ಉಸಿರುಗಟ್ಟುತ್ತಿರುವ ನಗರಗಳಿಗೆ “ಆಲ್ಗೆ ಟ್ರೀ” ಎಂಬ ಜೈವಿಕ ಇಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್‌ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ

 ಉಸಿರುಗಟ್ಟುತ್ತಿರುವ ನಗರಗಳಿಗೆ  “ಆಲ್ಗೆ ಟ್ರೀ” ಎಂಬ  ಜೈವಿಕ ಇಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್‌ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ

                                        ✍️ಲೇಖನ : 

ರಾಮಚಂದ್ರ ಭಟ್ ಬಿ.ಜಿ. 

ಹವ್ಯಾಸಿ ವಿಜ್ಞಾನ ಲೇಖಕರು 

 

ಕೆಲವು ವರ್ಷಗಳ ಹಿಂದೆ ಸುದ್ದಿಯಾದ ಸರ್ಬಿಯಾದ ಬೆಲ್‌ಗ್ರೇಡ್ ನಗರದಲ್ಲಿ ಸ್ಥಾಪಿಸಲಾದ ದ್ರವರೂಪಿ ವೃಕ್ಷದ ಕುರಿತು ನೀವು ಓದಿರಬಹುದು. ಆಗ ಅದು ಅನೇಕರಿಗೆ ವಿಜ್ಞಾನದ ನವಿರು ಕಲ್ಪನಾ ವಿಲಾಸದಂತೆ ಅನಿಸಿದ್ದಿರಬಹುದು. “ಅಯ್ಯೋ! ನೀರೊಳಗಿನ ಶೈವಲಗಳು ಮರಗಳ ಕೆಲಸ ಮಾಡುತ್ತವೆಯೇ?” ಎಂಬ ಪ್ರಶ್ನೆ ಸಹಜವಾಗಿಯೇ ಮೂಡಿರಬಹುದು. ಆದರೆ ವಿಜ್ಞಾನ ಅಲ್ಲಿಗೆ ನಿಂತಿಲ್ಲ. ಈಗ ಆ ಪರಿಕಲ್ಪನೆ ಇನ್ನಷ್ಟು ಪ್ರೌಢಗೊಂಡು “ಆಲ್ಗೆ ಟ್ರೀ” ಎಂಬ ಹೊಸ ನಗರ ಪರಿಸರ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವಾಗಿ ರೂಪಾಂತರಗೊಂಡಿದೆ.

ಭೋಪಾಲ್‌ನಲ್ಲಿ ಸ್ಥಾಪಿಸಲಾದ ಭಾರತದ ಮೊದಲ “ಆಲ್ಗೆ ಟ್ರೀ” ಕೇವಲ ಒಂದು ಯಂತ್ರವಲ್ಲ; ಅದು ಪ್ರಕೃತಿಯ ಅತಿ ಪ್ರಾಚೀನ ಇಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್ ಮತ್ತು ಮನುಷ್ಯನ ಆಧುನಿಕ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದ ಅಪೂರ್ವ ಸಂಗಮ.

