Asset Publisher Asset Publisher

Back

በኢትዮጵያ ባዮቴክኖጂ ኢንስቲትዩት ተዘጋጅቶ በወር አንድ ጊዜ የሚቀርብ ታህሳስ /2011 ዓ.ም

በኢትዮጵያ ባዮቴክኖጂ ኢንስቲትዩት ተዘጋጅቶ በወር አንድ ጊዜ የሚቀርብ ታህሳስ /2011 ዓ.ም
ናኖቴከኖሎጂለንፁህ ዉሃ አቅርቦት የሚኖረዉ ሚና
የዓለም ጤና ድርጅት በቅርቡ ይፋ ባደረገዉ መረጃ የዓለማችን ወደ 1 ቢሊዮን የሚጠጋዉ የህብረተሰብ ክፍል ንፁህ የመጠጥ ዉሃ አያገኝም፡፡ በየዓመቱም 3.6 ሚሊዮን ሰዎች በዉሃ ወለድ በሽታዎች የሚሞቱ ሲሆን ከዚህም ዉስጥ 98 በመቶዉ በማደግ ላይ ባሉ አገራት የሚከሰት ነዉ፡፡ አሁን ባለዉ የህዝብ ቁጥር ዕድገት የሚቀጥል ከሆነ በ2025 የዓለማችን ግማሹ የሚሆነዉ የህብረተሰብ ክፍልበዉሃ እርዛት ዉስጥ እንዲኖር ይገደዳል፡ እንደ ዓለም ዓቀፉ የዉሃ መማክርት (WWC)አገላለፅ የዓለማችን አጠቃላይ ዉሃ በ5 ሊትር ዕቃ ዉስጥ መቀመጥ ቢችል ንፁህ የሆነዉ የዉሃ መጠን ከአንድ የሻይ ማንኪያ ያነሰ ነዉ፡፡ ትልቁ ችግር የሚሆነዉ ደግሞ ይህንን የሻይ ማንኪያ የማይሞላ ንፁህ የዉሃ መጠን እንኳ በአግባቡ መያዝ አለመቻላችን ነዉ፡፡ 
የዓለም ባንክእንዳስቀመጠዉ ከግብርና ቀጥሎ የጨርቃ ጨርቅ ኢንዱስትሪ ውሃን በመበከል እስከ 20 በመቶዉ ትልቁንድርሻ ይይዛል፡፡ ከዚህም በተጨማሪ የዉሃ ማከሚያ ፕላንቶች የሚጠቀሙት የማጥለያ ሜምብሬን ለመዘጋት (Fouling) የተጋለጡ በመሆናቸዉ ከፍተኛ የኃይል ፍጆታና የገንዘብ ወጪን ያስከትላሉ፡፡ በአሁኑ ሰዓት በዉሃ ማጠራቀሚያ ቋት ዉሃን የማከም ተግባር የሚከናወነዉ ኬሚካሎችን (እንደ ክሎሪን፣ ክሎሮአሚን፣ ኦዞን) ወይም የዩቪ ጨረራን በመጠቀም ሲሆን እነዚህም ነባር የዉሃ ማከሚያ ቴክኖሎጂዎች (ፊዚካል፣ ኬሚካልና ባዮሎጂካል ዘዴዎች) ኃይልና ወጪ ቆጣቢ ካለመሆናቸዉም በላይ ለመርዛማ ኬሚካሎች ምንጭ ይሆናሉ፡፡ በመሆኑም ኃይልና ወጪ ቆጣቢ የሆኑና ያልተማከሉ የዉሃ ማጣሪያ ቴክኖሎጂዎችን ማግኘትና በቂ የንፁህ ዉሃ አቅርቦትን ዘላቂ የማድረግ ተግባር የዓለማችን ትልቁ ፈተና ሆኖ ቆይቷል፡፡ከዚህ አኳያናኖቴክኖሎጂ የተሻሻሉ ማጣሪያ ዘዴዎችን በመጠቀም ዉሃን በማጣራት መልሶ ጥቅም ላይ በማዋል የዉሃ ጥራትና አቅርቦትን እንዲሁም የዉሃ ሀብት አጠቃቀምን ዉጤታማ በማድረግሂደት የወደፊት ትልቅ ተስፋን ሰንቋል፡፡
1. ቆሻሻን መምጠጥና መለየት (Adsorption and Separation)
