Agriculture: చేనుకు చేవ.. పుడమికి పులకింత!

సౌరశక్తితో పొలంలోనే ఎరువుల తయారీ
వ్యర్థ జలాల నుంచి అమ్మోనియా ఉత్పత్తి
భారత సంతతి శాస్త్రవేత్త మీనేశ్‌ సింగ్‌ ఆవిష్కరణ

మీనేశ్‌సింగ్‌ బృందం రూపొందించిన అమ్మోనియా ఉత్పత్తి సాధనం

మానవాళి మనుగడకు వ్యవసాయం ప్రాణాధారం. పొలంలో పంట పచ్చగా ఉంటేనే మనిషి జీవనం సుసంపన్నం. చేను హరిత శోభను సంతరించు కోవాలంటే నేల పుష్టిగా ఉండాలి. ఇందుకు ఎరువులు కావాలి. అందులో అమ్మోనియా కీలకం. ఇది ప్రపంచంలోనే ఎక్కువగా ఉత్పత్తయ్యే రసాయనాల్లో రెండో స్థానంలో ఉంది. దీని తయారీ ప్రక్రియలో భారీగా కార్బన్‌ డైఆక్సైడ్‌ విడుదలై పర్యావరణానికి హాని కలిగిస్తోంది. మరోవైపు నానాటికీ పెరిగిపోతున్న పారిశ్రామిక, వ్యవసాయ వ్యర్థ జలాల్లోని నైట్రేట్‌తో పెను సమస్యలు తలెత్తుతున్నాయి...

... ఈ రెండు ఇబ్బందులకు అమెరికాలోని భారత సంతతి శాస్త్రవేత్త డాక్టర్‌ మీనేశ్‌ సింగ్‌ నేతృత్వంలోని పరిశోధకుల బృందం అద్భుత విరుగుడును కనుగొంది. వ్యర్థ జలాల్లోని నైట్రేట్‌ నుంచి అమ్మోనియాను ఉత్పత్తి చేసే ‘సౌరశక్తి ఆధారిత విద్యుత్‌ రసాయన వ్యవస్థ’ను అభివృద్ధి చేసింది. దీనివల్ల పొలంలోనే ఈ రసాయనాన్ని ఉత్పత్తి చేయవచ్చు. భూగర్భజలాలను కలుషితం చేస్తూ పలు వ్యాధులకు కారణమయ్యే నైట్రేట్‌ పీడను వదిలించుకోవచ్చు. ఈ విధానంలో సౌరశక్తిని వాడటం వల్ల హానికర ఉద్గారాలు వెలువడవు. షికాగోలో ఉన్న యూనివర్సిటీ ఆఫ్‌ ఇలినోయీ (యూఐసీ)లోని కెమికల్‌ ఇంజినీరింగ్‌ విభాగంలో మీనేశ్‌ సింగ్‌ అసిస్టెంట్‌ ప్రొఫెసర్‌గా పనిచేస్తున్నారు.  

అమ్మోనియా తయారీని పర్యావరణహితంగా మార్చాలని మీనేశ్‌ నేతృత్వంలోని బృందం నడుం బిగించింది. ఇందుకుగాను వీరు ఇప్పటికే.. ఒక పర్యావరణహితమైన విధానాన్ని కనుగొన్నారు. అందులో నత్రజని పరమాణువులను విడగొట్టడానికి స్వల్పస్థాయిలో శిలాజ ఇంధనాన్ని వాడారు. అయితే అంతిమంగా వెలువడిన ఉత్పత్తుల్లో.. శాస్త్రవేత్తల లక్ష్యమైన అమ్మోనియా 20 శాతమే వెలువడింది. మిగతా 80 శాతం హైడ్రోజన్‌.

దీంతో ఇప్పుడు మీనేశ్‌ బృందం ఈ విధానాన్ని మెరుగుపరిచింది. ఇందులో నత్రజని సరఫరా కోసం నైట్రేట్‌ను ఉపయోగించింది. బంధ విచ్ఛిత్తికి అవసరమైన శక్తిని సూర్యకాంతి ద్వారా ఉత్పత్తి చేసింది. ఈ విధానంలో అంతిమంగా వెలువడిన ఉత్పత్తుల్లో అమ్మోనియా వాటా ఏకంగా 98 శాతానికి పెరగడం విశేషం. హైడ్రోజన్‌ గ్యాస్‌ నామమాత్రంగానే ఉత్పత్తయింది. ఈ ప్రక్రియలో శిలాజ ఇంధనాలను ఉపయోగించకపోవడంవల్ల కార్బన్‌ డైఆక్సైడ్‌ లేదా ఇతర గ్రీన్‌హౌస్‌ వాయువులేవీ వెలువడలేదు.

మలుపు తిప్పిన లోహం..

కొత్త విధానంలో రసాయన చర్యను మెరుగుపరచడానికి ఉత్ప్రేరకం(కెటలిస్ట్‌)గా కోబాల్ట్‌  పనికొస్తుందని మీనేశ్‌ బృందం అధునాతన ‘కంప్యూటనేషనల్‌ థియరీ’ సాయంతో గుర్తించింది.

ఎందుకు సంక్లిష్టం?

అమ్మోనియా.. ఒక నత్రజని, మూడు హైడ్రోజన్‌ పరమాణువుల మిశ్రమం. ప్లాస్టిక్‌, ఔషధాల్లోనూ విరివిగా ఉపయోగిస్తుంటారు. ప్రస్తుతం అమ్మోనియా తయారీకి నత్రజనిని వాడుతున్నారు. అయితే నత్రజని పరమాణువుల మధ్య బలమైన బంధం ఉంటుంది. దీన్ని ఛేదిస్తేనే అవి హైడ్రోజన్‌తో జతకట్టి అమ్మోనియాను ఏర్పరచగలవు. వాటిని విడగొట్టడానికి భారీగా ఉష్ణం అవసరం. శిలాజ ఇంధనాలను మండించడం ద్వారా ఆ వేడిని అందిస్తున్నారు. శతాబ్దకాలంగా ఇదే కొనసాగుతోంది. ఫలితంగా వాతావరణ మార్పులకు కారణమయ్యే గ్రీన్‌హౌస్‌ ఉద్గారాలు భారీగా వెలువడుతున్నాయి.

బోలెడు ప్రయోజనాలు..

* తాజా విధానంతో ఎప్పుడు కావాలంటే అప్పుడు ఎరువులను తయారుచేసుకోవచ్చు. భారీ స్థాయిలో పారిశ్రామిక ఉత్పత్తికి ఇది అనుకూలమైంది. పర్యావరణానికీ మేలు కలుగుతుంది.

* అభివృద్ధి చెందిన, వర్ధమాన దేశాల్లో వ్యవసాయ, ఇంధన రంగాలకు ప్రయోజనం.

* ఇందులో సౌరశక్తిని చాలా మెరుగ్గా వినియోగించుకున్నారు. ఒడిసిపట్టిన సౌరశక్తిలో దాదాపు 11 శాతాన్ని ఇంధనంగా (సోలార్‌ టు ఫ్యూయెల్‌ ఎఫీషియెన్సీ- ఎస్‌టీఎఫ్‌) మార్చగలిగారు. ప్రస్తుతం అమ్మోనియా ఉత్పత్తికి ఉపయోగిస్తున్న ఇతర అధునాతన విధానాలతో పోలిస్తే ఇది 10 రెట్లు ఎక్కువ.

-ఈనాడు ప్రత్యేక విభాగం