ಸೂಕ್ಷ್ಮಶೈವಲಗಳ ‘ಬಯೋ-ಕೆಮಿಕಲ್’ ಶಕ್ತಿ

ಸೂಕ್ಷ್ಮಶೈವಲಗಳು (Micro-algae) ಪ್ರಕೃತಿಯ ಅತ್ಯಂತ ಪರಿಣಾಮಕಾರಿ ಆಕ್ಸಿಜನ್ ಉತ್ಪಾದಕರು. ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಮರಗಳಿಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ ಇವುಗಳ ದ್ಯುತಿಸಂಶ್ಲೇಷಣಾ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ (Photosynthetic efficiency) ಅತ್ಯಂತ ಹೆಚ್ಚು. ಮರಗಳು ಭೂಮಿಯ ಮೇಲ್ಮೈ ವಿಸ್ತೀರ್ಣದ ಮೇಲೆ ಅವಲಂಬಿತವಾಗಿದ್ದರೆ, ಶೈವಲಗಳು ನೀರಿನ ಲಭ್ಯತೆಯನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿ ಬೆಳೆಯುತ್ತವೆ. ವಿಕಾಸದ ಹಾದಿಯಲ್ಲಿ ಶೈವಲಗಳು ಕೋಶೀಯ ಮಟ್ಟದ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿದ್ದು,  ಮರಗಳಂತೆ ಕಾಂಡ, ಬೇರು ಅಥವಾ ರೆಂಬೆಗಳನ್ನು ನಿರ್ಮಿಸಲು ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ವ್ಯಯಿಸುವುದಿಲ್ಲ. ಅವು ಸೂರ್ಯನ ಬೆಳಕನ್ನು ನೇರವಾಗಿ ಜೀವಕೋಶದ ವಿಭಜನೆಗೆ ಮತ್ತು ಆಕ್ಸಿಜನ್ ಉತ್ಪಾದನೆಗೆ ಬಳಸುತ್ತವೆ. ಇದೇ ನಮ್ಮ ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳ ಗಮನ ಸೆಳೆದು ಹೊಸ ಆವಿಷ್ಕಾರಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಯಿತು. ಈ ದ್ಯುತಿಸಂಶ್ಲೇಣಾ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ನಾವು ಕೆಳಗಿನ ಸಮೀಕರಣದ ಮೂಲಕ ಅರ್ಥೈಸಿಕೊಳ್ಳಬಹುದು:

6CO₂ + 6H₂O + ಬೆಳಕು ­à C₆H₁₂O₆ + 6O₂

ಇಲ್ಲಿ 'ಫೋಟಾನ್ಸ್‌' ಅಥವಾ ಬೆಳಕಿನ ಕಣಗಳನ್ನು ಕೃತಕ ಎಲ್‌ಇಡಿ ಲೈಟ್‌ಗಳ ಮೂಲಕ ನಿಯಂತ್ರಿಸುವುದರಿಂದ, ರಾತ್ರಿಯ ವೇಳೆಯಲ್ಲೂ ಈ 'ಮರ' ಆಕ್ಸಿಜನ್ ನೀಡುತ್ತಾ ಸಕ್ರಿಯವಾಗಿರುತ್ತದೆ!

ಒಂದು ಯಂತ್ರವೇ 25 ಮರಗಳ ಸಮ!

ಭೋಪಾಲ್‌ನ ಆಲ್ಗಲ್‌ಟ್ರೀಯ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆ ಅಚ್ಚರಿ ಹುಟ್ಟಿಸುವಂತಿದೆ. ಒಂದು ಘಟಕವು ವರ್ಷಕ್ಕೆ 1.5 ಟನ್ ಕಾರ್ಬನ್ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಇದೇ Carbon Sequestration (ಕಾರ್ಬನ್ ಸಿಕ್ವೆಸ್ಟ್ರೇಷನ್) , ಎಂದರೆ ವಾತಾವರಣದಲ್ಲಿರುವ ಹೆಚ್ಚುವರಿ ಕಾರ್ಬನ್ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್ ಅನಿಲವನ್ನು ಹೀರಿ, ಅದನ್ನು ದೀರ್ಘಕಾಲದವರೆಗೆ ಒಂದೆಡೆ ಸುರಕ್ಷಿತವಾಗಿ ಸಂಗ್ರಹಿಸಿಡುವ (ಸೆರೆಹಿಡಿಯುವ) ಪ್ರಕ್ರಿಯೆ. ಸರಳವಾಗಿ ಹೇಳುವುದಾದರೆ, ಇದು ಪರಿಸರದಲ್ಲಿ ಹಸಿರುಮನೆ ಅನಿಲಗಳ ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು ತಗ್ಗಿಸಿ, ಜಾಗತಿಕ ತಾಪಮಾನ ಏರಿಕೆಯನ್ನು (Global Warming) ನಿಯಂತ್ರಿಸಲು ಪ್ರಕೃತಿ ಮತ್ತು ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ ಬಳಸುವ ಒಂದು 'ಕಾರ್ಬನ್ ಬ್ಯಾಂಕ್' ವ್ಯವಸ್ಥೆ ಎನ್ನಬಹುದು. ಮರಗಳು ಬೆಳೆಯಲು ದಶಕಗಳ ಕಾಲ ಬೇಕಾದರೆ, ಈ ಆಲ್ಗಲ್‌ ಯಂತ್ರ ಸ್ಥಾಪಿಸಿದ ಕೆಲವೇ ದಿನಗಳಲ್ಲಿ ಪೂರ್ಣ ಪ್ರಮಾಣದ ಕೆಲಸ ಆರಂಭಿಸುತ್ತದೆ. 