በካይ አካላትን ወይም ቆሻሻንለይተዉ የሚመጡ (Sorbets)ለምሳሌ፡- የተሰካኩ ንብርብር የካረቦን ናኖቱቦዎች (multi-walled carbon nanotubes, MWCNTs) የሊድ (lead) እና የመዳብ (copper) ብረት አስተኔዎችን ከዉሃ ነጥሎ በማስቀረት ከነባር ዘዴዎች እጅግ የተሻሉ ናቸዉ፡፡ ለዉሃ ብክለት መንስኤ የሚሆኑአዳዲስ በካይ አካላት በየጊዜዉ የሚፈጠሩ ሲሆን እንደየባህሪያቸዉ ለማስወገድና ለማምከን የሚያስችሉውቅር ናኖቁሶችን (engineered nanomaterial’s, ENMs) የያዙ ዘዴዎችን ለመስራት ናኖቴክኖሎጂ ዕድል ይሰጣል፡፡

2. ተህዋሲያንን የማስወገድሂደት
የመጠጥ ዉሃ መገኛ የሆኑ የዉሃ አካላት፣ ማለትም ወንዞች፣ ኩሬዎችና የከርሰ-ምድር ዉሃ ለተለያዩ በካይ ነገሮች የተጋለጡ ናቸዉ፡፡ በተለይም ከኢንዱስትሪ የሚወጡ ቆሻሻዎች፣ ፀረ-ተባይ ኬሚካሎች ወዘተ. የመሳሰሉትን በአነስተኛ መጠን የሚገኙ ቢሆኑ እንኳ በሚለቀቁበትና ወደ አካባቢዉ በሚገቡበት ጊዜ በከፍተኛ ሁኔታ ስለሚባዙ ተፅዕኗቸዉም በዚያዉ ልክ የከፋ ነዉ፡፡ የዉሃ ብክለትን ለማስወገድ የምንጠቀማቸዉ ነባር ዘዴዎች በብዙችግሮች የታጠሩናቸዉ፡፡ በተለይም በአሁኑ ጊዜ የሚገኙት የተማከሉ ትላልቅ የዉሃ ማከሚያ ፕላንቶች መጠነ ሰፊ ኢንፍራሰትራክቸር ያላቸዉና ከፍተኛ የኬሚካል ግብዓትና የኃይል ምንጭ የሚጠይቁ ከመሆናቸዉም በተጨማሪ ዉሃን በማከም ሂደት የሚፈጠሩ አላስፈላጊ የሆኑ መርዛማ ኬሚካል ተረፈ ምርቶችን ለማስወገድ ሲባል ዉስብስብ ተግባራትና ሂደቶችን እንዲያልፉ ይደረጋል፡፡ በመሆኑም የተሻሻሉ፣ አቅምን ያገናዘቡ፣ ኃይል ቆጣቢ፣ ለአጠቃቀም ምቹ፣ በቀላሉ የሚጠገኑ፣ በስፋት ተደራሽ ሊሆኑ የሚችሉየማጣሪያ ዘዴዎች እንዲኖሩከማስቻል አኳያ ዉቅር ናኖቁሶች (ENMs) ባላቸዉ በናኖሜትር ደረጃ ያነሰ የቅንጣት መጠን ልዩ ባህሪያትንየተላበሱ በመሆናቸዉ ተህዋስያንን የማድከምና የመግደልከፍተኛ አቅም አላቸዉ፡፡ እነዚህ ዉቅር ናኖቁሶች (ENMs) ከቅንጣት መጠናቸዉ ማነስ ጋር ተያይዞየሚኖራቸዉ ገፀ-ንክኪ ስፋት (surface area) ስለሚጨምር በሚፈጥሩት ከፍተኛ መስተጋብር የተህዋስያንን ስሪት አካል ሰርስሮ በመግባትና በማፈራረስ መግደል ወይም የመራባት ዑደታቸዉን ማስቆም ይችላሉ፡፡ በአሁኑ ወቅት ዉሃን ከቦታዉ ለማከምና ጥራቱን ለማሻሻል የሚጠቅሙ በርካታ ውቅር ናኖቁሶች ተግባር ላይ እየዋሉ ሲሆን፤ከነዚህም መካከል እንደ ናኖሲልቨር (Nano-Ag)፣ ናኖዚንክኦክሳይድ (Nano-ZnO)፣ ናኖታይታኒየም ኦክሳይድ (Nano-TiO2)፣ ካረቦንናኖቲዩብስ (CNTs)፣ የመሳሰሉት ይገኙበታል፡፡በቀጣይም ከአንድ በላይ ግብረ-ገብነት (functionalities) ያላቸዉ ውቅር ናኖቁሶችን በመፍጠር ዉሃ ወለድ ተዋህስያንና የብክለት መንስዔችን በማስወገድ ንፁህ የመጠጥ ዉሃ አቅርቦትን በተሻለ ለማሳደግ ኖቴክኖሎጂ ከፍተኛ ሚና እንደሚኖረዉ ይታመናል፡፡
