डिस्यालिनेसन

पर्यावरण

जलवायु परिवर्तनले वर्षाको पानीलाई अनियमित बनाएको र भूमिगत पानीको स्रोत घट्दै गएको अवस्थामा विश्वभर अहिले पिउने पानीको आपूर्तिका विभिन्न विकल्प खोजिरहेका छन् । यस्तै, एक विकल्पका रूपमा तव्रि गतिमा विस्तार भइरहेको छ– डिस्यालिनेसन उद्योग । यही विस्तारको कारण सन् २०२४ मा १५ अर्ब डलरको बजार रहेको डिस्यालिनेसन उद्योग सन् २०२७ मा २० अर्ब डलरमाथि पुग्ने अनुसन्धानकर्ताले प्रक्षेपण गरेका छन् ।

दक्षिणी युरोपमा अवस्थित साइप्रसमा पिउने पानीको चरम अभाव छ । साइप्रस आफ्ना जनतालाई पानी आपूर्तिका लागि डिस्यालिनेसनमा धेरै भर परेका देशमध्ये एक हो । साइप्रस चार ठुला डिस्यालिनेसन प्लान्ट सञ्चालनमा छन् । सरकारले थप संयन्त्र निर्माण गर्ने योजना बनाएको छ । देशकी कृषिमन्त्री मारिया पानायियोटौले ल्याएको २८ बुँदे आपत्कालीन खानेपानी योजनाको केन्द्रमा छ, डिस्यालिनेसन । यस योजनाको उद्देश्य दुई–तीन वर्षभित्र देशको सबै पिउनेपानीको आवश्यकता डिस्यालिनेसनमार्फत पूरा गर्ने रहेको छ । यसका लागि ती संयन्त्र अहिलेजस्तो कहिलेकाहीँ नभएर निरन्तर सञ्चालन गरिनेछ । 

पछिल्लो समय दक्षिण एसियादेखि उत्तरी अमेरिकासम्म विश्वका धेरै भाग पानीको अभाव झेलिरहेका छन् । त्यस्तै, प्रशान्त महासागरका टापु देश र दक्षिणी अफ्रिकाका केही भाग पनि पानी संकटसँग जुधिरहेका छन् । संयुक्त राष्ट्र संघको पानीसम्बन्धी एजेन्सीको एक अनुमानअनुसार विश्वमा हरेक १० मध्ये एकजना अहिले ‘उच्च र गम्भीर पानीको अभाव झेल्ने देश’को रूपमा वर्गीकृत देशमा बसोवास गर्छन् ।

अबुधाबीस्थित न्युयोर्क विश्वविद्यालयको शाखाको पानी अनुसन्धान केन्द्रका निर्देशक प्रोफेसर निदाल हिलालका अनुसार अहिले विश्वमा डिस्यालिनेसन क्षमतामा बर्सेनि ६ देखि १२ प्रतिशतसम्म वृद्धि देखिएको छ । हालैका दशकमा डिस्यालिनेसन प्रक्रियामा आएको उल्लेखनीय सुधारले पनि यस वृद्धिलाई सघाएको छ । पहिले अधिकांश डिस्यालिनेसन संयन्त्रले समुद्रको पानी उमालेर वाफलाई चिस्याउने प्रविधि प्रयोग गर्थे । तर, नयाँ सयन्त्र भने पुरानो प्रविधि छाडेर थप परिष्कृत प्रविधि अर्थात् ‘रिभर्स ओस्मोसिस’तर्फ गइरहेका छन् । यस प्रविधिमा समुद्री पानीमा रहेको नुनलाई फिल्टर गर्न विशेष रूपमा डिजाइन गरिएको झिल्लीका सूक्ष्म छिद्रहरू प्रयोग गरिन्छ ।

