మానవ వ్యర్థాలతో భవిష్యత్తు నిర్మాణాలు? భారత శాస్త్రవేత్తల ప్రయోగంలో ఆసక్తికర ఫలితాలు
- మురుగుబురదతో తయారు చేసిన ‘బయోచార్‌’తో కాంక్రీట్‌ తయారీ
- గరిష్ఠంగా 42 శాతం పెరిగిన కాంక్రీట్‌ వంగే బలం
- వరంగల్‌ నుంచి సేకరించిన వ్యర్థాన్ని పరిశోధనలో వాడకం
- 10 శాతం బయోచార్‌ కలయికతో ఉత్తమ ఫలితాలు
- 15 శాతం కలపడంతో బలం తగ్గి పగుళ్లు
“మానవ వ్యర్థాలతో కాంక్రీట్‌ తయారు చేస్తే ఎలా ఉంటుంది? వినడానికి కాస్త వింతగా అనిపించినా.. భారత శాస్త్రవేత్తలు ఇదే చేశారు. మనుషుల వ్యర్థాలను శుద్ధి చేసి తయారు చేసిన పదార్థాన్ని కాంక్రీట్‌లో కలిపి పరీక్షించగా.. దాని బలం కొన్ని పరీక్షల్లో ఏకంగా 42 శాతం పెరిగింది.”
మనుషుల వ్యర్థమే ఇప్పుడు నిర్మాణ రంగానికి ఉపయోగపడే ముడిపదార్థంగా మారే అవకాశం కనిపిస్తోంది. మనుషుల మురుగును శుద్ధి చేసి తయారు చేసిన ఓ పదార్థాన్ని కాంక్రీట్‌లో కలిపి భారత శాస్త్రవేత్తలు ప్రయోగం చేశారు. ఫలితంగా సాధారణ కాంక్రీట్‌తో పోలిస్తే కొన్ని రకాల బల పరీక్షల్లో ఏకంగా 42 శాతం మెరుగైన ఫలితాలు వచ్చాయి.
జైపూర్‌లోని మణిపాల్‌ యూనివర్సిటీకి చెందిన సివిల్‌ ఇంజినీర్‌ రఘువేశ్‌ తివారీ నేతృత్వంలో ఈ పరిశోధన జరిగింది. ఇందుకోసం వరంగల్‌లోని వ్యర్థ శుద్ధి కేంద్రం నుంచి సేకరించిన మురుగుబురదను ఉపయోగించారు. దాన్ని ప్రత్యేక పద్ధతిలో శుద్ధి చేసి ‘బయోచార్‌’గా మార్చారు. సేంద్రియ వ్యర్థాలను ఆక్సిజన్‌ తక్కువగా ఉన్న వాతావరణంలో వేడి చేస్తే లభించే కార్బన్‌ పదార్థమే బయోచార్‌.
శుద్ధి చేసిన మురుగుబురదను ముందుగా ఎండబెట్టారు. తర్వాత 350 నుంచి 450 డిగ్రీల సెల్సియస్‌ వద్ద వేడి చేసి మెత్తని పొడిగా మార్చారు. ఈ పొడిని సిమెంట్‌లో కొంత భాగానికి బదులుగా కాంక్రీట్‌లో కలిపారు. 5, 10, 15 శాతం బయోచార్‌తో మూడు రకాల నమూనాలు తయారు చేసి 91 రోజుల పాటు పరీక్షించారు.
10 శాతం దగ్గరే అత్యుత్తమ ఫలితం
5 శాతం బయోచార్‌ కలిపిన కాంక్రీట్‌ సంపీడన బలం 20 శాతం పెరిగింది. వంగే బలం 36 శాతం మెరుగైంది. 10 శాతం కలిపినప్పుడు వంగే బలం ఏకంగా 42 శాతం పెరిగింది. సంపీడన బలం కూడా 21 శాతం అధికమైంది.
బయోచార్‌లో ఉండే సూక్ష్మ రంధ్రాలు నీటిని పీల్చుకుని నెమ్మదిగా విడుదల చేయడం దీనికి కారణం కావచ్చని పరిశోధకులు భావిస్తున్నారు. కాంక్రీట్‌ గట్టిపడే సమయంలో జరిగే రసాయన చర్యలకు ఇది తోడ్పడొచ్చని చెబుతున్నారు. బయోచార్‌లో ఉండే సిలికా కూడా కాంక్రీట్‌కు బలం చేకూర్చే సమ్మేళనాల ఏర్పాటులో సహాయపడే అవకాశం ఉందని తెలిపారు.
అయితే బయోచార్‌ పరిమాణం పెంచితే ఫలితం మరింత మెరుగవుతుందని మాత్రం తేలలేదు. 15 శాతం కలిపిన నమూనాల్లో ఎక్కువ రంధ్రాలు, పగుళ్లు కనిపించాయి. దీంతో కాంక్రీట్‌ బలం తగ్గిపోయింది.
