संयुक्त अरब अमीरात (UAE) के शोधकर्ताओं ने एक नया मृदा योज्य बनाया है - पौधों के कचरे से बना एक जेल, जो कृषि फसलों को कम पानी में बढ़ने में मदद करता है, जो यूएई की कठोर जलवायु के लिए विशेष रूप से प्रासंगिक है।
इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजिकल इनोवेशन (TII) के ग्रीनहाउस में इस जेल, जिसे एग्रीजेल नाम दिया गया है, का परीक्षण किया जा रहा था। तुलना के दौरान, इस सामग्री से उपचारित पौधों ने बिना उपचारित पौधों की तुलना में काफी बेहतर विकास दिखाया। उदाहरण के लिए, जेल का उपयोग करके उगाया गया पालक नियंत्रण समूह की तुलना में लगभग दोगुना बड़ा निकला, और मक्का भी दोगुना लंबा था।
हालांकि ये अवलोकन प्रारंभिक हैं, ग्रीनहाउस परीक्षणों ने पानी की खपत में औसतन 30 प्रतिशत की कमी दिखाई। TII के अग्रणी वैज्ञानिक और सेंटर फॉर रिन्यूएबल एंड सस्टेनेबल एनर्जी रिसर्च के प्रमुख प्रोफेसर फिल हार्ट ने परियोजना के लक्ष्य पर प्रकाश डाला: 'अधिक फसल, कम पानी'।
मुख्य उद्देश्य एक ऐसे देश में खाद्य उत्पादन बढ़ाना है जहां कृषि कठोर जलवायु और उपयुक्त भूमि की कमी से सीमित है, जबकि जल और ऊर्जा संसाधनों पर बोझ नहीं बढ़ता है। हार्ट ने जोर देकर कहा कि अधिक पानी का उपयोग करने से काफी अधिक ऊर्जा की आवश्यकता होगी।
एग्रीजेल खजूर के पेड़ के कचरे और अन्य वनस्पति अवशेषों सहित प्राकृतिक कचरे से बनाया जाता है। शोधकर्ता इस सामग्री को संसाधित करते हैं, इसे एक छिद्रपूर्ण पदार्थ में बदलते हैं और मिट्टी में डालने से पहले अन्य घटकों के साथ मिलाते हैं। हार्ट ने सामग्री के प्रत्येक कण का वर्णन 'अपना छोटा जलाशय' के रूप में किया, जो तेजी से पानी अवशोषित करता है और इसे जड़ों के पास बनाए रखता है, जिससे पौधे की जरूरतों के अनुसार नमी का धीरे-धीरे रिलीज होता है।
इसके अलावा, यह सामग्री वानस्पतिक अवधि के दौरान विघटित होती है, जिससे धीरे-धीरे उर्वरक निकलते हैं, जो संभावित रूप से किसानों की अलग से उर्वरक डालने की आवश्यकता को कम करता है। यह पाउडरयुक्त पारंपरिक सामग्रियों से भी अलग है क्योंकि यह मिट्टी में रहता है, पानी और पोषक तत्वों के धीमी गति से रिलीज को सुनिश्चित करता है।
साथ ही, वायुमंडलीय आर्द्रता से नमी एकत्र करने के लिए एक समान सामग्री विकसित की जा रही है। मृदा एग्रीजेल के विपरीत, इस सामग्री का आकार वायुमंडलीय नमी को अवशोषित करने और आवश्यकता होने तक उसे बनाए रखने में मदद करता है। हार्ट ने इसकी तुलना 'आर्द्रता संग्रह' से की, यह समझाते हुए कि पर्याप्त आर्द्रता पर सामग्री स्पंज की तरह कार्य करती है। पानी को फिर गर्म करने या संपीड़ित करने से निकाला जा सकता है, जो हवा से थोड़ी मात्रा में पानी इकट्ठा करने का एक संभावित तरीका है। हालांकि, हार्ट ने स्पष्ट किया कि यह पारंपरिक जल स्रोतों का विकल्प नहीं है, बल्कि सीमित पानी की स्थितियों के लिए एक उपयोगी उपकरण है।
टीम नियंत्रित ग्रीनहाउस स्थितियों के बाहर परिणामों की पुनरावृत्ति की जांच करने के लिए फील्ड परीक्षणों की तैयारी कर रही है। परीक्षण अगले सप्ताह तीन खेतों में निर्धारित हैं: एक अल-ऐन में, दूसरा यास द्वीप के उत्तर में और तीसरा अल-बरशा में। दो साइटों का उपयोग बंद और खुले परीक्षणों के लिए किया जाएगा, और तीसरा साइट खुले में पूर्ण पैमाने पर परीक्षण के लिए होगी।
शोधकर्ताओं ने विभिन्न फसलों पर सामग्री का परीक्षण किया, जिसमें सलाद, मक्का, सूरजमुखी, मिर्च और पत्तेदार साग शामिल हैं। ग्रीनहाउस का दौरा करते समय यह देखा गया कि जेल से उपचारित सूरजमुखी उन पौधों की तुलना में लगभग दो सप्ताह पहले खिल गए जो बिना उपचारित थे।
फील्ड परीक्षणों के सफल समापन पर प्रौद्योगिकी के व्यावसायीकरण की योजना 2027 में है। शोधकर्ताओं के लिए सफलता का निर्धारण उस व्यावहारिक लाभ से होता है जो तकनीक प्रयोगशाला के बाहर लाएगी।
एक अलग परियोजना के हिस्से के रूप में, TII के शोधकर्ता सौर पैनलों को पराबैंगनी (यूवी) विकिरण से बचाने में सक्षम अणुओं की पहचान करने के लिए आर्टिफिशियल इंटेलिजेंस का उपयोग कर रहे हैं। अवधारणा सनस्क्रीन के समान है: अणुओं को इस तरह से डिज़ाइन किया गया है कि वे पैनल सामग्री को नष्ट करने से पहले यूवी प्रकाश को अवशोषित करें, और फिर इस ऊर्जा को दृश्य प्रकाश के रूप में उत्सर्जित करें जिसका उपयोग सौर सेल बिजली उत्पन्न करने के लिए कर सकते हैं।
हार्ट ने बताया कि परीक्षणों से पता चला है कि आधुनिक सौर पैनल पहले दो वर्षों के संचालन के दौरान 20 प्रतिशत तक खराब हो सकते हैं। इस मात्रा का नुकसान बड़े सौर फार्म पर बड़े पैमाने पर लागू होने पर महत्वपूर्ण प्रभाव डाल सकता है। लक्ष्य यूवी विकिरण को अवरुद्ध करने वाले अणुओं को विकसित करना है, जबकि इस ऊर्जा के एक हिस्से को उपयोगी बनाना है।
पारंपरिक रूप से अणुओं के विकास की प्रक्रिया लंबी और श्रमसाध्य होती है। एआई के उपयोग ने इस प्रक्रिया के शुरुआती चरणों में तेजी लाई है। टीम ने यूवी प्रकाश को अवशोषित करने और ऊर्जा को दृश्य फोटॉन में परिवर्तित करने की क्षमता वाले 10 अणुओं तक उम्मीदवारों के दायरे को सीमित करने के लिए लगभग 40,000 तत्व संयोजनों का विश्लेषण करने के लिए एआई का उपयोग किया। मुख्य कार्य पैनलों की सुरक्षा है, और अतिरिक्त बिजली उत्पादन एक द्वितीयक लाभ है।