3. ጨዋማ ዉሃን በማጣራት ለመልሶ ጥቅም ማዋል
የዉሃ ዕጥረት የምድራችን አንዱ ስጋት መሆኑና ያለዉ የንፁህ ዉሃ መጠን ዝቅተኛ መሆን ጥቅም ላይ ያልዋሉ ጨዉ አዘል የኩሬ ዉሃ እና ክፋብሪካ የሚወጡ የዉሃ ምንጮችን አጣርቶ መልሶ ጥቅም ላይ እንዲውሉ ማድረግ ግድ ይላል። በዚህ ረገድ የተለያዩ ቴክኖሎጂዎች ቢኖሩም ውሃን ከጨዉ ወይም ከቆሻሻ ዝቃጭ አጥልሎ ለማዉጣት የሚያስችለው ሪቨርስ ኦስሞሲስ (Reverse Osmosis, RO)ባለው አንፃራዊ አነስተኛ የኃይል ፍጆታ በቀደሚነት ይጠቀሳል። በሪቨርስ ኦስሞሲስ የቆሸሸ ዉሃን የማጣራት ሂደት ዋነኛው ክፍል በሆነዉ ስስ የማጥለያ ሜምብሬን ንፁህ የሆነዉ ዉሃ እንዲያልፍ እና የማይፈለገዉ ዝቃጭ ደግሞ እንዲቀር ማስቻል ነዉ። በኢንዱስትሪ ደረጃ የሪቨርስ ኦስሞሲስ ማጥለያ ሜምብሬን ከ 200 ናኖ ሜትር ያነሰ ዉፍረት ያለዉ ሲሆን አሁን ባለዉ ሁኔታ ለመጠጥ ግልጋሎት የሚሆን ዉሃ ለማቅረብ ዉጤታማ ቴክኖሎጂ ነዉ። ይሁን እንጂ የሚከተሉት ጉድለቶች አሉት፦
• በኩሬ ዉሃ ዉስጥ የሚገኙ በጣም አነስተኛና ገለልተኛ የሆኑ ንጥረ ነገሮች እንደ ቦሮን (Boron) እና በሚወገዱ ፍሳሽ ዉስጥ የሚገኙ ካንሰር አምጪ ውህዶችን ማስቀረት አለመቻሉና የጥራት ጉድለት ማስከተሉ፣
• የማጥለያ ሜምብሬኑ ባለዉ ውጫዊ ገጽ ኬሚካዊ ባህሪና አወቃቀር ምክንያት በማጣራት ሂደት የሚፈጠር የቆሻሻ ግግር ዉጤታማነቱን መቀነሱ፣
• ሜምብሬኑ፣ የሚፈጠርን የቆሻሻ ግግር ለመከላከል ሲባል በሚጨመሩ እንደ ክሎሪን ባሉ ኬሚካሎች የሚጠቃና የመቋቋም አቅም የሌለዉ መሆኑ ዋና ዋናዎቹ ናቸው።
ለነዚህ ችግሮች ናኖቴክኖሎጂ አማራጭ መፍትሄዎችን ለማግኘት የሚያስችል አቅም እንዳለዉ ታሳቢ በማድረግ በዚህ ዙሪያ ሰፊ ጥናት እየተደረገ ይገኛል። ለምሳሌ፡- በናኖዳያሜትር ደረጃ የሚገለጹ ካርቦን ነክ ቁሶች (Carbon Nanotubes - CNTs) እና የናኖቴክኖሎጂ ስሪት ወይም ውቅር ናኖቁሶችን በመጠቀም ሜምብሬኑን በተሻለ መልክ መቀየርና የአሰራር አቅም እንዲኖረዉ ማድረግ ሲሆን ሌላዉ አማራጭ ደግሞ የሜምብሬኑን ዲዛይን በማሻሻል የቆሻሻ ግግር እንዳይፈጠር ማድረግ ይሆናል።


የዉሃ ማጥለል ወይም ሜምብሬን ፊልትሬሽን ሂደት ስዕላዊ መግለጫ
ውቅር ናኖቁሶች (ENMs) የአካባቢና ጤና ተያያዥ ጉዳዮች
