वाळवंटातील नीर झरा

सोशल मेडिया ज्यात व्हॉट्‍सअ‍ॅप असो, इन्स्टाग्राम असो की फेसबुक असो, या सर्वांचीच एक गंमत असते. आज त्यांची समाजमनावरील दुष्परिणामांची चर्चा होत असली, तरी यामध्ये सर्वच नाही तर पाच ते दहा टक्के माहिती चांगल्या पद्धतीनं मिळत असते. यातच काही दिवसांपूर्वी व्हॉट्‍सअ‍ॅपवर मी एक संक्षिप्त अशी कथा / बोधकथा वाचली होती आणि ती मला चांगलीच भावली. अर्थात, लेखकाचा उल्लेख नव्हता. पण ती बोधकथा अशी. कुठलतरी लक्ष्य गाठावं म्हणून तो एकटाच चालला होता. वाळवंटातून उन्हाची तिरीप वाढत होती. पर्यायानं त्याचीही दमछाक होत होती. भर दुपार येऊन ठेपली होती. कडक उन्हाच्या झळा बसायला लागल्या. घशाला कोरड पडू लागली. सोबत आणलेलं पाणी कधीच संपलं होतं. आता मात्र तहानेनं जीव मात्र कासावीस झाला होता. तो थोडावेळ थांबला. आजूबाजूला पाहिलं. मैलोन् मैल वाळवंटच. शिवाय उन्हाच्या झळा. पाण्याच्या शोधानं तो स्वतःला पुढं ढकलीत होता. दूरवर पाण्याचा झरा दिसताच. त्याचा कोरडा चेहरा खुलला. पावलं उचलली. पण जवळ जाताच ते मृगजळ निघालं. तहानेनं जीव जातो की काय असं त्याला झालं. तरीही तो चालत राहिला. साक्षात मृत्यू डोळ्यासमोर दिसू लागला आणि आता दूरवर त्याला मृगजळात काळी छाया दिसली. जवळ जाताच, ती एक झोपडी असल्याचं त्याच्या लक्षात आलं. आशा पल्लवीत झाल्या. तेथं पाण्याचा हातपंप होता. त्यानं तो अधीरतेनं हापसला. पण पाणी आलं नाही. खूप प्रयत्न केले. शेवटी त्यानं व्याकुळतेनं पाहिलं आणि त्या हातपंपालाच एक पाण्यानं भरलेली अर्धी बाटली असल्याचं त्याच्या लक्षात आलं. शेजारी एक चिठ्ठी होती. त्यात लिहिलं होतं की बाटलीतील पाणी पंपात टाकलं, तर त्यातून पाणी बाहेर येऊ शकेल. त्याचं मन दोलायमन झालं. गोधळलं. तहानेनं जीव कासावीस होत होता. हे पाणी पिऊन पुढे प्रवासास निघावं असा विचार त्यानं केला. पण त्याचवेळी त्यानं इतरांचाही विचार केला. कारण अर्धी पाण्याची बाटली ही पंपाची कळ हेाती. तीच आपण काढून घेतली, तर इतर वाटसरूंना आपण मृत्यूच्या खाईत लोटणार या विचारानं तो शहाराला आणि त्यानं जोखीम घेण्याचं ठरवलं. त्यानं ती बाटली पंपात ओतली. आता पाण्याचा थेंबही त्याच्या जवळ नव्हता. त्यानं निकराने हातपंप हापसला आणि आश्‍चर्य. त्यातनं धो धो पाणी बाहेर आलं. त्यानं स्वतःची तहान भागवली. साठाही केला आणि इतर वाटसरूंना संदेश व आर्धी बाटली भरून ठेवली. हातपंपातून पाणी येणं बंद झालं. शुभेच्छा देत तो पुढे प्रवासाला निघाला. ही साधी व सरळ बोधकथा की ज्यात जोखीम, विश्‍वास आणि परोपकाराची भावना होती. काहीसं असंच आज पृथ्वीवरील पाण्याविषयी झालं आहे.

