डॉ. अनिल लचके
"ग्रीन केमिस्ट्री'चा पाठपुरावा करताना ते पर्यावरणानुकूल हवे; त्याचबरोबर आर्थिकदृष्ट्याही किफायतशीर हवे. काळाची गरज ओळखून नवे तंत्रज्ञान वापरून रसायननिर्मिती केली पाहिजे.
आपला देश रसायननिर्मिती उद्योगात अग्रेसर आहे. या उद्योगाची वार्षिक उलाढाल एक लाख पंधरा हजार कोटी रुपये आहे. भारत चौदा हजार कोटी रुपयांची आणि 750 प्रकारची विविध रसायने निर्यात करतो. अमेरिका - युरोपमधील प्रगत राष्ट्रेही भारताकडून रसायने खरेदी करतात. जगात कीटकनाशक रसायन उत्पादनात भारत दुसऱ्या क्रमांकावर, पेट्रोकेमिकल्समध्ये पाचव्या, तर औषधनिर्मितीच्या बाबतीत बाराव्या क्रमांकावर आहे. हे सगळं अभिमानास्पद असलं तरी त्यामुळे होणाऱ्या प्रदूषणामुळे पर्यावरणप्रेमी सचिंत असतात. साहजिक भारतीय संशोधक पर्यावरणअनुकूल रसायननिर्मिती करण्यासाठी गेली वीस वर्षे संशोधन करीत आहेत. 2020 सालापर्यंत अशा पद्धतीने उत्पादित केलेल्या रसायनांची जागतिक किंमत शंभर अब्ज डॉलरहून जास्त वाढू शकेल. पुनर्निर्मितिक्षम कच्च्या मालापासून पुनर्वापर करता येईल अशा रसायनांची निर्मिती जेव्हा सुरक्षित पद्धतीने केली जाते, तेव्हा त्याला "सस्टेनेबल केमिस्ट्री' (अक्षय रसायनशास्त्र) म्हणतात. यात प्रदूषण टळून पर्यावरणाला बाधा पोचत नाही म्हणून "ग्रीन केमिस्ट्री' (हरित रसायनशास्त्र) म्हणतात. या क्षेत्रात भरीव कामगिरी करण्यासाठी आता भारतीय संशोधक व तंत्रज्ञ सज्ज होत आहेत. "ग्रीन केमिस्ट्री'चा अनुनय करताना ते पर्यावरणअनुकूल हवे; पण आर्थिकदृष्ट्या फायदा देणारेही हवे. नेमके इथंच आपले उद्योजक चाचपडून बघत असताना बरीच वर्षं गेली. आता काळाची गरज असल्यानं नवं तंत्रज्ञान वापरून रसायननिर्मिती करावी लागेल.
यासाठी मुळातूनच अपायकारक रसायनांचा वापर टाळावा लागतो. उदाहरणार्थ मोटारीच्या पेंटमध्ये शिसं (लेड) असेल, तर तिथं अन्य रसायन किंवा "यट्रियम' धातूचा वापर करता येतो. रासायनिक प्रक्रिया या बहुतांशी द्रवमाध्यमात घडवून आणतात. विरघळवणारा द्रवपदार्थ म्हणून पेट्रोलियम इथर, क्‍लोरोफॉर्म, अल्कोहोल अशा विद्रावकांचा वापर करतात. ही विद्रावकं महाग असून प्रदूषकही ठरतात. याऐवजी आता "सुप्रा मॉलेक्‍यूलर केमिस्ट्री'चं तंत्र विकसित होतंय. यामध्ये प्रक्रिया घन माध्यमात घडवून आणतात. त्यासाठी "मायक्रोवेव्ह'चा उपयोग केला जातो. लोकरीचे कपडे ड्रायक्‍लिनिंग करताना "परक्‍लोरो एथिलिन' हे अपायकारक विद्रावक वापरलं जातं. आता त्याकरिता कार्बन डाय ऑक्‍साईडचा वापर करण्याची पद्धत निघालीये. हा वायू वातावरणाच्या शंभरपट दाबाखाली 25 अंश सेल्सिअस तापमानाला घाटदार द्रवपदार्थ बनतो. तो हवेतून घेतला जातो आणि हवेतच सोडला जातो. त्यामुळे "समतोल' राहतो. या वायूपासून इंधन बनवण्यासाठी "सायनेकॉकस एलेगंट' या जिवाणूचा उपयोग करून आयसोब्युटाल्डेहाईड बनवता येतंय, हे आणखी एक वैशिष्ट्य.
