अन्नकचरा → शुद्ध पाणी → ऊर्जा!
शेवग्याच्या कवचापासून शाश्वत तंत्रज्ञानाची अभिनव निर्मिती

डॉ. अनिल गोरे व डॉ. पूजा देवरे यांच्या संशोधनातून कचऱ्याचे मूल्यवर्धन; जलशुद्धीकरणानंतर ऊर्जानिर्मितीचा नवा मार्ग

सिंहवाणी ब्युरो / कोल्हापूर :
अन्नकचरा आणि जैव-अवशेषांकडे केवळ टाकाऊ पदार्थ म्हणून न पाहता त्यातून उपयुक्त सामग्री तयार करून जलशुद्धीकरण आणि त्यानंतर ऊर्जा निर्मिती करण्याची अभिनव संकल्पना संशोधकांनी विकसित केली आहे. “अन्नकचरा → शुद्ध पाणी → ऊर्जा” या संकल्पनेवर आधारित हे संशोधन आंतरराष्ट्रीय संशोधन नियतकालिक Discover Materials (Springer Nature) मध्ये प्रकाशित झाले आहे.

सदाशिवनगर (ता. माळशिरस, जि. सोलापूर) येथील रहिवासी, शिवाजी विद्यापीठाचे माजी विद्यार्थी आणि गुजरातमधील उका तारसादिया विद्यापीठाच्या तारसादिया इन्स्टिट्यूट ऑफ केमिकल सायन्सेस (TICS) येथे कार्यरत प्रा. डॉ. अनिल एच. गोरे यांच्या मार्गदर्शनाखाली संशोधक डॉ. पूजा व्ही. देवरे यांनी हे संशोधन केले आहे.

शेवग्याच्या कवचापासून तयार केली कार्यक्षम सामग्री

या संशोधनात शेवगा (Moringa) फळाच्या कवचापासून कार्बनयुक्त सामग्री तयार करण्यात आली. त्यापासून मिळवलेल्या सक्रिय कार्बनचा सोडियम अल्जिनेट-पॉलीव्हिनाइल अल्कोहोल (SA-PVA) आधारित जलजेलमध्ये समावेश करून कार्बन-जलजेल संमिश्र सामग्री विकसित करण्यात आली.

या सामग्रीचा वापर पाण्यातील औषधी प्रदूषकांचे शोषण (Adsorption) करून त्यांचे प्रमाण कमी करण्यासाठी करण्यात आला. संशोधनात फ्लुओरेसीन सोडियम या औषधी पदार्थाच्या शोषणाची क्षमता तपासण्यात आली असून, जलजेलने सुमारे 200 mg/g कमाल शोषणक्षमता दर्शविली.

विशेष म्हणजे ही सामग्री एकदाच वापरून फेकून न देता तिची सलग १० शोषण-विसर्जन चक्रांमध्ये पुनर्वापरक्षमता तपासण्यात आली. प्रत्यक्ष पाण्याचे नमुने तसेच औद्योगिक सांडपाण्यावरही तिची उपयुक्तता तपासण्यात आली.

जलशुद्धीकरणानंतर कचरा पुन्हा ऊर्जेचा स्रोत

या संशोधनातील सर्वाधिक महत्त्वाचा टप्पा म्हणजे जलशुद्धीकरणानंतर वापरलेल्या सामग्रीचे पुढे काय करायचे, यावर संशोधकांनी दिलेला पर्याय.

प्रदूषकांचे शोषण केल्यानंतर वापरलेल्या जलजेलचा उपयोग ट्रायबोइलेक्ट्रिक नॅनो जनरेटर (TENG) तयार करण्यासाठी करण्यात आला. स्पर्श, घर्षण किंवा यांत्रिक हालचालींमधून निर्माण होणारी ऊर्जा विद्युत ऊर्जेत रूपांतरित करणाऱ्या या तंत्रज्ञानातून सुमारे 350 mV विद्युतदाब आणि 900 nA विद्युतप्रवाह निर्माण करण्यात आला. तसेच ऊर्जा साठवणूक आणि LED चालविण्याची क्षमताही प्रयोगातून दाखवण्यात आली.