ఇప్పటికిప్పుడు దీన్ని భవన నిర్మాణాల్లో ఉపయోగించేందుకు శాస్త్రవేత్తలు సిద్ధంగా లేరు. తీవ్రమైన ఉష్ణోగ్రతలు, ఉప్పునీటి ప్రభావం, గడ్డకట్టే వాతావరణ పరిస్థితుల్లో ఇది ఎలా పనిచేస్తుందో మరిన్ని పరీక్షలు చేయాల్సి ఉంది. మురుగుబురదలో ఉండే భార లోహాలు బయటకు వచ్చే ప్రమాదం ఉందా అన్నదీ తేల్చాల్సి ఉంది. ఈ పరిశోధన ‘సైంటిఫిక్‌ రిపోర్ట్స్‌’లో ప్రచురణకు ఆమోదం పొందింది.
మనుషుల వ్యర్థమే ఇప్పుడు నిర్మాణ రంగానికి ఉపయోగపడే ముడిపదార్థంగా మారే అవకాశం కనిపిస్తోంది. మనుషుల మురుగును శుద్ధి చేసి తయారు చేసిన ఓ పదార్థాన్ని కాంక్రీట్‌లో కలిపి భారత శాస్త్రవేత్తలు ప్రయోగం చేశారు. ఫలితంగా సాధారణ కాంక్రీట్‌తో పోలిస్తే కొన్ని రకాల బల పరీక్షల్లో ఏకంగా 42 శాతం మెరుగైన ఫలితాలు వచ్చాయి.
జైపూర్‌లోని మణిపాల్‌ యూనివర్సిటీకి చెందిన సివిల్‌ ఇంజినీర్‌ రఘువేశ్‌ తివారీ నేతృత్వంలో ఈ పరిశోధన జరిగింది. ఇందుకోసం వరంగల్‌లోని వ్యర్థ శుద్ధి కేంద్రం నుంచి సేకరించిన మురుగుబురదను ఉపయోగించారు. దాన్ని ప్రత్యేక పద్ధతిలో శుద్ధి చేసి ‘బయోచార్‌’గా మార్చారు. సేంద్రియ వ్యర్థాలను ఆక్సిజన్‌ తక్కువగా ఉన్న వాతావరణంలో వేడి చేస్తే లభించే కార్బన్‌ పదార్థమే బయోచార్‌.
శుద్ధి చేసిన మురుగుబురదను ముందుగా ఎండబెట్టారు. తర్వాత 350 నుంచి 450 డిగ్రీల సెల్సియస్‌ వద్ద వేడి చేసి మెత్తని పొడిగా మార్చారు. ఈ పొడిని సిమెంట్‌లో కొంత భాగానికి బదులుగా కాంక్రీట్‌లో కలిపారు. 5, 10, 15 శాతం బయోచార్‌తో మూడు రకాల నమూనాలు తయారు చేసి 91 రోజుల పాటు పరీక్షించారు.
10 శాతం దగ్గరే అత్యుత్తమ ఫలితం
5 శాతం బయోచార్‌ కలిపిన కాంక్రీట్‌ సంపీడన బలం 20 శాతం పెరిగింది. వంగే బలం 36 శాతం మెరుగైంది. 10 శాతం కలిపినప్పుడు వంగే బలం ఏకంగా 42 శాతం పెరిగింది. సంపీడన బలం కూడా 21 శాతం అధికమైంది.
బయోచార్‌లో ఉండే సూక్ష్మ రంధ్రాలు నీటిని పీల్చుకుని నెమ్మదిగా విడుదల చేయడం దీనికి కారణం కావచ్చని పరిశోధకులు భావిస్తున్నారు. కాంక్రీట్‌ గట్టిపడే సమయంలో జరిగే రసాయన చర్యలకు ఇది తోడ్పడొచ్చని చెబుతున్నారు. బయోచార్‌లో ఉండే సిలికా కూడా కాంక్రీట్‌కు బలం చేకూర్చే సమ్మేళనాల ఏర్పాటులో సహాయపడే అవకాశం ఉందని తెలిపారు.
అయితే బయోచార్‌ పరిమాణం పెంచితే ఫలితం మరింత మెరుగవుతుందని మాత్రం తేలలేదు. 15 శాతం కలిపిన నమూనాల్లో ఎక్కువ రంధ్రాలు, పగుళ్లు కనిపించాయి. దీంతో కాంక్రీట్‌ బలం తగ్గిపోయింది.
ఇప్పటికిప్పుడు దీన్ని భవన నిర్మాణాల్లో ఉపయోగించేందుకు శాస్త్రవేత్తలు సిద్ధంగా లేరు. తీవ్రమైన ఉష్ణోగ్రతలు, ఉప్పునీటి ప్రభావం, గడ్డకట్టే వాతావరణ పరిస్థితుల్లో ఇది ఎలా పనిచేస్తుందో మరిన్ని పరీక్షలు చేయాల్సి ఉంది. మురుగుబురదలో ఉండే భార లోహాలు బయటకు వచ్చే ప్రమాదం ఉందా అన్నదీ తేల్చాల్సి ఉంది. ఈ పరిశోధన ‘సైంటిఫిక్‌ రిపోర్ట్స్‌’లో ప్రచురణకు ఆమోదం పొందింది.
