एक ऐसी दुनिया की कल्पना करें जहाँ हम जो चीजें discarded करते हैं - जैसे कृषि उपोत्पाद और प्राकृतिक पौधों की सामग्री - हमारे तत्काल प्लास्टिक कचरे के संकट का समाधान बन जाती हैं। यह कोई दूर का सपना नहीं है, बल्कि दुनिया भर के समर्पित शोधकर्ताओं की बदौलत तेजी से विकसित हो रही वास्तविकता है। इस अभिनव आरोप का नेतृत्व राष्ट्रीय प्रौद्योगिकी संस्थान (एनआईटी) राउरकेला की एक टीम कर रही है, जो सामान्य फलों के छिलके और बीजों में छिपी क्षमता में गहराई से उतर रही है।
एसोसिएट प्रोफेसर डॉ. प्रीतम सरकार के मार्गदर्शन में, खाद्य प्रक्रिया इंजीनियरिंग विभाग लंबे समय से कचरा मानी जाने वाली सामग्रियों को बदल रहा है। सरलता के साथ, कृषि अवशेषों को बायोडिग्रेडेबल फिल्मों में परिवर्तित किया जा रहा है जो खाद्य पैकेजिंग में क्रांति लाने के लिए तैयार हैं। कटहल, जामुन और लीची के विनम्र बीज अब केंद्र स्तर पर ले रहे हैं।
यह अभूतपूर्व कार्य डॉ. प्रीतम के मार्गदर्शन में डॉ. संतोष रविचंद्रन, राहुल ठाकुर, सिंधु श्रावंती और सौविक गिरि के सहयोगात्मक प्रयास का परिणाम है। इन मामूली गुठलियों में क्या मूल्यवान गुण होते हैं? हमने डॉ. प्रीतम और डॉ. संतोष रविचंद्रन के साथ इस पर चर्चा की, जिनके प्रत्यक्ष प्रयासों ने इस नवाचार का बीड़ा उठाया।
बीजों की शक्ति को अनलॉक करना
वैश्विक खाद्य उद्योग में प्लास्टिक की व्यापक उपस्थिति निर्विवाद है। LDPE, HDPE और पॉलीस्टायर्न जैसे सिंथेटिक प्लास्टिक को उनके स्थायित्व और लचीलेपन के लिए चुना जाता है। हालांकि, उनकी पर्यावरणीय लागत बहुत अधिक है। "ये पेट्रोलियम-व्युत्पन्न सामग्री प्रदूषण में महत्वपूर्ण योगदान देती हैं, विघटित होने में 700 साल तक का समय लेती हैं। जैसे-जैसे वे टूटते हैं, वे माइक्रोप्लास्टिक और नैनोप्लास्टिक में खंडित होते हैं, पारिस्थितिक तंत्र को दूषित करते हैं और कैंसर और प्रजनन संबंधी समस्याओं सहित गंभीर स्वास्थ्य चिंताओं को बढ़ाते हैं," डॉ. प्रीतम बताते हैं।
जवाब में, डॉ. प्रीतम की टीम ने एक अभिनव मार्ग चुना: कृषि अपशिष्ट को नया मूल्य देना। "चुनी गई प्रमुख सामग्रियों में कटहल, जामुन और लीची के बीजों से प्राप्त स्टार्च, इमली के बीज पॉलीसेकेराइड (जटिल कार्बोहाइड्रेट) के साथ संयुक्त हैं," वे साझा करते हैं। ये अक्सर अनदेखी उपोत्पाद पर्यावरण के अनुकूल पैकेजिंग बनाने के लिए महत्वपूर्ण वादा प्रदान करते हैं।
वह विस्तार से बताते हैं, "कटहल के बीज, आमतौर पर उपभोग के बाद discarded कर दिए जाते हैं, स्टार्च से भरपूर होते हैं - एक प्राकृतिक बहुलक जो, जब संसाधित होता है, तो बायोडिग्रेडेबल फिल्मों के लिए एक मजबूत आधार बनाता है। जामुन के बीज अपने अद्वितीय गुणों का योगदान करते हैं, और लीची के बीज, हालांकि छोटे होते हैं, एक स्टार्च-समृद्ध घटक प्रदान करते हैं जो परिणामी पैकेजिंग की ताकत और लचीलेपन को बढ़ाता है।" वे आगे कहते हैं कि इमली के बीज पॉलीसेकेराइड उत्कृष्ट यांत्रिक शक्ति और बाधा गुण प्रदान करते हैं।
वैज्ञानिक दृष्टिकोण आगे बढ़ता है। इन फिल्मों की सुरक्षात्मक क्षमताओं को मजबूत करने के लिए, डॉ. प्रीतम की टीम नैनोकणों को शामिल करती है - जैसे जिंक ऑक्साइड, चिटोसन और लिग्निन नैनोकण। "जिंक ऑक्साइड नैनोकणों को उनकी रोगाणुरोधी गतिविधि के लिए जाना जाता है, जो खाद्य सुरक्षा में योगदान करते हैं। चिटोसन नैनोकण भी रोगाणुरोधी गुण जोड़ते हैं, जबकि लिग्निन नैनोकण एंटीऑक्सिडेंट गतिविधि का परिचय देते हैं और फिल्म की जैविक प्रभावशीलता को बढ़ावा देते हैं," वे स्पष्ट करते हैं। इनमें से प्रत्येक घटक रोगाणुरोधी और एंटीऑक्सिडेंट रक्षा की एक शक्तिशाली परत का परिचय देता है, जो बैसिलस सेरेस और एस्चेरिचिया कोलाई जैसे हानिकारक रोगाणुओं से खराब होने वाले खाद्य पदार्थों की रक्षा के लिए महत्वपूर्ण है, जो खाद्य जनित बीमारियों का कारण बन सकते हैं।