आपल्या भोजनातील ताकाला लॅक्‍टिक आम्लामुळे आंबटपणा येतो. आता मक्‍यापासून जैवतंत्रज्ञान वापरून मोठ्या प्रमाणात लॅक्‍टिक आम्ल बनवलं जातं. त्यापासून पॉलिलॅक्‍टिक हे प्लॅस्टिक बनवतात. त्याची वस्‌, पॅकिंग मटेरियल, प्लेट्‌स, ग्लासेस, बाटल्या, टूथब्रश वगैरे तयार करतात. या पॉलिमर - प्लॅस्टिकपासून पुन्हा लॅक्‍टिक आम्ल बनवता येतं. यातील कच्चा माल आणि पक्का माल- दोन्ही पुनर्निर्मित, पुनर्वापर करता येण्यासारखा आहे. एरवी प्लॅस्टिकसाठी खनिजतेलजन्य कच्चा माल लागतो. ते सहजासहजी विघटनशील नसते.
रसायननिर्मितीसाठी सर्वसाधारणतः सुरवातीचा मुख्य कच्चा माल म्हणून खनिजतेलजन्य पदार्थ किंवा अल्कोहोल वापरतात. आता संशोधक - तंत्रज्ञ वाया गेलेल्या "बायोमास'चा वापर करून सक्‍सिनिक आम्लाचे उत्पादन करू शकलेत. अशा प्रकारच्या रसायनांचा ("प्लॅटफॉर्म केमिकल'चा) वापर करून इतर अनेक रसायनं "इकोफ्रेंडली' पद्धतीनं तयार करता येतील. कॉम्प्युटरचा प्रिंटर वापरून जगभर लेसर प्रिंट काढतात. त्यासाठीचा "टोनर' काही अमेरिकन कंपन्या प्रतिवर्षी 20 कोटी किलोग्रॅम बनवीत आहेत. हा एकदा कागदाला चिकटला तर परत "सुटत' नाही आणि त्याचं "रिसायकलिंग' अवघड बनतं. सध्या सोयाबीन तेलापासून पर्यावरणअनुकूल टोनर तयार होतोय. परिणामी लेसर प्रिंटच्या कागदाचा पुनर्वापर शक्‍य होईल. कॅलिफोर्नियातील एका मोठ्या कारखान्यात "इकोफ्रेंडली वाईन' तयार करण्यासाठी संपूर्णतः सौर ऊर्जेचा वापर केला जातोय. भारतात सूर्यप्रकाश भरपूर असल्यानं आपल्यालाही तसे प्रयोग (आणि व्यावसायिक उत्पादन) करता येईल. रायझोबियम किंवा ऍझेटोबॅक्‍टर जिवाणू हवेतील नत्र जमिनीत आणू शकतात. रासायनिक खतांची निर्मिती करताना खूप ऊर्जा खर्च होते. जैव खतांचा वापर करून "ग्रीन केमिस्ट्री'चे प्रयोग साधता येतील. सध्या जगभर बायोडिझेलचा बोलबाला आहे. ते तयार होताना बायप्रॉडक्‍ट म्हणून भरपूर ग्लिसरीन तयार होतं. त्याचं काय करायचं, ही एक समस्या होती. ते ग्लिसरीन वापरून प्रो. गॅलेन सप्पेस यांनी शेकडो उपयोग असणारा प्रॉपिलिन ग्लायकॉल हा पदार्थ बनवलाय. भावी काळात "फ्युएल सेल' (इंधनघट) वापरून मोटारी धावतील. त्यासाठी ग्रीन केमिस्ट्री उपयुक्त ठरते.
तमिळनाडूमध्ये कातडी कमावण्यासाठी हजारो लघू किंवा कुटीरोद्योग आहेत. त्यामुळे पाणी, जमीन आणि हवा खूप प्रदूषित होते. आता या उद्योगासाठी जैविक उत्प्रेरकांची निर्मिती आपले सूक्ष्मजीवशास्त्रज्ञ करीत आहेत. रसायनांची पर्यावरणअनुकूल निर्मिती करण्यासाठी उत्तम जैविक उत्प्रेरकांचा शोध घेतला जातोय. एखादं रसायन तयार करताना 8 ते 10 प्रक्रिया करणं आवश्‍यक असतं. त्याऐवजी 4 ते 8 प्रक्रियांमध्ये किमान ऊर्जा, रसायनं व वेळ वापरून त्यांची निर्मिती केली जात आहे. मुंबईला नुकतीच भेट दिलेल्या प्रो. पॉल ऍनास्तास यांनी 1991 मध्ये पर्यावरणपूरक रसायनशास्त्रासाठी "ग्रीन केमिस्ट्री' शब्द प्रथमच वापरले. वीस वर्षांनंतर भारतीय संशोधक या क्षेत्रात आता आघाडी घ्यायला सिद्ध होत आहेत, ही समाधानाची बाब आहे.