ताज्या बातम्यांसाठी डाऊनलोड करा ई-सकाळचे ऍप

पाणी हे जीवन आहे हे आता सर्वश्रुत आहे. पाणी नसलं तर कुठलाही जीवाश्म पृथ्वीतलावर तग धरू शकत नाही. म्हणूनच मानवी जीवनात किंवा अवघ्या जीवसृष्टीसाठी पाण्याचे महत्त्व अधोरेखित होत आहे. किंबहुना, भविष्यातील काही आव्हांनाचा उल्लेख होतो तेव्हा हा विषय प्रामुख्याने पुढे येतो. भविष्यात पाण्याचा तुटवडा हे मोठे आव्हान मानवासाठी आहे. पृथ्वी हा उष्णकटिबंधीय ग्रह असला आणि त्याचा ७० टक्के भाग समुद्राच्या पाण्यानं व्यापला असला, तरी जागोजागी प्रत्येकाला स्वच्छ व ताजं पिण्यासाठी लागणारं पाणी भूतलावर पुरेसं नाही याची जाणीव शास्त्रज्ञांना आहे.

तसं पाहिलं तर पृथ्वीच्या भूतलावर ३२६ मिलिअन-ट्रिलिअन गॅलन (१ गॅलन = ३.७८ लिटर) म्हणजेच १.२६ गुणिले १० चा २१ वा घात एवढे लिटर पाणी आहे. यात फक्त २.७ टक्के गोडं व पिण्यायोग्य पाणी भूतलावर उपलब्ध आहे. पैकी ९७.०२ टक्के समुद्रातील खारट पाण्याचा समावेश असून, बर्फाच्छादित २ टक्के, भूमिगत ०.६२ टक्के, ताजी पाण्याची तळी ०.००९ टक्के, समुद्रालगत असणारी सॉल्ट लेक ०.००८ टक्के, वातावरणातील पाणी ०.००१ टक्के आणि नदींच्या स्वरूपातील ०.०००१ टक्के पाण्याचा समावेश आहे. मानवाचे सरासरी आयुष्य ८० वर्षे पकडले, तर एका माणसाला त्याच्या संपूर्ण आयुष्यात ३० हजार गॅलन एवढ्या पिण्याच्या पाण्याची आवश्यकता असते. एका माणसाला प्रति दिवस ८० ते १०० गॅलन एवढे पाणी लागते. म्हणूनच पृथ्वीवरील मानवाची बाराशे कोटी लोकसंख्या पकडली तर भविष्यात गोड्या व ताज्या पाण्याचा तुडवडा निश्‍चितपणे होणार आहे. २०५० पर्यंत पाण्याची परिस्थिती गंभीर होऊ शकेल असे शास्त्रज्ञांचे म्हणणे आहे. म्हणूनच वेगवेगळ्या स्रोतांचा अभ्यास व शोध घेण्याचा प्रयत्न शास्त्रज्ञ सातत्याने घेत आहेत. मुख्यत्वे वाळवंटीय प्रदेशात याची तीव्रता मोठ्या प्रमाणात होणार असून, जर का तुम्ही वाळवंटात भटकायला गेलात आणि भरकटलात. शिवाय वरील बोधकथेतल्याप्रमाणे सोबतचे पाणी संपले, तर मृत्यू अटळ. म्हणूनच अशी परिस्थिती उद्‍भवलीच तर पाणी कसं मिळवायचं याचा वेध शास्त्रज्ञ घेत आहेत. 

समुद्राचं मुबलक पाणी असलं तरी ते खारट असल्यानं पिण्यायोग्य नाही. म्हणूनच ‘विक्षारणा’ संकल्पनेवर शास्त्रज्ञ भरपूर मेहनत घेत असून, त्याद्वारे पिण्यायोग्य मानवासाठी पाणी मिळू शकेल. शिवाय शास्त्रज्ञ अशा घटक किंवा उपकरणाच्या निर्मितीसाठी प्रयत्नशील आहेत, की ज्याद्वारे वाळवंटात देखील हवेच्या पातळ थरातून पाणी कशा पद्धतीनं ओढून घेता येऊ शकेल व पर्यायानं तहान भागवणं ‍शक्य होईल. यासाठी सूर्यप्रकाशाची मात्र गरज लागणार आहे. या घटकाला शास्त्रज्ञांनी ‘सोलर पावर्ड हार्वेस्टर’ असे नाव दिले असून, एम.आय.टी. आणि बर्कली येथील कॅलिफोर्निया विद्यापीठातील शास्त्रज्ञांच्या समूहाने याची निर्मिती केली आहे. यासाठी विशेष असा पदार्थ वापरला असून, त्याचं नाव मेटल ऑरगॅनिक फ्रेमवर्क (एमओएफ) अर्थात, धातू-सेंदिय रचना असलेला हा पदार्थ आहे.

सप्तरंगमधील आणखी लेख वाचण्यासाठी क्लिक करा. 