तर, पुरानो पानीलाई वाफ बनाएर चिस्याउने थर्मल प्रविधि र नयाँ रिभर्स ओस्मोसिस दुवैमा दुइटा समान समस्या छ : ठुलो परिमाणमा उ,र्जा खपत र अति नुनिलो तरल फोहोर, अर्थात् ब्राइनको निष्कासन । ऊर्जा खपतमा केही सुधार देखिए पनि ब्राइनको व्यवस्थापनको उचित उपाय भेटिएको छैन । मध्यपूर्व र अन्यत्रका देशमा पिउनेपानीको माग बढेसँगै डिस्यालिनेसनको प्रयोग बढ्दा अनुसन्धानदाताहरू यस प्रविधिको प्रदूषण कसरी समाधान गर्ने भनेर संघर्ष गरिरहेका छन् । तर, यी अप्रिय असरका बाबजुद केही देशका लागि पानी अभाव समाधानका लागि तत्कालका लागि डिस्यालिनेसन एक मात्र उत्तर रहेको छ । 

खाडी देशका ठुल्ठुला सहर यिनै डिस्यालिनेसनका कारण अस्तित्वमा रहन सम्भव भएका हुन् । र, यही भेगका देशले यस प्रविधिको आधुनिकीकरणमा योगदान पुर्‍याएका छन् । कुनै समय पेट्रोलियम पदार्थको धनी देश कुवेतले आफूलाई चाहिने सबै पिउनेपानी छिमेकी इराकबाट ढुवानी गर्ने गथ्र्यो । कुनै स्थायी नदी नभएको कुवेतले पानीका लागि इराकमाथिको निर्भरता कम गर्न सन् १९५१ मा आफ्नो पहिलो डिस्यालिनेसन प्लान्ट सञ्चालन गर्‍यो । योसँगै यो प्रविधि मध्यपूर्वमा भित्रियो । छिट्टै खाडीका अन्य सुक्खा देशले कुवेतलाई पछ्याए । आज विश्वको कुल डिस्यालिनेसन क्षमताको ७० प्रतिशत हिस्सा मध्यपूर्व र उत्तर अफ्रिका क्षेत्रमा फैलिएका छन् । यस भेगका सबैभन्दा ठुला डिस्यालिनेसन प्लान्टले १० लाखभन्दा बढी मानिसलाई आपूर्ति गर्न पुग्ने शुद्ध पानी उत्पादन गर्न सक्छ । 

अरब सागरबाट झन्डै मान्छेको उचाइबराबरका ठुला पाइपले हजारौँ घनमिटर पानी नुन छान्नका लागि डिस्यालिनेसन संयन्त्रसम्म पुर्‍याउँछ । समुद्रको पानीलाई डिस्यालिनेसन प्लान्टसम्म हाल्दा विशेष ध्यान दिनुपर्छ, समुद्री जीव पानीसँगै संयन्त्रभित्र तानिन नदिनलाई । संयन्त्रमा आइपुगेका नुनिलो पानी लेउका कारण हरियो हुन्छ, जसलाई हावाको बुलबुले प्रयोग गरेर सतहमा धकेलिन्छ । त्यसपछि सतहमा बाक्लो बनेको लेउको बाक्लो तहलाई पानी फिल्टर गर्ने नाजुक झिल्लीमा उच्च दबाबले धकेल्नुअघि नै हटाइसक्नु पर्छ । संयन्त्रले शुद्ध बनेको पानीमा फेरि आवश्यक खनिज हालिन्छ र उपभोगका लागि वितरण गरिन्छ । छान्ने क्रममा बाँकी रहेको अति नुनिलो झोल, अर्थात् ‘ब्राइन’ भने पुन: समुद्रमै पाइपमाफत फ्याँकिन्छ ।

