एनआईटीके ने सड़क कार्यों में प्लास्टिक के विकल्प के रूप में जूट आधारित जियोसेल विकसित किया है

राष्ट्रीय प्रौद्योगिकी संस्थान कर्नाटक (एनआईटीके), सुरथकल के शोधकर्ताओं ने एक औद्योगिक रूप से निर्मित ‘जूट जियोसेल’ विकसित किया है जो सड़क निर्माण और ढलान स्थिरीकरण में उपयोग किए जाने वाले प्लास्टिक जियोसेल की जगह ले सकता है।

इस परियोजना को केंद्रीय कपड़ा मंत्रालय के तहत राष्ट्रीय जूट बोर्ड द्वारा वित्त पोषित किया गया है और इसे बिड़ला जूट मिल्स के सहयोग से एनआईटीके सुरथकल में निष्पादित किया गया था। इसे सस्ता, पर्यावरण की दृष्टि से टिकाऊ और बड़े पैमाने पर उपयोग के लिए उपयुक्त बनाया गया है, खासकर ग्रामीण और पारिस्थितिक रूप से संवेदनशील क्षेत्रों में।

जियोसेल्स क्या हैं?

जियोसेल त्रि-आयामी, छत्ते जैसी संरचनाएं हैं जो कमजोर मिट्टी को मजबूत करने, भार वहन क्षमता में सुधार करने और कटाव को नियंत्रित करने के लिए सड़कों के नीचे या ढलान पर रखी जाती हैं। वर्तमान में, भारत में उपयोग किए जाने वाले अधिकांश जियोसेल पेट्रोलियम-आधारित पॉलिमर जैसे उच्च-घनत्व पॉलीथीन या पॉलीप्रोपाइलीन से बने होते हैं। प्रभावी होते हुए भी, ये सामग्रियां महंगी, गैर-बायोडिग्रेडेबल हैं, और माइक्रोप्लास्टिक प्रदूषण सहित दीर्घकालिक पर्यावरणीय चिंताओं को बढ़ाती हैं।

तुलनीय ताकत, उच्च असर क्षमता

एनआईटीके अनुसंधान के हिस्से के रूप में किए गए प्रयोगशाला अध्ययनों से पता चलता है कि जूट जियोसेल पारंपरिक पॉलिमरिक जियोसेल के बराबर प्रदर्शन करते हैं। तन्य शक्ति परीक्षणों में लगभग 15.7 किलोन्यूटन प्रति मीटर का मान दर्ज किया गया, जो वर्तमान में उपयोग में आने वाले कई प्लास्टिक जियोसेल के बराबर या उससे अधिक है। प्लेट लोड परीक्षणों से पता चला है कि जूट जियोसेल्स के साथ प्रबलित मिट्टी ने निपटान में महत्वपूर्ण कमी के साथ-साथ असर क्षमता में 120% तक की वृद्धि हासिल की है।

इस प्रदर्शन का एक प्रमुख कारण जूट की प्राकृतिक सतह की बनावट है। शोधकर्ताओं ने पाया कि जूट जियोसेल्स की सतह का खुरदरापन पॉलिमरिक जियोसेल्स की तुलना में 10 गुना अधिक है, जो मिट्टी और सुदृढीकरण के बीच मजबूत संपर्क की अनुमति देता है। यह आमतौर पर प्लास्टिक प्रणालियों में उपयोग किए जाने वाले छिद्रण या रासायनिक उपचार की आवश्यकता के बिना लोड स्थानांतरण में सुधार करता है।

यंत्रीकृत उत्पादन से लागत में 80% की कटौती

अध्ययन का एक प्रमुख नवाचार इसकी निर्माण विधि में निहित है। हाथ से सिले गए प्राकृतिक फाइबर जियोसेल्स, जो श्रम-गहन और असंगत हैं, के बजाय, टीम ने मौजूदा जूट मिल मशीनरी का उपयोग करके एक मशीनीकृत सिलाई प्रक्रिया विकसित की। लगातार गुणवत्ता और औद्योगिक पैमाने पर उत्पादन को सक्षम करने के लिए जूट के कपड़े को एक समान पट्टियों में काटा जाता है और मशीन सिलाई के माध्यम से एक छत्ते की संरचना में इकट्ठा किया जाता है। एनआईटीके के अधिकारियों ने कहा कि इस दृष्टिकोण ने उत्पादन लागत को लगभग 80% कम कर दिया, जिससे प्रौद्योगिकी सार्वजनिक बुनियादी ढांचा परियोजनाओं के लिए आर्थिक रूप से व्यवहार्य हो गई।

उनके लागत लाभ और पर्यावरणीय लाभों के कारण, जूट जियोसेल को ग्रामीण और कम मात्रा वाली सड़कों, फुटपाथ सबग्रेड और बेस सुदृढीकरण, ढलान स्थिरीकरण और भूस्खलन शमन, तटबंधों और नदी तटों पर कटाव नियंत्रण, लैंडफिल कवर सिस्टम और संरचनाओं को बनाए रखने के लिए उपयुक्त माना जाता है।

पर्यावरणीय दृष्टिकोण से, जूट एक बायोडिग्रेडेबल और कार्बन-नकारात्मक प्राकृतिक फाइबर है, जिसकी खेती प्रति टन फाइबर में लगभग 4.88 टन कार्बन डाइऑक्साइड को अलग करने में सक्षम है। यह प्रौद्योगिकी भारत के घरेलू जूट उद्योग और ग्रामीण रोजगार का भी समर्थन करती है।

शोधकर्ताओं ने कहा कि एक प्राकृतिक सामग्री के रूप में जूट बायोडिग्रेडेबल है और अत्यधिक पर्यावरणीय जोखिम के तहत इसके दीर्घकालिक स्थायित्व के लिए आगे के अध्ययन की आवश्यकता है। हालाँकि, कई अस्थायी और अर्ध-स्थायी बुनियादी ढाँचे अनुप्रयोगों के लिए, इस विशेषता को एक सीमा के बजाय एक लाभ के रूप में देखा जाता है।

अगला कदम

भविष्य का काम बड़े पैमाने पर क्षेत्रीय परीक्षणों, प्राकृतिक फाइबर जियोसेल के लिए भारतीय मानकों के विकास, पर्यावरण-अनुकूल उपचारों के माध्यम से स्थायित्व में वृद्धि और राष्ट्रीय ग्रामीण सड़क और ढलान संरक्षण कार्यक्रमों में प्रौद्योगिकी के एकीकरण पर केंद्रित होगा। इस प्रणाली में समान लागत और पर्यावरणीय बाधाओं का सामना कर रहे अन्य विकासशील देशों में भी इसे अपनाने की क्षमता है।