- South Dakota State University के शोधकर्ताओं ने अंगूर की बेल की टहनियों से cellulose निकालकर, मौजूदा प्लास्टिक से अधिक मज़बूत और कम समय में विघटित होने वाली प्लास्टिक-जैसी फिल्म विकसित करने में सफलता पाई
- मौजूदा प्लास्टिक पुनर्नवीनीकरण योग्य नहीं है और microplastic पैदा करता है, जिससे पर्यावरण प्रदूषण और मानव स्वास्थ्य संबंधी समस्याएँ होती हैं
- कृषि उप-उत्पादों को cellulose सामग्री के रूप में उपयोग करने से नई eco-friendly वैल्यू पैदा करने और प्लास्टिक के विकल्प का प्रभाव मिलने की उम्मीद है
- अंगूर की बेल की टहनी-आधारित फिल्म में उच्च पारदर्शिता है, और यह मिट्टी में 17 दिनों के भीतर पूरी तरह विघटित हो जाती है तथा कोई अवशिष्ट विषाक्तता नहीं छोड़ती
- यह शोध biodegradable packaging materials के व्यावसायीकरण और circular bioeconomy को साकार करने में वास्तविक योगदान की संभावना दिखाता है
शोध की पृष्ठभूमि और प्लास्टिक कचरे की समस्या
- वर्तमान में अधिकांश packaging materials single-use plastic से बने होते हैं, जिनमें crude oil जैसे non-renewable resources का उपयोग कच्चे माल के रूप में होता है, और इन्हें प्राकृतिक रूप से विघटित होने में सैकड़ों वर्ष लगते हैं
- प्लास्टिक का केवल 9% ही recycle होता है, और बाकी पर्यावरण में रह जाता है, जो Great Pacific Garbage Patch जैसे विशाल कचरा-संचय क्षेत्रों के निर्माण में योगदान देता है
- प्लास्टिक पर्यावरण में टूटकर सूक्ष्म स्तर के microplastics और nanoplastics में बदल जाता है, जिन्हें मनुष्य और जानवर साँस या भोजन के साथ ग्रहण करते हैं
- microplastics के दीर्घकालिक मानव स्वास्थ्य प्रभावों पर अभी भी पर्याप्त शोध नहीं है
Srinivas Janaswamy प्रोफेसर का eco-friendly प्लास्टिक विकल्पों पर शोध
- South Dakota State University के Dairy and Food Science विभाग के associate professor Srinivas Janaswamy कृषि उप-उत्पादों से value-added products विकसित करने पर शोध कर रहे हैं
- उनका लक्ष्य प्लास्टिक प्रदूषण संकट का जवाब देने वाले eco-friendly विकल्प विकसित करना है
- अमेरिका में plastic shopping bags प्रमुख प्लास्टिक कचरे में शामिल हैं, जिनमें से अधिकांश एक बार उपयोग के बाद पर्यावरण में पहुँच जाते हैं
- Janaswamy प्रोफेसर का अंतिम लक्ष्य ऐसे प्लास्टिक-जैसे बैग विकसित करना है जो पर्यावरण में विघटित हो सकें
मुख्य सामग्री: cellulose
- Cellulose पौधों की cell wall में प्रचुर मात्रा में पाया जाने वाला सबसे अधिक उपलब्ध organic polymer है
- मज़बूत hydrogen bonding और glucose chains के कारण यह संरचनात्मक कठोरता और टिकाऊपन प्रदान करता है
- मानव पहले से ही कपड़े (cotton), लकड़ी आदि कई क्षेत्रों में cellulose का उपयोग करता आया है
विभिन्न कृषि उप-उत्पादों से cellulose निष्कर्षण
- Janaswamy प्रोफेसर ने avocado के छिलके, soybean के छिलके, alfalfa, switchgrass, coffee grounds, corn cobs, banana peels सहित विभिन्न कच्चे माल से cellulose निकाला
- निकाले गए cellulose का उपयोग कर प्लास्टिक जैसी फिल्में विकसित करने की कोशिश की गई, और प्रत्येक उत्पाद की पारदर्शिता, मज़बूती और विशेषताएँ अलग थीं
- इन biodegradable films के packaging materials सहित विभिन्न अनुप्रयोग क्षेत्रों में उपयोग की संभावना दिखाई गई
अंगूर की बेल की टहनियाँ और नया सहयोग
- grape विशेषज्ञ प्रोफेसर Anne Fennell ने अंगूर की बेल की टहनियों में प्रचुर cellulose सामग्री और उसके उपयोग की संभावनाओं पर ध्यान दिया, और Janaswamy की टीम के साथ सहयोग शुरू किया
- टहनियाँ हर साल pruning के बाद बड़ी मात्रा में निकलती हैं, और पहले इन्हें पीसकर मिट्टी में मिलाया जाता था या जला दिया जाता था, यानी कम मूल्य वाले तरीके से निपटाया जाता था
- सर्दियों की pruning से निकली टहनियों में नमी कम और cellulose density अधिक होती है, इसलिए वे प्लास्टिक विकल्प सामग्री के लिए उपयुक्त हैं
अंगूर की बेल की टहनी-आधारित फिल्म की विशेषताएँ और अपेक्षित प्रभाव
- cellulose निकालकर विकसित की गई अंगूर की बेल की टहनी-आधारित फिल्म पारदर्शी और मज़बूत है, तथा मिट्टी के वातावरण में 17 दिनों के भीतर पूरी तरह विघटित हो जाती है
- परीक्षणों में यह पुष्टि हुई कि इसकी tensile strength मौजूदा plastic bags से अधिक है
- उपभोक्ता अंदर की सामग्री को आसानी से देख सकते हैं, इसलिए इसमें food packaging material के रूप में उच्च संभावना है
- शोधकर्ताओं ने SDSU vineyard से टहनियाँ एकत्र कीं और उन्हें सुखाने, पीसने और extraction की प्रक्रिया से फिल्म तैयार की
sustainability और circular bioeconomy में योगदान
- उपयोग के बाद फेंक दी जाने वाली अंगूर की बेल की pruning टहनियों को cellulose resource के रूप में पुन: उपयोग करके, कृषि कचरे के कुशल प्रबंधन और प्लास्टिक प्रदूषण समस्या के एक साथ समाधान की उम्मीद है
- eco-friendly film development circular bioeconomy को सक्रिय करने और पर्यावरण संरक्षण के लिए एक व्यावहारिक दृष्टिकोण प्रदान करता है
- इस शोध को U.S. Department of Agriculture और National Science Foundation से funding मिली
निष्कर्ष
- अंगूर की बेल की टहनी-आधारित biodegradable film मौजूदा प्लास्टिक के विकल्प और पर्यावरणीय समस्याओं के समाधान के लिए एक मजबूत उम्मीदवार के रूप में उभर रही है
- तेज़ विघटन, अधिक मज़बूती और food packaging में उपयोग की संभावना के कारण व्यावसायीकरण और व्यावहारिक प्रभावशीलता के लिहाज़ से इससे काफी उम्मीदें हैं
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