ग्लासगो विश्वविद्यालय का 20 पाउंड का अल्ट्रासाउंड उपकरण दूरस्थ किसानों पर केंद्रित: विकेन्द्रीकृत नाइट्रोजन उर्वरक की ऊर्जा खपत की ऊंची बाधा अभी बाकी

"इंडियन टाइम्स" की रिपोर्ट के अनुसार, स्कॉटलैंड के ग्लासगो विश्वविद्यालय की शोध टीम ने अल्ट्रासाउंड, हवा और पानी का उपयोग करके पौधों की वृद्धि के लिए उपयुक्त नाइट्रेट बनाने वाला एक प्रोटोटाइप उपकरण विकसित किया है, जिसकी कुल लागत लगभग 20 पाउंड है और आकार लगभग एक कॉफी के डिब्बे जितना है। शोधकर्ताओं को उम्मीद है कि यह तकनीक अंततः दूरस्थ क्षेत्रों के किसानों को खाद का उत्पादन स्थानीय स्तर पर करने में सक्षम बनाएगी और सैकड़ों मिलियन पाउंड की लागत वाली बड़ी औद्योगिक सुविधाओं पर निर्भरता से मुक्ति दिलाएगी।

शोधपत्र के प्रथम लेखक डॉ. लुकमैन यूसुफ को रसायन विज्ञान स्कूल के प्रोफेसर मार्क साइम्स ने इस प्रदर्शन उपकरण को वाणिज्यिक घटकों से जोड़कर तैयार करने का काम सौंपा। इसका कार्य सिद्धांत यह है: पहले कुछ मिनट तक हवा को आसुत जल में प्रवाहित करके नाइट्रोजन और ऑक्सीजन को घोला जाता है, फिर केंद्रित अल्ट्रासाउंड से पानी में सूक्ष्म बुलबुले बनाए जाते हैं। ये बुलबुले बार-बार दबाव में भीतर से फटते हैं, जिसके दौरान भीतर की गैस का तापमान लगभग 5000 डिग्री सेल्सियस तक पहुंच जाता है, और इस प्रक्रिया में नाइट्रोजन के अणु टूटकर ऑक्सीजन के साथ जुड़कर नाइट्रेट बनाते हैं।

प्रयोग के परिणामों से पता चला कि हर 80 मिलीसेकंड में 4 मिलीसेकंड की अल्ट्रासाउंड पल्स लगाना सबसे प्रभावी रहा। प्रयोगशाला परिस्थितियों में, शोध टीम ने 8 मिनट में 20 मिलीलीटर पानी में लगभग 40 माइक्रोमोलर सांद्रता का नाइट्रेट उत्पन्न किया। शोध के निष्कर्ष "Cell Reports Physical Science" में "Towards decentralized nitrogen fixation using pulsed ultrasound" शीर्षक से प्रकाशित हुए हैं।

हालांकि, व्यावहारिक उपयोग तक पहुंचने में अभी स्पष्ट कमियां हैं: इस प्रोटोटाइप उपकरण की ऊर्जा खपत हैबर-बॉश प्रक्रिया की तुलना में अभी भी अधिक है, उत्पादित नाइट्रेट फसलों की वृद्धि का प्रभावी ढंग से समर्थन कर सकेगा या नहीं इसे भी अभी सत्यापित किया जाना है, और कॉफी के डिब्बे आकार के इस उपकरण को कृषि-उपयोग के पैमाने तक विस्तारित करने के लिए प्रक्रिया में निरंतर सुधार आवश्यक है।

जेम्स वॉट इंजीनियरिंग स्कूल के डॉ. पॉल प्रेंटिस ने "इंडियन टाइम्स" को दिए साक्षात्कार में कहा: "Our plan is to spend the next 12 months working intensively to refine the process we've pioneered, and reduce the amount of energy it requires."

यह शोध ब्रिटेन की इंजीनियरिंग एंड फिजिकल साइंसेज रिसर्च काउंसिल और रॉयल सोसाइटी की फेलोशिप से प्रायोजित हुआ है। प्रोफेसर साइम्स ने "इंडियन टाइम्स" की रिपोर्ट में बताया कि मौजूदा औद्योगिक प्रणाली बड़े पैमाने पर उर्वरक उत्पादन के लिए सैकड़ों मिलियन पाउंड की लागत वाले कारखानों पर निर्भर करती है; शोध टीम की परिकल्पना है कि उर्वरक उत्पादन की क्षमता को व्यक्तिगत किसानों के स्तर तक विकेन्द्रीकृत किया जाए। संश्लेषित नाइट्रोजन उर्वरक की उत्पादन क्षमता जब लंबे समय से कुछ पूंजी- और ऊर्जा-गहन कारखानों में केंद्रित है, तब मात्र 20 पाउंड कीमत वाला यह क्षेत्रीय उपकरण यदि प्रयोगशाला से बाहर निकलना चाहता है, तो क्या यह आने वाले समय में अपनी ऊर्जा खपत को हैबर-बॉश प्रक्रिया के बराबर स्तर तक ला पाएगा, यही तय करेगा कि क्या यह वर्तमान औद्योगिक प्रणाली द्वारा खड़ी की गई उर्वरक तक पहुंच की बाधा को वास्तव में तोड़ सकेगा।