त्यामुळे या संशोधनाची संकल्पना अशी मांडता येते—

 

अन्नकचरा → मूल्यवर्धित सामग्री → जलशुद्धीकरण → वापरलेली सामग्री → ऊर्जा निर्मिती

“कचरा हा शेवट नसून नवीन उपयोगाची सुरुवात”

डॉ. अनिल गोरे यांनी या संशोधनामागील भूमिका स्पष्ट करताना सांगितले की, आपल्या आजूबाजूला उपलब्ध असलेली अनेक संसाधने आपण कचरा समजून फेकून देतो. मात्र त्यामध्ये मोठे मूल्य दडलेले असू शकते. त्यामुळे केवळ कचरा व्यवस्थापन करण्यापेक्षा कचऱ्याचे मूल्यवर्धन करून त्याचा पुढील उपयोग कसा करता येईल, याचा विचार करणे आवश्यक आहे.

एका प्रक्रियेतून निर्माण होणारा दुय्यम कचरा पुन्हा पर्यावरणावर भार बनू नये, हा शाश्वत तंत्रज्ञानाचा महत्त्वाचा भाग असल्याचेही त्यांनी स्पष्ट केले.

डॉ. पूजा देवरे यांचे महत्त्वपूर्ण योगदान

या संशोधनात डॉ. पूजा व्ही. देवरे यांनी प्रमुख संशोधक म्हणून महत्त्वाची भूमिका बजावली. जैव-अवशेषापासून कार्यक्षम कार्बन-जलजेल संमिश्र सामग्री तयार करून तिचा औषधी प्रदूषकांच्या जलशुद्धीकरणासाठी वापर आणि त्यानंतर त्याच सामग्रीचा ऊर्जा निर्मितीसाठी पुनर्वापर, असा वर्तुळाकार अर्थव्यवस्थेचा (Circular Economy) दृष्टिकोन या संशोधनातून मांडण्यात आला आहे.

आंतरराष्ट्रीय संशोधकांचे सहकार्य

या संशोधनात TICS, उका तारसादिया विद्यापीठासोबत शिवाजी विद्यापीठ, कोल्हापूर; खलिफा विद्यापीठ, संयुक्त अरब अमिराती; जेजू नॅशनल युनिव्हर्सिटी, दक्षिण कोरिया आणि UPES, डेहराडून येथील संशोधकांचे सहकार्य लाभले.

डॉ. चंद्रशेखर एस. पाटील यांनी ऊर्जा निर्मितीशी संबंधित पुढील टप्प्यात महत्त्वाचे योगदान दिले. तसेच डॉ. पिनल एस. भावसार, डॉ. ओंकार एस. निल्ले आणि इतर सहकाऱ्यांचाही संशोधनात सहभाग आहे. प्रा. जिंहो बे, प्रा. शशिकांत पी. पाटोले, प्रा. गोविंद बी. कोळेकर आणि प्रा. प्रशांत व्ही. अंभुळे यांचे मार्गदर्शन व सहकार्य लाभले.

प्रयोगशाळेतील यश; व्यावहारिक वापरासाठी पुढील आव्हाने

कचरा कमी करणे, जलप्रदूषणावर नियंत्रण मिळविणे, नैसर्गिक संसाधनांचा अधिकाधिक वापर करणे आणि वापरलेल्या सामग्रीचा पुनर्वापर करणे या दृष्टीने हे संशोधन महत्त्वपूर्ण दिशा दाखवते. मात्र प्रयोगशाळेतील या संकल्पनेचे मोठ्या प्रमाणावर व्यावहारिक रूपांतर करण्यासाठी प्रक्रिया खर्च, मोठ्या प्रमाणावरील उत्पादन, विविध जैव-अवशेषांची उपयुक्तता, पुनर्वापरक्षमता आणि प्रत्यक्ष जलशुद्धीकरण प्रणालीतील कार्यक्षमता यांचा पुढील अभ्यास आवश्यक राहणार आहे.

 

“कचरा हा शेवट नसून नवीन उपयोगाची सुरुवात असू शकतो. कचरा फेकून देण्याऐवजी त्याचे मूल्यवर्धन कसे करता येईल, याचा विचार करणे हीच भविष्यातील शाश्वत विज्ञानाची दिशा आहे.”
— डॉ. अनिल गोरे

 

या संशोधनामुळे “अन्नकचरा → शुद्ध पाणी → ऊर्जा” ही संकल्पना पुढे आली असून, कचऱ्याकडे समस्या म्हणून न पाहता त्यातील संसाधनमूल्य ओळखून त्याचे मूल्यवर्धन करण्याची गरज अधोरेखित झाली आहे.

संशोधन लेख : Moringa fruit shell derived carbon-hydrogel functional composite for sustainable pharmaceutical remediation and triboelectric energy harvesting
नियतकालिक : Discover Materials – Springer Nature
DOI : 10.1007/s43939-026-00960-5