ಕಣ ರೂಪದ ಮಾಲಿನ್ಯಕಾರಕಗಳ ‘ಸ್ಕ್ರಬ್ಬಿಂಗ್’ (Scrubbing): ಕೇವಲ ವಿಷಾನಿಲಗಳಷ್ಟೇ ಅಲ್ಲದೆ, ಗಾಳಿಯಲ್ಲಿರುವ ಮಾಲಿನ್ಯಕಾರಕ ಕಣಗಳಾದ - PM 2.5 ಮತ್ತು PM 10 ಕಣಗಳನ್ನು ಇದು ನೀರಿನ ಮಾಧ್ಯಮದ ಮೂಲಕ ಹಾದುಹೋಗುವಂತೆ ಮಾಡುವ ಮೂಲಕ ‘ವೆಟ್ ಸ್ಕ್ರಬ್ಬಿಂಗ್’ (Wet Scrubbing) ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದಂತೆ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸಿ ಗಾಳಿಯನ್ನು ತೊಳೆದು ಶುದ್ಧೀಕರಿಸುತ್ತದೆ. PM 10 ಕಣಗಳು 10 ಮೈಕ್ರೋಮೀಟರ್‌ಗಿಂತ ಕಡಿಮೆ ವ್ಯಾಸವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಕಣಗಳು (ಮಾನವನ ಕೂದಲಿನ ಅಗಲದ ಏಳನೇ ಒಂದು ಭಾಗ). ಇವು ಧೂಳು, ಪರಾಗ ಮತ್ತು ಕೈಗಾರಿಕೆಗಳಿಂದ ಬರುವ ವಸ್ತುಗಳು. ಇವು ಮೂಗು ಮತ್ತು ಗಂಟಲಿನಲ್ಲಿ ಕಿರಿಕಿರಿಯನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡುತ್ತವೆ. PM 2.5 (ಸೂಕ್ಷ್ಮ ಕಣಗಳು) 2.5 ಮೈಕ್ರೋಮೀಟರ್‌ಗಿಂತ ಕಡಿಮೆ ವ್ಯಾಸವಿರುವ ಅತಿ ಸೂಕ್ಷ್ಮ ಕಣಗಳು. ಇವು ವಾಹನಗಳ ಹೊಗೆ ಮತ್ತು ಕಾರ್ಖಾನೆಗಳಿಂದ ಬಿಡುಗಡೆಯಾಗುತ್ತವೆ. ಇವು ಗಾಳಿಯಲ್ಲಿ ದೀರ್ಘಕಾಲ ತೇಲುತ್ತಿರುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಉಸಿರಾಡಿದಾಗ ಶ್ವಾಸಕೋಶದ ಆಳಕ್ಕೆ ಹಾಗೂ ರಕ್ತಪ್ರವಾಹಕ್ಕೆ ಸೇರಿಕೊಳ್ಳುವುದರಿಂದ ಹೆಚ್ಚು ಅಪಾಯಕಾರಿ.

AI ಮತ್ತು ಸ್ಮಾರ್ಟ್ ಸೆನ್ಸರ್‌ಗಳ ಪಾತ್ರ - LIQUID–3 ಯುಗಕ್ಕೂ ಇಂದಿನ ಆಲ್ಗೆ ಟ್ರೀಗೂ ಇರುವ ದೊಡ್ಡ ವ್ಯತ್ಯಾಸವೆಂದರೆ ಕೃತಕ ಬುದ್ಧಿಮತ್ತೆ (AI)ಯ ಬಳಕೆ. ವಾತಾವರಣದಲ್ಲಿ ಮಾಲಿನ್ಯದ ಮಟ್ಟ ಹೆಚ್ಚಾದಾಗ, ಎಐ ಸೆನ್ಸರ್‌ಗಳು ಗಾಳಿಯ ಹರಿವಿನ ದರವನ್ನು (Air flow rate) ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತವೆ. ಇದನ್ನು ಅಡಾಪ್ಟಿವ್ ಕಂಟ್ರೋಲ್ ಎನ್ನುವರು.

