पानी हाइपोक्सिक हो जाता है, जिसका अर्थ है ऑक्सीजन की कमी, या यहां तक ​​कि एनोक्सिक, जहां ऑक्सीजन लगभग पूरी तरह से अनुपस्थित है।एक बार जब ऑक्सीजन का स्तर गिर जाता है, तो झील या समुद्र तल तलछट में फंसे अधिक फास्फोरस को छोड़ना शुरू कर देता है। फिर वे पोषक तत्व और भी अधिक शैवालीय प्रस्फुटन को पोषित करते हैं, जिससे एक ऐसा चक्र बनता है जिसे तोड़ना कठिन होता जाता है।मछलियाँ मर जाती हैं, जैव विविधता में गिरावट आती है और पानी के बड़े क्षेत्रों में ऑक्सीजन की इतनी कमी हो सकती है कि वे तथाकथित “मृत क्षेत्रों” में बदल जाते हैं।

जहां इसकी सबसे ज्यादा जरूरत है, वहां ऑक्सीजन पहुंचाना

वर्षों से, इंजीनियर क्षतिग्रस्त जल निकायों में ऑक्सीजन का स्तर बढ़ाने के तरीकों की खोज कर रहे हैं।चुनौती केवल पानी में ऑक्सीजन जोड़ना नहीं है। यह उस पतली परत तक ऑक्सीजन पहुंचा रहा है जहां पानी नीचे तलछट से मिलता है। यहीं पर फॉस्फोरस निकलता है, मीथेन का उत्पादन होता है और पारिस्थितिक तंत्र को नुकसान पहुंचाने वाली कई रासायनिक प्रक्रियाएं होती हैं।शोधकर्ता नैनोबबल्स का उपयोग करने के दो अलग-अलग तरीकों की खोज कर रहे हैं।पहले में बड़े पैमाने पर नैनोबुलबुले शामिल हैं। मशीनें पूरे पानी में ऑक्सीजन से भरे या ओजोन से भरे नैनोबुलबुले पंप करती हैं। यह विधि पहले से ही मछली फार्मों, अपशिष्ट जल उपचार संयंत्रों, स्विमिंग पूल, टैंकों और पानी के छोटे निकायों में अच्छी तरह से काम करती है जहां परिसंचरण बनाए रखा जा सकता है।बड़ी झीलों या समुद्रों में समान दृष्टिकोण का उपयोग करना अधिक जटिल है।उपकरण को लगातार चलना चाहिए और ऑक्सीजन वितरित करने के लिए पंप, पाइप, केबल और बिजली पर निर्भर रहना चाहिए। बड़े क्षेत्रों को कवर करने के लिए व्यापक बुनियादी ढांचे की आवश्यकता होगी, जबकि अभी भी कोई गारंटी नहीं है कि पर्याप्त ऑक्सीजन निचले तलछट तक पहुंच जाएगी।

डूबते कणों का उपयोग करने का एक अलग दृष्टिकोण

वैज्ञानिक एक अन्य तकनीक का भी अध्ययन कर रहे हैं जो उन चुनौतियों को कम कर सकती है।पूरे पानी में बुलबुले फैलाने के बजाय, ऑक्सीजन नैनोबुलबुलों को संशोधित मिट्टी या अन्य प्राकृतिक रूप से छिद्रित कणों जैसे ठोस पदार्थों की सतहों और छोटे छिद्रों से जोड़ा जा सकता है।ये ऑक्सीजन-भरे कण अपने वजन के नीचे डूब जाते हैं और ऑक्सीजन को सीधे तलछट परत तक पहुंचाते हैं जहां इसकी सबसे अधिक आवश्यकता होती है।यह दृष्टिकोण झीलों और समुद्रों के बड़े पैमाने पर कृत्रिम मिश्रण के कारण होने वाले कुछ पारिस्थितिक व्यवधानों से बचते हुए ऊर्जा के उपयोग को कम कर सकता है।यदि पर्याप्त ऑक्सीजन तलछट की सतह तक पहुंचती है, तो यह फॉस्फोरस की रिहाई को कम कर सकती है, मीथेन उत्पादन को रोक सकती है और तल के पास रहने वाले जलीय जीवन के लिए स्वस्थ स्थिति बना सकती है।पारंपरिक ऑक्सीजनेशन परियोजनाओं के विपरीत, लक्ष्य पूरी झील या समुद्र को ऑक्सीजनित करना नहीं है बल्कि उस क्षेत्र को लक्षित करना है जहां कई पर्यावरणीय समस्याएं शुरू होती हैं।वैज्ञानिकों ने चेतावनी दी है कि प्रौद्योगिकी पूर्ण समाधान नहीं है। यदि अनुपचारित सीवेज या उर्वरक अपवाह नदियों, झीलों और तटीय जल में प्रवेश करना जारी रखता है, तो अकेले ऑक्सीजनेशन यूट्रोफिकेशन को नहीं रोक सकता है।इसके बजाय, बहाली पानी से अतिरिक्त शैवाल और पोषक तत्वों को हटाने, पोषक तत्वों को निचली तलछट में बंद करने और भविष्य में पोषक तत्वों की रिहाई को कम करने के लिए तलछट की सतह पर ऑक्सीजन बनाए रखने पर निर्भर करती है।

से सबक बाल्टिक सागर

लक्षित ऑक्सीजन वितरण का महत्व बाल्टिक सागर द्वारा दर्शाया गया है, जो दुनिया के सबसे प्रसिद्ध ऑक्सीजन-रहित समुद्री वातावरणों में से एक है।समुद्र स्वाभाविक रूप से असुरक्षित है क्योंकि यह अपने संकीर्ण संपर्क जलमार्गों के माध्यम से समुद्र के साथ अपेक्षाकृत कम पानी का आदान-प्रदान करता है। इसमें अलग-अलग सतह और गहरे पानी की परतें भी हैं जो शायद ही कभी मिश्रित होती हैं, जिससे गहरे पानी में ऑक्सीजन का स्तर गिर जाता है जबकि समुद्र तल से पोषक तत्वों का रिसाव जारी रहता है।समस्या से निपटने के सबसे महत्वाकांक्षी प्रयासों में से एक गहरे पानी में ऑक्सीजनीकरण परियोजना के माध्यम से 2009 में शुरू हुआ।यह योजना ऑक्सीजन युक्त पानी को लगभग 50 मीटर की गहराई से सतह से लगभग 125 मीटर नीचे ऑक्सीजन की कमी वाले पानी में ले जाने के लिए लगभग 100 अपतटीय पवन चालित पंपों पर निर्भर थी।बढ़े हुए ऑक्सीजन स्तर को पंप करते समय, परियोजना ने चुनौती के पैमाने पर भी प्रकाश डाला। ऐसी प्रणालियों के लिए प्रमुख बुनियादी ढांचे, निरंतर रखरखाव और महत्वपूर्ण ऊर्जा की आवश्यकता होती है, साथ ही दीर्घकालिक लागत और प्राकृतिक जल परिसंचरण और समुद्री पारिस्थितिक तंत्र पर संभावित प्रभावों के बारे में भी सवाल उठते हैं।शोधकर्ताओं का मानना ​​​​है कि ऑक्सीजन ले जाने वाली नैनोबबल-मिट्टी सामग्री ऑक्सीजन को स्वाभाविक रूप से समुद्र तल में डूबने की अनुमति देकर एक विकल्प प्रदान कर सकती है, जो संभावित रूप से ऊर्जा के उपयोग और पारिस्थितिक गड़बड़ी दोनों को कम कर सकती है।