Full Story
"ग्रीन केमिस्ट्री'चा पाठपुरावा करताना ते पर्यावरणानुकूल हवे; त्याचबरोबर आर्थिकदृष्ट्याही किफायतशीर हवे. काळाची गरज ओळखून नवे तंत्रज्ञान वापरून रसायननिर्मिती केली पाहिजे.
आपला देश रसायननिर्मिती उद्योगात अग्रेसर आहे. या उद्योगाची वार्षिक उलाढाल एक लाख पंधरा हजार कोटी रुपये आहे. भारत चौदा हजार कोटी रुपयांची आणि 750 प्रकारची विविध रसायने निर्यात करतो. अमेरिका - युरोपमधील प्रगत राष्ट्रेही भारताकडून रसायने खरेदी करतात. जगात कीटकनाशक रसायन उत्पादनात भारत दुसऱ्या क्रमांकावर, पेट्रोकेमिकल्समध्ये पाचव्या, तर औषधनिर्मितीच्या बाबतीत बाराव्या क्रमांकावर आहे. हे सगळं अभिमानास्पद असलं तरी त्यामुळे होणाऱ्या प्रदूषणामुळे पर्यावरणप्रेमी सचिंत असतात. साहजिक भारतीय संशोधक पर्यावरणअनुकूल रसायननिर्मिती करण्यासाठी गेली वीस वर्षे संशोधन करीत आहेत. 2020 सालापर्यंत अशा पद्धतीने उत्पादित केलेल्या रसायनांची जागतिक किंमत शंभर अब्ज डॉलरहून जास्त वाढू शकेल. पुनर्निर्मितिक्षम कच्च्या मालापासून पुनर्वापर करता येईल अशा रसायनांची निर्मिती जेव्हा सुरक्षित पद्धतीने केली जाते, तेव्हा त्याला "सस्टेनेबल केमिस्ट्री' (अक्षय रसायनशास्त्र) म्हणतात. यात प्रदूषण टळून पर्यावरणाला बाधा पोचत नाही म्हणून "ग्रीन केमिस्ट्री' (हरित रसायनशास्त्र) म्हणतात. या क्षेत्रात भरीव कामगिरी करण्यासाठी आता भारतीय संशोधक व तंत्रज्ञ सज्ज होत आहेत. "ग्रीन केमिस्ट्री'चा अनुनय करताना ते पर्यावरणअनुकूल हवे; पण आर्थिकदृष्ट्या फायदा देणारेही हवे. नेमके इथंच आपले उद्योजक चाचपडून बघत असताना बरीच वर्षं गेली. आता काळाची गरज असल्यानं नवं तंत्रज्ञान वापरून रसायननिर्मिती करावी लागेल.
यासाठी मुळातूनच अपायकारक रसायनांचा वापर टाळावा लागतो. उदाहरणार्थ मोटारीच्या पेंटमध्ये शिसं (लेड) असेल, तर तिथं अन्य रसायन किंवा "यट्रियम' धातूचा वापर करता येतो. रासायनिक प्रक्रिया या बहुतांशी द्रवमाध्यमात घडवून आणतात. विरघळवणारा द्रवपदार्थ म्हणून पेट्रोलियम इथर, क्‍लोरोफॉर्म, अल्कोहोल अशा विद्रावकांचा वापर करतात. ही विद्रावकं महाग असून प्रदूषकही ठरतात. याऐवजी आता "सुप्रा मॉलेक्‍यूलर केमिस्ट्री'चं तंत्र विकसित होतंय. यामध्ये प्रक्रिया घन माध्यमात घडवून आणतात. त्यासाठी "मायक्रोवेव्ह'चा उपयोग केला जातो. लोकरीचे कपडे ड्रायक्‍लिनिंग करताना "परक्‍लोरो एथिलिन' हे अपायकारक विद्रावक वापरलं जातं. आता त्याकरिता कार्बन डाय ऑक्‍साईडचा वापर करण्याची पद्धत निघालीये. हा वायू वातावरणाच्या शंभरपट दाबाखाली 25 अंश सेल्सिअस तापमानाला घाटदार द्रवपदार्थ बनतो. तो हवेतून घेतला जातो आणि हवेतच सोडला जातो. त्यामुळे "समतोल' राहतो. या वायूपासून इंधन बनवण्यासाठी "सायनेकॉकस एलेगंट' या जिवाणूचा उपयोग करून आयसोब्युटाल्डेहाईड बनवता येतंय, हे आणखी एक वैशिष्ट्य.