ಪೋಷಕಾಂಶಗಳ ಸೂಕ್ತ ನಿರ್ವಹಣೆ: ಶೈವಲಗಳಿಗೆ ಬೇಕಾದ ಪೋಷಕಾಂಶಗಳ ಮಟ್ಟ ಕಡಿಮೆಯಾದಾಗ ಸಿಸ್ಟಮ್ ತಾನಾಗಿಯೇ ಅಲರ್ಟ್ ನೀಡುತ್ತದೆ ಅಥವಾ ಸ್ವಯಂಚಾಲಿತವಾಗಿ ಪೂರೈಸುತ್ತದೆ.

ಭವಿಷ್ಯದ ಉಸಿರಾಡುವ ಮನೆಗಳು ಅಥವಾ ಕಟ್ಟಡಗಳು ( breathing homes or buildings ) : ನಾವು ಕೇವಲ ಪಾರ್ಕ್‌ಗಳಲ್ಲಿಯೋ ಜನನಿಬಿಡ ಸ್ಥಳಗಳಲ್ಲಿಯೋ ಈ ಮರಗಳನ್ನು ನೋಡುವುದಷ್ಟಕ್ಕೇ ಸೀಮಿತವಾಗದೇ, ಭವಿಷ್ಯದಲ್ಲಿ ನಮ್ಮ ಮನೆಗಳೇ ಶ್ವಾಸಕೋಶಗಳಂತೆ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸಲಿವೆ. ಜರ್ಮನಿಯ ಹ್ಯಾಂಬರ್ಗ್‌ನ BIQ House ಈಗಾಗಲೇ ಇದಕ್ಕೆ ಮಾದರಿಯಾಗಿದೆ.

• ಆಲ್ಗೆ ಫೆಸೇಡ್ (Algae Facade): ಕಟ್ಟಡದ ಹೊರಗೋಡೆಗಳು ಹಸಿರು ಶೈವಲದ ಪ್ಯಾನೆಲ್‌ಗಳಿಂದ ಮಾಡಲ್ಪಟ್ಟಿರುತ್ತವೆ. ಇವು ಬೇಸಿಗೆಯಲ್ಲಿ ಸೂರ್ಯನ ಶಾಖವನ್ನು ಹೀರಿ ಒಳಾಂಗಣವನ್ನು ತಂಪಾಗಿಸುತ್ತವೆ (Thermoregulation) ಮತ್ತು ಅದೇ ಶಾಖವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಬಿಸಿನೀರನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತವೆ!
• ಜೈವಿಕ ಇಂಧನದ ಮೂಲ: ಈ ಗೋಡೆಗಳಿಂದ ಪಡೆದ ಶೈವಲವನ್ನು ಸಂಸ್ಕರಿಸಿ ಅದೇ ಕಟ್ಟಡಕ್ಕೆ ಬೇಕಾದ ವಿದ್ಯುತ್ ಉತ್ಪಾದಿಸಲು ‘ಬಯೋ-ಗ್ಯಾಸ್’ ಆಗಿ ಬಳಸಬಹುದು.
  

ತ್ಯಾಜ್ಯವೇ ಸಂಪನ್ಮೂಲ: ಚಕ್ರೀಯ ಆರ್ಥಿಕತೆ (ಸರ್ಕ್ಯುಲರ್ ಎಕಾನಮಿ)

ಶೈವಲಗಳ ಬಯೋಮಾಸ್ ಕೇವಲ ತ್ಯಾಜ್ಯವಲ್ಲ. ಅದರಲ್ಲಿರುವ ಹೆಚ್ಚಿನ ನೈಟ್ರೋಜನ್‌ ಮತ್ತು ರಂಜಕದ ಅಂಶವು ಅದನ್ನು ಜಗತ್ತಿನ ಅತ್ಯುತ್ತಮ 'ಜೈವಿಕ ಫಲವತ್ಕಾರಕ'ವಾಗಿಸುತ್ತದೆ. ಜಗದೋದ್ಧಾರಕ್ಕಾಗಿ ವಿಷಕುಡಿದ ನಂಜುಂಡೇಶ್ವರನಂತೆ ನಗರದ ಮಾಲಿನ್ಯವನ್ನು ಉಂಡು, ಹಳ್ಳಿಗಳ ಹೊಲಕ್ಕೆ ಬೇಕಾದ ಸಾವಯವ ಗೊಬ್ಬರವನ್ನು ನೀಡುತ್ತದೆ!

