सेल्यूलोज पर्यावरण के अनुकूल एयर प्यूरीफायर के रूप में उभरता है

क्या आपने कभी भारी धुएं में सांस लेने का अनुभव किया है, ऐसा महसूस हो रहा है कि हवा ही मोटी और किरकिरी हो गई है? या शायद आपने देखा होगा कि ताज़े पेंट की तीखी गंध नए नवीनीकृत कमरों में परेशान करने वाली बनी रहती है? वायु प्रदूषण अब एक दूर की शहरी किंवदंती नहीं है, बल्कि एक अदृश्य खतरा है जो सीधे हमारे स्वास्थ्य को प्रभावित करता है। विश्व स्वास्थ्य संगठन के अनुसार, वायु प्रदूषण के कारण सालाना लाखों लोगों की जान जाती है, जिसमें इनडोर वायु प्रदूषण एक विशेष रूप से गंभीर चिंता का विषय है।

क्या इस "श्वसन संकट" को कम करने का कोई पर्यावरण के अनुकूल और कुशल समाधान है? जवाब हाँ है। आज, हम वायु शोधन के क्षेत्र में सेलूलोज़—एक प्राकृतिक सामग्री—की उल्लेखनीय क्षमता का पता लगाते हैं।

वायु प्रदूषक विभिन्न रूपों में आते हैं और विभिन्न स्रोतों से उत्पन्न होते हैं, जिनमें औद्योगिक उत्सर्जन और वाहन निकास से लेकर घरेलू खतरे जैसे खाना पकाने के धुएं और निर्माण सामग्री से निकलने वाले अस्थिर रसायन शामिल हैं। प्रमुख प्रदूषक शामिल हैं:

• कण पदार्थ (PM): वायु प्रदूषण का प्राथमिक अपराधी, जिसे आकार के अनुसार PM2.5 और PM10 के रूप में वर्गीकृत किया गया है। PM2.5 कण, अपने छोटे आकार के कारण, फेफड़ों और रक्तप्रवाह में गहराई तक प्रवेश करते हैं, जिससे स्वास्थ्य जोखिम अधिक होता है।
• अस्थिर कार्बनिक यौगिक (VOCs): इनमें फॉर्मेल्डिहाइड, बेंजीन और टोल्यूनि शामिल हैं, जो आमतौर पर निर्माण सामग्री, फर्नीचर और पेंट से उत्सर्जित होते हैं। लंबे समय तक संपर्क सिरदर्द, मतली का कारण बन सकता है और यहां तक कि कैंसर के जोखिम को भी बढ़ा सकता है।
• कार्बन डाइऑक्साइड (CO2): जबकि गैर-विषैला, अत्यधिक CO2 उत्सर्जन वैश्विक वार्मिंग में योगदान देता है, जो अप्रत्यक्ष रूप से मानव स्वास्थ्य को प्रभावित करता है।

पारंपरिक वायु फिल्टर पॉलीइमाइड, पॉलीएक्रिलोनाइट्राइल और फाइबरग्लास जैसी सिंथेटिक सामग्रियों पर निर्भर करते हैं। कुछ हद तक प्रभावी होने पर, इन सामग्रियों को कई कमियों का सामना करना पड़ता है:

• सीमित निस्पंदन तंत्र: वे मुख्य रूप से आकार के आधार पर प्रदूषकों को फ़िल्टर करते हैं, जिनमें सक्रिय सोखना या अपघटन क्षमता का अभाव होता है।
• कार्यात्मक कमियाँ: प्रतिक्रियाशील कार्यात्मक समूहों की अनुपस्थिति प्रदूषकों को रासायनिक रूप से बेअसर करने की उनकी क्षमता को प्रतिबंधित करती है।
• उच्च लागत: उत्पादन व्यय फिल्टर की कीमतों में वृद्धि करते हैं।
• पर्यावरणीय प्रभाव: गैर-बायोडिग्रेडेबल और रीसायकल करना मुश्किल है, जो प्रदूषण में योगदान देता है।

इन सीमाओं को दूर करने के लिए, शोधकर्ताओं ने सेलूलोज़ जैसे बायोपोलीमर की ओर रुख किया है—एक प्राकृतिक रूप से प्रचुर मात्रा में, नवीकरणीय और बायोडिग्रेडेबल सामग्री जो पौधे की कोशिका भित्ति से प्राप्त होती है। इसके फायदे शामिल हैं:

• प्रचुर स्रोत: लकड़ी, कपास और अन्य पौधों से निकाला जाता है।
• पर्यावरण के अनुकूल: पूरी तरह से बायोडिग्रेडेबल और पुन: प्रयोज्य।
• बहुमुखी प्रसंस्करण: निस्पंदन अनुप्रयोगों के लिए विभिन्न रूपों में इंजीनियर किया जा सकता है।

सेलूलोज़-आधारित सामग्री कई वायु शोधन तकनीकों में वादा दिखाती है:

• सेलूलोज़ एयर फिल्टर: कण पदार्थ और VOC के लिए उच्च निस्पंदन दक्षता प्रदान करते हैं, कम वायु प्रतिरोध और सिंथेटिक फिल्टर की तुलना में बेहतर जैव-संगतता के साथ।
• नैनोसेलूलोज़ फिल्टर: बेहतर सतह क्षेत्र और यांत्रिक गुण प्रदर्शन में सुधार करते हैं। हाइड्रोफोबिक या हाइड्रोफिलिक संशोधन नम या शुष्क वातावरण के अनुकूल होते हैं।
• हाइब्रिड कंपोजिट: कार्बन नैनोट्यूब, धातु-ऑर्गेनिक फ्रेमवर्क (MOFs), या आयनिक तरल पदार्थों के साथ सेलूलोज़ का संयोजन VOC को सोखने या CO2 को पकड़ने की क्षमताओं को बढ़ाता है।
• कार्बोनाइज्ड सेलूलोज़: उन्नत निस्पंदन और उत्प्रेरण के लिए झरझरा, प्रवाहकीय सामग्री का उत्पादन करता है।

अपनी क्षमता के बावजूद, सेलूलोज़-आधारित वायु शोधन को बाधाओं का सामना करना पड़ता है:

• यांत्रिक शक्ति: शुद्ध सेलूलोज़ सामग्री को स्थायित्व के लिए सुदृढीकरण की आवश्यकता होती है।
• नमी संवेदनशीलता: नम स्थितियों में प्रदर्शन को बनाए रखने के लिए हाइड्रोफोबिक उपचार की आवश्यकता होती है।
• मापनीयता: नैनोसेलूलोज़ के लिए लागत प्रभावी उत्पादन विधियाँ विकास के अधीन हैं।

भविष्य के विकास निम्नलिखित पर ध्यान केंद्रित कर सकते हैं:

• स्मार्ट सामग्री: वास्तविक समय में वायु गुणवत्ता निगरानी के लिए सेंसर का एकीकरण।
• व्यापक अनुप्रयोग: औद्योगिक उत्सर्जन और ऑटोमोटिव सिस्टम के लिए उपयोग का विस्तार करना।

जैसे-जैसे तकनीक आगे बढ़ती है, सेलूलोज़-आधारित समाधान वायु शोधन में क्रांति ला सकते हैं, जो स्वच्छ, स्वस्थ वातावरण का एक टिकाऊ मार्ग प्रदान करते हैं।