आपल्या भोजनातील ताकाला लॅक्‍टिक आम्लामुळे आंबटपणा येतो. आता मक्‍यापासून जैवतंत्रज्ञान वापरून मोठ्या प्रमाणात लॅक्‍टिक आम्ल बनवलं जातं. त्यापासून पॉलिलॅक्‍टिक हे प्लॅस्टिक बनवतात. त्याची वस्‌, पॅकिंग मटेरियल, प्लेट्‌स, ग्लासेस, बाटल्या, टूथब्रश वगैरे तयार करतात. या पॉलिमर - प्लॅस्टिकपासून पुन्हा लॅक्‍टिक आम्ल बनवता येतं. यातील कच्चा माल आणि पक्का माल- दोन्ही पुनर्निर्मित, पुनर्वापर करता येण्यासारखा आहे. एरवी प्लॅस्टिकसाठी खनिजतेलजन्य कच्चा माल लागतो. ते सहजासहजी विघटनशील नसते.
रसायननिर्मितीसाठी सर्वसाधारणतः सुरवातीचा मुख्य कच्चा माल म्हणून खनिजतेलजन्य पदार्थ किंवा अल्कोहोल वापरतात. आता संशोधक - तंत्रज्ञ वाया गेलेल्या "बायोमास'चा वापर करून सक्‍सिनिक आम्लाचे उत्पादन करू शकलेत. अशा प्रकारच्या रसायनांचा ("प्लॅटफॉर्म केमिकल'चा) वापर करून इतर अनेक रसायनं "इकोफ्रेंडली' पद्धतीनं तयार करता येतील. कॉम्प्युटरचा प्रिंटर वापरून जगभर लेसर प्रिंट काढतात. त्यासाठीचा "टोनर' काही अमेरिकन कंपन्या प्रतिवर्षी 20 कोटी किलोग्रॅम बनवीत आहेत. हा एकदा कागदाला चिकटला तर परत "सुटत' नाही आणि त्याचं "रिसायकलिंग' अवघड बनतं. सध्या सोयाबीन तेलापासून पर्यावरणअनुकूल टोनर तयार होतोय. परिणामी लेसर प्रिंटच्या कागदाचा पुनर्वापर शक्‍य होईल. कॅलिफोर्नियातील एका मोठ्या कारखान्यात "इकोफ्रेंडली वाईन' तयार करण्यासाठी संपूर्णतः सौर ऊर्जेचा वापर केला जातोय. भारतात सूर्यप्रकाश भरपूर असल्यानं आपल्यालाही तसे प्रयोग (आणि व्यावसायिक उत्पादन) करता येईल. रायझोबियम किंवा ऍझेटोबॅक्‍टर जिवाणू हवेतील नत्र जमिनीत आणू शकतात. रासायनिक खतांची निर्मिती करताना खूप ऊर्जा खर्च होते. जैव खतांचा वापर करून "ग्रीन केमिस्ट्री'चे प्रयोग साधता येतील. सध्या जगभर बायोडिझेलचा बोलबाला आहे. ते तयार होताना बायप्रॉडक्‍ट म्हणून भरपूर ग्लिसरीन तयार होतं. त्याचं काय करायचं, ही एक समस्या होती. ते ग्लिसरीन वापरून प्रो. गॅलेन सप्पेस यांनी शेकडो उपयोग असणारा प्रॉपिलिन ग्लायकॉल हा पदार्थ बनवलाय. भावी काळात "फ्युएल सेल' (इंधनघट) वापरून मोटारी धावतील. त्यासाठी ग्रीन केमिस्ट्री उपयुक्त ठरते.
तमिळनाडूमध्ये कातडी कमावण्यासाठी हजारो लघू किंवा कुटीरोद्योग आहेत. त्यामुळे पाणी, जमीन आणि हवा खूप प्रदूषित होते. आता या उद्योगासाठी जैविक उत्प्रेरकांची निर्मिती आपले सूक्ष्मजीवशास्त्रज्ञ करीत आहेत. रसायनांची पर्यावरणअनुकूल निर्मिती करण्यासाठी उत्तम जैविक उत्प्रेरकांचा शोध घेतला जातोय. एखादं रसायन तयार करताना 8 ते 10 प्रक्रिया करणं आवश्‍यक असतं. त्याऐवजी 4 ते 8 प्रक्रियांमध्ये किमान ऊर्जा, रसायनं व वेळ वापरून त्यांची निर्मिती केली जात आहे. मुंबईला नुकतीच भेट दिलेल्या प्रो. पॉल ऍनास्तास यांनी 1991 मध्ये पर्यावरणपूरक रसायनशास्त्रासाठी "ग्रीन केमिस्ट्री' शब्द प्रथमच वापरले. वीस वर्षांनंतर भारतीय संशोधक या क्षेत्रात आता आघाडी घ्यायला सिद्ध होत आहेत, ही समाधानाची बाब आहे.
Full Story
No comments:
Post a Comment