न्युयोर्क विश्वविद्यालय अबुधाबीको शाखामा आबद्ध हिलालका अनुसार खाडीको समुद्रको पानी विश्वमै ‘डिस्यालिनेसनका लागि सबैभन्दा कठिन पर्ने पानी हो ।’ झन्डै चारैतिरबाट जमिनले घेरिएको पर्सियाली खाडी आन्द्र महासागरजस्ता ठुला र खुला जलराशीभन्दा धेरै नुनिलो छ । ‘पानीमा जति धेरै नुन हुन्छ, डिस्यालिनेसनका लागि त्यति नै बढी ऊर्जा आवश्यक पर्दछ,’ हिलाल भन्छन् । त्यसमाथि विश्वकै व्यस्त ढुवानी मार्ग यहीँ रहेकाले यस समुद्रको पानी धेरै धमिलो हुने भएकाले पनि डिस्यालिनेसनलाई असर गरिरहेको छ । डिस्यालिनेसन उद्योगले ऊर्जा खपत घटाउन ‘रिभर्स ओस्मोसिस’जस्ता विकल्प अवलम्बन तीव्र बनाइएको छ । ‘रिभर्स ओस्मोसिस प्रविधिले थर्मल प्रविधिले भन्दा एकचौथाइ वा पाँच भागको एक भाग मात्र उर्जा खपत गर्छ,’ हिलाल बताउँछन्, ‘झिल्ली प्रविधिमा धेरै विकास भइसकेको छ । र, मेरो विचारमा अझै पनि यसमा धेरै विकास गर्न सकिन्छ ।’

ऊर्जा खपत घट्दा डिस्यालिनेसन संयन्त्रबाट शुद्ध पानी उत्पादन गर्दा हरितगृह ग्यास उत्सर्जन र लागत पनि घटेको छ । अधिकांश डिस्यालिनेसन संयन्त्र खनिज इन्धनबाट चल्ने भएकाले यसबाट धेरै प्रदूषण उत्पन्न हुने गरेको छ । साथै, उच्च ऊर्जा खपत हुँदा खर्च पनि बढी पर्छ । तथापि, नयाँ प्रविधिको विकाससँगै इजरायलको सोरेक बी डिस्यालिनेसन प्लान्टले बनाउने शुद्ध पानीको मूल्य प्रतिघनमिटर लगभग ४० सेन्टसम्म घटिसकेको छ । त्यो भनेको २५ जनाले नुहाउन मिल्ने पानी हो । अर्को वर्षदेखि सञ्चालनमा आउने दुबईको ‘हास्यान डिस्यालिनेसन प्लान्ट’ले झन् प्रतिघनमिटर ३७ सेन्ट मूल्यमा पानी शुद्ध बनाउनेछ । 

‘डिस्यालिनेसनको ऊर्जा खपत घटाउन अनुसन्धान र विकासमा हामीले धेरै पैसा खर्चिरहेका छौँ,’ ऊर्जा तथा पानीसम्बन्धी काम गर्ने फ्रान्सेली बहुराष्ट्रिय कम्पनी भेओलियाकी प्रमुख कार्यकारी अधिकृत एस्टेल ब्राचलियानोफ भन्छिन्, ‘यसबाट उपलब्ध पनि देखिएको छ । हामीले विगत १२ वर्षभित्र खर्च पाँच भागले घटाउन सफल भएका छौँ ।’ प्राज्ञिक अनुसन्धानकर्ता विशेषत: फिल्टर गर्ने झिल्ली सुधार्न केन्द्रित छन् । पानी छान्दा अवशेषले भरिँदा झिल्ली छिटोछिटो फेर्नुपर्ने हुन्छ, जसले खर्च बढाउँछ । त्यसबाहेक पनि रिभर्स ओस्मोसिस प्रविधिको डिस्यालिनेसनलाई थप ऊर्जा किफायती बनाउन सकिने वैज्ञानिकहरूको आशा छ । अमेरिकामा समुद्रको गहिराइमै डिस्यालिनेसन संयन्त्र निर्माणको प्रक्रिया चलिरहेको छ, जहाँ समुद्रको उच्च दबाब प्रयोग गरेर समुद्री पानीलाई झिल्लीमा धकेलिन्छ । 

