மனித சிறுநீரிலிருந்து மின்சாரம்: கனடிய ஆய்வாளர் விஜயா ராகவன்

மனிதர்களின் தினசரி சிறுநீரை மின்சாரமாக மாற்றும் முறையின் செயல்திறனை மேம்படுத்தும் புதிய வழியை மெக்கில் பல்கலைக்கழக ஆய்வாளர்கள் கண்டுபிடித்துள்ளனர். ஒரு வயது வந்த நபர் தினமும் சுமார் 1.5 லிட்டர் சிறுநீர் வெளியேற்றுகிறார்.

மலிவானதும், அதிகமாகக் கிடைக்கக்கூடியதுமான இந்த வளத்தை கழிவுநீரிலிருந்து மின்சாரம் உற்பத்தி செய்ய பயன்படுத்தலாம் என்று ஆராய்ச்சியாளர்கள் கருதுகின்றனர்.

சிறுநீரை மின்சாரமாக மாற்ற, ஆய்வாளர்கள் “மைக்ரோபியல் எரிபொருள் செல்கள்” (Microbial Fuel Cells – MFCs) எனப்படும் முறையைப் பயன்படுத்தி வருகின்றனர்.

இந்த முறையில், பாக்டீரியாக்கள் கரிமக் கழிவுகளை உடைத்து மின்சாரம் உற்பத்தி செய்கின்றன.

மைக்ரோபியல் எரிபொருள் செல்கள் கழிவுநீரை சுத்திகரிப்பதுடன் மின்சாரத்தையும் உற்பத்தி செய்கின்றன என்பது தெரியும் ஆய்வின் இணை ஆசிரியரும் உயிர்வள பொறியியல் பேராசிரியருமான விஜயா ராகவன் வெளியிட்ட அறிக்கையில் குறிப்பிட்டுள்ளார்.

ஆனால் சிறுநீரின் வெவ்வேறு செறிவுகள் (concentration) இந்த செல்களின் மின்வேதியியல் செயல்பாடு, மாசு நீக்கம் மற்றும் நுண்ணுயிர் சமூகங்களின் நடத்தை ஆகியவற்றில் ஏற்படுத்தும் தாக்கம் முழுமையாக புரியப்படவில்லை என தெரிவித்துள்ளார்.

இந்த கேள்விகளுக்கு பதில் காண, ஆய்வுக் குழு “இரட்டை அறை மைக்ரோபியல் எரிபொருள் செல்கள்” (dual-chamber MFCs) என்ற நான்கு மாதிரிகளை வடிவமைத்தது.

அவற்றில் செயற்கை கழிவுநீர் மற்றும் மனித சிறுநீர் கலவைகள் 20%, 50% மற்றும் 75% செறிவில் சேர்க்கப்பட்டன.

இரண்டு வாரங்கள் செல்களை பரிசோதித்து, மின்சார உற்பத்தி, மாசு நீக்கம், நீர் சுத்திகரிப்பு திறன் மற்றும் மின்வேதியியல் செயல்பாடுகள் மதிப்பாய்வு செய்யப்பட்டன.

முடிவில், 50% முதல் 75% வரை சிறுநீர் கொண்ட செல்களில் அதிக மின்சார உற்பத்தி பதிவானது. “சிறுநீரில் உள்ள அவசியமான அயன்கள் மற்றும் கரிம சேர்மங்கள் நுண்ணுயிர்களின் செயல்பாட்டை விரைவாகத் தூண்டுகின்றன.

இது மின்சார உற்பத்தியையும் மாசு சிதைவையும் மேம்படுத்துகிறது,” என்று ராகவன் விளக்கினார். இந்த பரிசோதனையில் பயன்படுத்தப்பட்ட ‘பேட்டரிகள்’ பலவிதமான பாக்டீரியாக்களின் கலவையை கொண்டிருந்தன.

அதில் Sediminibacterium மற்றும் Comamonas எனும் இனங்கள் ஆதிக்கம் செலுத்தியதாக ஆய்வாளர்கள் தெரிவித்தனர். குறிப்பாக, 50% சிறுநீர் உள்ள செல்களில் இந்த நுண்ணுயிர்கள் அதிக அளவில் இருந்தன.

சிறுநீரின் அளவு, வளரக்கூடிய நுண்ணுயிர்களின் வகைகளையும் மொத்த அமைப்பின் செயல்திறனையும் தீர்மானிக்கும் என்று ஆய்வாளர்கள் கூறுகின்றனர்.