उर्वरकों के लिए बायोडिग्रेडेबल नैनोकोटिंग

संदर्भ

नैनो विज्ञान एवं प्रौद्योगिकी संस्थान (Institute of Nano Science and Technology- INST), मोहाली के शोधकर्ताओं ने उर्वरकों के लिए एक ‘नोवेल बायोडिग्रेडेबल नैनोकोटिंग’ विकसित की है, जो धीमी गति से उत्सर्जन को सक्षम करके पोषक तत्त्वों के उपयोग की दक्षता को बढ़ा सकती है।

• यह तकनीक उच्च फसल पैदावार को बनाए रखते हुए, पर्यावरणीय और आर्थिक लाभ प्रदान करते हुए आवश्यक उर्वरक की मात्रा को कम कर सकती है।

मुख्य विशेषताएँ एवं संरचना

• नैनो कोटिंग मैटेरियल: यह लेप नैनोक्ले-रेनफोर्स्ड बाइनरी कार्बोहाइड्रेट्स, विशेष रूप से चिटोसन (Chitosan) और लिग्निन (Lignin) से बनाया गया है, जिसे ‘एनिओनिक क्ले’ (Anionic Clay) के साथ मिलाकर स्थिर बंध बनाए जाते हैं।
• इसमें हाइड्रोफोबिक गुण होते हैं, जिसके कारण उर्वरकों को धीरे-धीरे छोड़ा जाता है, जिससे मृदा और जल में तेजी से घुलने और पोषक तत्त्वों की हानि कम होती है।

सामग्री स्थिरता (Material Sustainability) तथा जैव अनुकूलता (Biocompatibility)

• उपयोग किए जाने वाले नैनोमैटेरियल कम लागत वाले, प्रकृति से प्राप्त पदार्थ जैसे नैनो-क्ले, चिटोसन तथा स्टार्च हैं।
• बायोडिग्रेडेबल तथा यांत्रिक रूप से स्थिर होने के लिए डिजाइन किया गया, यह कोटिंग अपशिष्ट को कम करके और मृदा की पोषक क्षमता को बढ़ाकर सतत् कृषि प्रथाओं का समर्थन करता है।

आवेदन प्रक्रिया 

• ‘म्यूरेट ऑफ पोटाश’ जैसे उर्वरकों को समान रूप से लेपित करने के लिए एक रोटरी ड्रम प्रणाली का उपयोग किया जाता है, जो उर्वरकों में आवश्यक लगभग 80% पोटेशियम प्रदान करता है।
• यह प्रणाली, ‘सैंड एयर गन’ (Sand Air Gun) से सुसज्जित है, जो एक समान कोटिंग प्रदान करती है, जो परिवहन एवं हैंडलिंग के दौरान भी स्थिर रहती है।

लाभ 

• पोषक तत्त्वों के उपयोग की बेहतर दक्षता: धीमी गति से उत्सर्जित होने वाली प्रणाली पोषक तत्त्वों की उपलब्धता को फसल की जरूरतों के अनुरूप बनाती है, जिससे दक्षता बढ़ती है तथा आवश्यक उर्वरक की कुल मात्रा कम हो जाती है।
  • यह प्रौद्योगिकी चावल तथा गेहूँ जैसी फसलों के लिए अनुशंसित उर्वरक की मात्रा को कम कर देती है, जिससे फसल पैदावार को बनाए रखने या संभावित रूप से बढ़ाने में मदद मिलती है।
• पर्यावरणीय और आर्थिक प्रभाव: उर्वरक के बहाव तथा आसपास की मिट्टी और पानी के साथ इसकी अंतःक्रिया को सीमित करके, यह नवाचार पारंपरिक उर्वरकों से जुड़े पर्यावरणीय जोखिमों को कम करता है।
  • इसमें उर्वरक लागत में कमी लाकर तथा कृषि उत्पादन में वृद्धि करके किसानों की सामाजिक-आर्थिक स्थिति में सुधार लाने की भी क्षमता है, जो राष्ट्रीय अर्थव्यवस्था में सकारात्मक योगदान दे सकता है।

व्यापक अनुप्रयोगों के लिए संभावनाएँ 

• इन पॉलिमर की 3D नैनो संरचना का उपयोग कृषि से परे भी किया जा सकता है, क्योंकि इसमें बायोडिग्रेडेबिलिटी, बायोकंपैटिबिलिटी और थर्मोस-रिस्पॉन्सिव गुण होते हैं।
• भविष्य के अनुप्रयोगों में अन्य क्षेत्र शामिल हो सकते हैं, जहाँ नियंत्रित उत्सर्जन और पर्यावरणीय स्थिरता की आवश्यकता होती है।

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