मागच्याच वर्षी या घटकाची चाचणी एमआयटीच्या छतावर केली असून, अतिशय परिणामकारक असे निष्कर्ष मिळालेले आहेत. याशिवाय पहिली क्षेत्रीय चाचणी अ‍ॅरिझोना वाळवंटात घेण्यात आली असून, संशोधकांनी ताजे व पिण्यायोग्य पाणी गोळा झाल्याचे सिद्ध केले आहे. खऱ्या अर्थानं हा घटक वाळवंटातील हवेचं रूपांतर पिण्याच्या पाण्यात करण्यास सक्षम असल्याचे दिसून आले आहे आणि या सारखे दुसरे महत्त्वाचे काही असूच शकत नाही असे या तंत्राचे संशोधक प्रा. ओमर याघी यांचं म्हणणे आहे.

महत्त्वाचं म्हणजे हे उपकरण सभोवताली असणाऱ्या तापमान व सूर्यप्रकाशावर चालत असून, अधिकची कुठलीही ऊर्जा पुरविण्याची गरज नाही. सक्षमपणे वाळवंट किंवा दुष्काळात देखील पिण्यासाठी पाणी गोळा करणं शक्य होणार आहे आणि त्यामुळे प्रयोगशाळा ते वाळवंट हा प्रवास निश्‍चितपणे आम्हाला पाण्याच्या उत्पन्नाकडे विज्ञानातील अतिशय रोचक अशा नियमांच्या आधारानं करता आला, असंही प्रा. याघी यांनी सांगितलं आहे. हे विज्ञान म्हणजेच जेव्हा सभोवतालची हवा एमओएफ स्फटिकाच्या माध्यमातून विखुरतं तेव्हा पाण्याचे रेणू स्फटिकाच्या आतील पृष्ठभागाला चिकटतात आणि ते एकत्रितपणे समूहात गोळा होऊन, त्याची चौकोनी तुकड्यांमध्ये निर्मिती होते. तद्‍नंतर सूर्यप्रकाशामुळे एमओएफची उष्णता वाढते आणि चिकटून बसलेल्या पाण्याला पुढं ढकललं जातं, की ज्याचं तापमान हे बाहेरील वातावरणातील हवेएवढेच असते. त्यामुळे निर्माण झालेल्या बाष्पाचं रूपांतर थंड होऊन पाण्यात होते आणि हळूहळू ठिबकत साच्यात गोळा होऊन पिण्यायोग्य पाणी मिळते.

ही चाचणी अरिझोना वाळवंटात घेण्यात आली जेथे वातावरणातील आर्द्रता रात्रीच्या वेळी ४० टक्क्यांहून दिवसा ८ टक्क्यांपर्यंत कमी होते. निरीक्षणातून असे दिसून आले, की एमआएफ जसे वाढवले तसे पाण्याची उत्पन्न करण्याची क्षमताही वाढवणे शक्य असल्याचे सिद्ध झाले. आताचे एमओएफ हे झिर्कोनिअमसारख्या महाग धातूपासून बनविले असून २००-३०० मिलिलिटर पाणी उत्पादित केलं जातं. पण प्रा. याघी यांना आता नवीन पद्धतीचा एमओएफ जो अ‍ॅल्युमिनिअम धातूवर आधारित असून, त्यातून दुपटीनं पाणी तर गोळा होतंच, पण शिवाय स्वस्त दरातही उपलब्ध करून देणं शक्य आहे. याचाच अर्थ हा नवीन घटक व पदार्थाचा उपयोग करून मानवाला गरज लागेल एवढे ४ ते ५ ग्लास पाणी उत्पादित करू शकतो. याशिवाय एमओएफमध्ये वेगवेगळ्या धातूंनी सेंद्रिय रेणूंसोबत योजना करून वायू व इतर द्रव पदार्थही साठवण्याचे प्रयत्न होत आहेत. हायड्रोजन, मिथेन सारखे वायूही या घटकात साठवणूक होऊ शकेल असं शास्त्रज्ञांना वाटतं. तूर्तास आता वाळवंटात किंवा तत्सम ठिकाणी पर्यटनाला गेला तर हा घटक सोबत ठेवता येणार असून, आपली तहान कुठेही भागवणं शक्य होणार आहे.

(लेखक सावित्रीबाई फुले पुणे विद्यापीठाच्या भौतिकशास्त्र विभागात वरिष्ठ प्राध्यापक असून विज्ञानकथा लेखकही आहेत.)