बढ़ी हुई ताजगी के लिए बायोडिग्रेडेबल फिल्में
डॉ. प्रीतम बताते हैं कि इन फिल्मों को एक अभिनव डिपिंग तकनीक का उपयोग करके लगाया जाता है, जो फल पर एक सुरक्षात्मक इमल्शन कोटिंग बनाती है। परीक्षणों के माध्यम से, टीम ने शेल्फ जीवन में एक महत्वपूर्ण विस्तार का प्रदर्शन किया है - उदाहरण के लिए, बायोडिग्रेडेबल फिल्म के साथ लेपित टमाटर बिना लेपित वाले की तुलना में 15 दिनों तक ताजे रहे। कल्पना कीजिए कि टमाटर, केले और सपोटा इन अभिनव फिल्मों में कसकर लिपटे हुए हैं, उनकी ताजगी दिनों या हफ्तों तक बढ़ गई है।
डॉ. संतोष अपनी व्यक्तिगत यात्रा साझा करते हैं, "मैंने कटहल, जामुन और लीची के पूरे बीज पाउडर से फिल्में विकसित करने में लगभग एक साल समर्पित किया। शुरू में, मुझे असफलताओं का सामना करना पड़ा। हालांकि, मैं कंपोजिट के लिए उपयुक्त मजबूत प्राकृतिक सामग्री के रूप में बीजों की क्षमता के बारे में आश्वस्त था। इससे मुझे उनकी संरचना का विश्लेषण करने और उनकी कठोरता में योगदान करने वाले प्राथमिक यौगिकों को अलग करने के लिए प्रेरित किया।" वह जारी रखते हैं, "इन यौगिकों को निकालने और डालने के बाद, मैंने लचीली फिल्में बनाईं। उनके गुणों को और बढ़ाने के लिए, मैंने उपोत्पादों से प्राप्त प्राकृतिक नैनोफिल्लर को शामिल किया। इससे फिल्मों में काफी सुधार हुआ, जिन्होंने टमाटर, सपोटा और केले के लिए कोटिंग्स के रूप में उत्कृष्ट प्रदर्शन किया।"
विशेष रूप से, ये पर्यावरण के अनुकूल फिल्में 60 दिनों के भीतर पूरी तरह से विघटित हो जाती हैं। "हम छोटे कपों में बायोडिग्रेडेबिलिटी अध्ययन करते हैं। ऐसे ही एक अध्ययन के दौरान, मुझे एक छोटा पौधा मिला जो उन कपों में उगना शुरू हो गया था। एक बार जब फिल्में खराब हो जाती हैं, तो वे मिट्टी के रोगाणुओं और पौधों के लिए पोषक तत्व बन जाती हैं। यही वह सर्कुलर अर्थव्यवस्था है जिसे हम हासिल करना चाहते हैं," संतोष कहते हैं।
लेकिन प्राकृतिक सामग्री कितनी टिकाऊ हो सकती है? "यहीं पर मानवीय जिज्ञासा सामग्री विज्ञान से मिलती है, क्योंकि फिल्में LDPE या पॉलीप्रोपाइलीन जैसे पारंपरिक प्लास्टिक के बराबर यांत्रिक शक्ति प्रदर्शित करती हैं," डॉ. प्रीतम नोट करते हैं। "उपभोक्ताओं के रूप में, हम इस आंदोलन में सक्रिय भागीदार बन जाते हैं, उन नवाचारों का समर्थन करते हैं जो एक कम प्रदूषित, अधिक संतुलित दुनिया का वादा करते हैं," वे आगे कहते हैं।
पारंपरिक प्लास्टिक से इन बायोडिग्रेडेबल विकल्पों में बदलाव सिर्फ एक औद्योगिक परिवर्तन से कहीं अधिक है; यह एक सांस्कृतिक परिवर्तन है। यह पर्यावरणीय प्रबंधन के बारे में हमारी बढ़ती जागरूकता के साथ संरेखित होता है। प्रत्येक फिल्म, सावधानीपूर्वक इंजीनियर लेकिन प्रकृति से प्रेरित, हमारे उपभोक्तावादी मानदंडों को चुनौती देती है: क्या होगा यदि कचरा अंत नहीं है, बल्कि एक शक्तिशाली नई शुरुआत है?
तो, जैसा कि आप अपने हाथ में फलों और उन्हें घेरने वाली पैकेजिंग पर विचार करते हैं, जिज्ञासा को अपना मार्गदर्शक बनने दें। क्या होगा यदि हर बीज, हर खोल, एक स्वच्छ ग्रह का रहस्य रखता है? क्या होगा यदि सतत नवाचार में अगली बड़ी छलांग, सचमुच, हमारी पहुंच में है?