केही ठाँउमा रिभर्स ओस्मोसिस प्रविधि अँगालिए पनि खाडीका धेरै भागमा अझै पुरानो प्रविधि सञ्चालन छ । दुबईले प्रयोग गर्ने डिस्यालिनेसन पानीको ८६ प्रतिशत हिस्सा थर्मल डिस्यालिनेसनबाट आउँछ । यस क्षेत्रका कम्पनीले यसलाई परिवर्तन गर्न चाहेको बताएका छन् । दुबईलाई डिस्यालिनेसन प्रविधिमार्फत शुद्ध पानी उपलब्ध गराउने अबुधाबी युटिलिट्ज कम्पनीले सन् २०३० सम्ममा यसको डिस्यालिनेसन क्षमताको ६६ प्रतिशत पानी रिभर्स ओस्मोसिस प्रविधिमार्फत उत्पादन गर्ने लक्ष्य राखेको छ ।

पानी र फोहोर पानी व्यवस्थापन सेवा प्रदान गर्ने ‘सुएज इन्टरनेसनल’की व्यावसायिक समन्वय उपनिर्देशक सोफी बट्र्रान्डका अनुसार नवीकरणीय ऊर्जाको प्रयोग पनि रिभर्स ओसमोसिस प्लान्टको वातावरणीय प्रभाव पनि कम भइरहेको छ । डिस्यालिनेसनबाट हुने हरितगृह उत्सर्जन घट्दै गए पनि यसबाट उत्पन्न हुने अति नुनिलो पदार्थ ब्राइनको जटिल समस्यामा भने कुनै सुधार भएको छैन । 

एक प्रक्षेपणअनुसार विश्वभरका डिस्यालिनेसन संयन्त्रले अहिले प्रतिदिन १५ करोड घनमिटर ब्राइन उत्पादन गरिरहेको छ । यो बाक्लो, दुधजस्तो देखिने नुनिलो तरल पदार्थ सामान्यतया समुद्रमा फ्याँकिन्छ । एउटा अध्ययनले इजिप्ट, जोर्डन र इजरायल जोडिएको अकाबा खाडी क्षेत्रमा समुद्री जीव ‘कोरल’को विनाशमा ब्राइन जिम्मेबार रहेको देखाएको छ । त्यस्तै, अन्य भाग पनि यसले समुद्री जीवनमा ठुलो प्रभाव पारेको पाइएको छ । अहिले प्रत्येक घनमिटर ताजा पानी बनाउँदा लगभग आधा घनमिटर ब्राइन निस्कने गरेको छ । सानो खाडी क्षेत्रको समुद्री पानी अहिले ८०० भन्दा बढी डिस्यालिनेसन संयन्त्रमा प्रयोग भइरहेको छ । यहाँको उच्च नुनको घनत्वले संवेदनशील प्रजातिलाई लिएर चिन्ता निम्त्याएको छ । 

विश्वमा डिस्यालिनेसन संयन्त्रले सबैभन्दा धेरै पानी उत्पादन साउदी अरेबियाले गरिरहेको छ । त्यहाँ पनि अनुसन्धानदाता ब्राइनको समस्या समाधान गर्न लागिपरेका छन् । ‘किंग अब्दुल्लाह युनिभर्सिटी अफ साइन्स एन्ड टेक्नोलोजी’का प्राध्यापक जिपिङ लायीले ब्राइनबाट लिथियम र पोटासियमजस्ता बहुमूल्य तŒव निकाल्न सकिने विकल्पमा अनुसन्धान गरिरहेका छन् । ‘सिद्धान्तत: हामीले नुनिलो पानी ब्राइनबाट लिथियम निकाल्न सक्यौँ भने समस्या समाधानमा थप आर्थिक सहायता प्राप्त हुनेछ,’ जिपिङ लायी भन्छन् । ब्राइनमा लिथियम निकै कम मात्रामा पाइने भए पनि ‘साउदी अरब यो चुनौती समाधानार्थ खर्च गर्न तयार रहेको लायीले बताए । 

(फाइनान्सियल टाइम्सका लागि क्लो कोर्निस, एलेनी वरविटसियोटी र अहमद अल ओमरानले तयार पारेको रिपोर्ट । अनुवाद : श्रवण उप्रेती ।)