የዉቅር ናኖቁሶች (ENMs) መስተጋብር የመፍጠር ባህሪ እጅግ ከፍ ማለቱን ተከትሎ በአካባቢና በጤና ላይ ሊመጡ የሚችሉ የተለያዩ ለውጦችስጋት አብሮ ይነሳል፡፡ ቁሶች መጠናቸዉ እጅግ በማነሱ (በናኖሜትር መጠን) ምክንያት ከተለመዱት የቁስ አካላት ባህሪ የተለየ ባህሪያትን ሊያሳዩ ይችላሉ፡፡በተለይምከአካባቢ ተፅዕኖ ጋር በተያያዘ በውቅር ናኖቁሶች ዙሪያ የተደረጉ የጥናት ዉጤቶች ወጥነት (reproducibility) የሚያንሳቸዉ መሆኑ በዚህ ረገድ ግልፅ መረጃ አለመኖሩ እንደ ችግር ይነሳል፡፡ ይህም በዉቅር ናኖቁሶች መጠንና ቅርፅ መለያየት እና አንድ ወጥ የሆኑ መለኪያና መተንተኛ ዘዴዎች (standardized procedures for ENM characterization) አለመኖር ምክንያት የመጣ ነዉ፡፡ ለማንኛዉም እነዚህን ችግሮችለማስቀረትየሚከናወኑ የዳሰሳ ጥናቶችና የአተናተን ዘዴዎች እጅግ ዉስብስብ ከሆነዉ ተፈጥሯዊ ሁነቶች ጋር ማስተሳሰር አስፈላጊ በመሆኑ ጥረቶች ሁሉ ከዚህ አንፃር እየተቃኙ ይገኛል፡፡ ጥሩዉ ነገር እስከ አሁን የተደረጉ ጥናቶች የቱንም ያህል የተለያዩ ቢሆኑም ውቅር ናኖቁሶች በአካባቢ በተለይም በዉሃ ዉስጥ የሚገኙበት የመጠን ደረጃ በዓለም አቀፍ ተቋማት ካስቀመጡት ከሚፈቀደዉ የመጠን ደረጃ በእጅጉ ያነሰ መሆኑ ነዉ፡፡
የውቅር ናኖቁሶች ማህበራዊ ተቀባይነት
ውቅር ናኖቁሶች ዘላቂነትና የሚኖራቸዉ ተቀባይነት በሚሰጡት ግልጋሎት የሚወሰን ነዉ፡፡ ለምሳሌ፡-ውሃን በማከም ለመጠጥ እንዲዉል በማድረግ ሂደት ከነባሮቹ ዉሀን የማከሚያ ዘዴዎች ወደ ናኖቴክኖሎጂ ስሪት ዘዴዎች በመሸጋገር እጅግ የተሻለ ንፁህ የመጠጥ ዉሀን ማቅረብና ተያይዘዉ የሚመጡ የዉሃ ወለድ በሽታችን በከፍተኛ ሁኔታ መቀነስ እየተቻለ ነዉ፡፡ በዚህ ረገድ ውቅር ናኖቁሶችንተቀዳሚ በማድረግ የመጠቀም ዝንባሌዎች ይታያል፡፡ ውቅር ናኖቁሶችን በመጠቀም የኬሚካልና የኃይል ፍጆታን በጅጉ መቀነስ መቻሉ፤ ወይም በሌላ አነጋገር ወጪ ቆጣቢ የናኖ ስሪት ቴክኖሎጂዎች ነባር የዉሃ ማከሚያ ዘዴዎችን የመተካት አቅም ይኖራቸዋል፡፡ በተለይም ከዚህ በፊት የምንጠቀምባቸዉ የዉሃ ማጣሪያና ማከማቻ ዘዴዎች የተማከሉና በብዙ ቦታዎች ላይ ያላቸዉ ተደራሽነት አናሳ መሆኑ፤ በአንጻሩ ደግሞ ውቅር ናኖቁሶችን በመጠቀም የተሻሻሉና በቀላሉ ተደራሽ ሊሆኑ የሚችሉ ቴክኖሎጂዎች እንዲመጡ ዕድል ስለሚፈጥር ተቀባይነት ይኖራቸዋል፡፡ በመጨረሻም ውቅር ናኖቁሶች የተጣራና የታከመ ንፁህ የመጠጥ ዉሃን በማቅረብ ረገድ ነባር ዘዴዎችንም በመደገፍ ዉጤታማነታቸዉን ከፍ ለማድረግ የሚያስችሉ ናቸዉ፡፡ በመሆኑም ውቅር ናኖቁሶች ባላቸዉ ከፍተኛ ጠቀሜታ ማህበራዊ ተቀባይነታቸዉ በእጅጉ እያደገ መጥቷል፡፡

ኢንስቲትዩቱን አስመልክቶ ለሚኖሩ ማናቸውም ጥያቄ አስተያየትና ጥቆማ ጠመንጃ ያዥ ንግድ ባንክ ጎን ባለው ቢሮችን በአካል ወይም ስልክ፡- + 251114661867: ፓ.ሳ.ቁ. 5954 ድህረ-ገጽ፡-www.ebti.gov.et ፋክስ + 251114660241፡ ኢሜል ፡ info@ebti.gov.et ማቅረብ ይቻላል፡፡