ಮರಗಳಿಗೆ ಪರ್ಯಾಯವಲ್ಲ, ಬದಲಿಗೆ ಪೂರಕ

ಆಲ್ಗೆ ಟ್ರೀಗಳು ಎಷ್ಟೇ ಹೈ-ಟೆಕ್ ಆಗಿದ್ದರೂ ಅವು ನೈಸರ್ಗಿಕ ಮರಗಳಿಗೆ ಪರ್ಯಾಯವಾಗಲಾರವು. ಮರಗಳು ನೀಡುವ ನೆರಳು, ಪಕ್ಷಿಗಳ ಕಲರವ, ಮತ್ತು ಮಣ್ಣಿನ ಸಂರಕ್ಷಣೆಯನ್ನು ಈ ಯಂತ್ರಗಳು ನೀಡಬಲ್ಲವೇ? ನಮ್ಮ ಮಕ್ಕಳು ಇದರಲ್ಲಿ ಮರಕೋತಿ ಆಟ ಆಡಿಯಾರೇ? ಆದರೆ ಮರ ಬೆಳೆಸಲು ಸಾಧ್ಯವೇ ಇಲ್ಲದ ಮಾಲಿನ್ಯ ತುಂಬಿದದ ಕಾಂಕ್ರೀಟ್ ಕಾಡಿನ ಬದುಕಿಗೆ ಇವು ವರದಾನ.

ನಮ್ಮ ಬೆಂಗಳೂರಿನ ಕನಸು

ಬೆಂಗಳೂರಿನ ಸಿಲ್ಕ್ ಬೋರ್ಡ್ ಜಂಕ್ಷನ್ ಅಥವಾ ಎಂ.ಜಿ. ರಸ್ತೆಯ ಮೆಟ್ರೋ ಪಿಲ್ಲರ್‌ಗಳ ಮೇಲೆ ಇಂತಹ ಆಲ್ಗೆ ಪ್ಯಾನೆಲ್‌ಗಳನ್ನು ಅಳವಡಿಸಿದರೆ ಹೇಗಿರಬಹುದು? ಸೌರಶಕ್ತಿ ಮತ್ತು ಸೂಕ್ಷ್ಮಶೈವಲಗಳಿಂದ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುವ “ಉಸಿರಾಡುವ ನಗರ” ನಮ್ಮ ಮುಂದಿನ ಪೀಳಿಗೆಗೆ ಒಳ್ಳೆಯ ಆರೋಗ್ಯಪೂರ್ಣ ವಾತಾವರಣ ಒದಗಿಸಬಲ್ಲವು.

ಮಾನವನು ಪ್ರಕೃತಿಯಿಂದ ದೂರ ಸರಿದಂತೆ ಸಮಸ್ಯೆಗಳ ಸರಮಾಲೆ ಹೆಚ್ಚಿದೆ. ಈಗ ಮತ್ತೆ ಪ್ರಕೃತಿಯತ್ತ ಮರಳಲು ವಿಜ್ಞಾನವೇ ಸೇತುವೆಯಾಗುತ್ತಿದೆ. ಬಹುಶಃ ಮುಂದಿನ ಪೀಳಿಗೆ ಆಶ್ಚರ್ಯದಿಂದ ಕೇಳಬಹುದು: “ಒಮ್ಮೆ ಕಟ್ಟಡಗಳು ಕೇವಲ ವಿದ್ಯುತ್ ಬಳಸುತ್ತಿದ್ದವಂತೆ... ಇವು ಗಾಳಿಯನ್ನು ಶುದ್ಧಪಡಿಸುತ್ತಿರಲಿಲ್ಲವಾ?” ಎಂದು! ಎಂಥ ಮುಗ್ದ ಪ್ರಶ್ನೆ ಅಲ್ಲವೇ?

ಪರಿಸರ ದಿನಾಚರಣೆಯ ಈ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ, ಪ್ರಕೃತಿ ಮತ್ತು ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದ ಹೊಸ ಅನ್ವಯವನ್ನು ಸ್ವಾಗತಿಸೋಣ. ಹಸಿರು ಸಂಸ್ಕೃತಿ ನಮ್ಮ ಹಾಸುಹೊಕ್ಕಾಗಲಿ.