Concrete Technology: मानवी मलापासून बनणार ४२% जास्त मजबूत कॉंक्रिट, भारतीय शास्त्रज्ञांचा भन्नाट शोध!

भारतातील शास्त्रज्ञांनी एक नवीन प्रकारचं कॉंक्रिट तयार केलं आहे. यात सिमेंटला पर्याय म्हणून प्रक्रिया केलेल्या मानवी मलाचा वापर केला जातो. या प्रयोगामुळे कॉंक्रिट खूप जास्त मजबूत बनू शकतं आणि सांडपाण्यातील कचऱ्याचा पुन्हा वापरही होऊ शकतो.

भारतातील शास्त्रज्ञांनी एक नवीन प्रकारचं कॉंक्रिट विकसित केलं आहे. यात सिमेंटऐवजी काही प्रमाणात प्रक्रिया केलेल्या मानवी मलाचा वापर केला जातो. या संशोधनामुळे कॉंक्रिट केवळ जास्त मजबूत होत नाही, तर सांडपाण्यातील कचऱ्याला एक नवीन जीवनदानही मिळतं. मणिपाल युनिव्हर्सिटी जयपूरचे सिव्हिल इंजिनिअर रघूवेश तिवारी यांनी या संशोधनाचं नेतृत्व केलं. यासाठी भारतातील वारंगल येथील एका ट्रीटमेंट प्लांटमधून गोळा केलेल्या मानवी मलापासून 'बायोचार' (Biochar) तयार करण्यात आला.

बायोचार म्हणजे काय? तर हा एक कार्बनयुक्त पदार्थ आहे, जो सेंद्रिय वस्तूंना अत्यंत कमी ऑक्सिजन असलेल्या वातावरणात तापवून तयार केला जातो. या अभ्यासासाठी, ट्रीटमेंट प्लांटमधील सांडपाण्याचा गाळ आधी वाळवण्यात आला. त्यानंतर त्याला ३५० ते ४५० डिग्री सेल्सिअस तापमानात तापवून त्याची बारीक पावडर बनवण्यात आली.

यानंतर संशोधकांनी कॉंक्रिट बनवताना सिमेंटचं प्रमाण ५%, १०% आणि १५% ने कमी करून त्याजागी ही बायोचार पावडर वापरली. यातून तयार झालेल्या नमुन्यांची ताकद, पाणी शोषण्याची क्षमता, आकुंचन आणि सच्छिद्रता तपासण्यासाठी कठोर चाचण्या घेण्यात आल्या.

९१ दिवसांनंतर मिळालेले निकाल खूपच उत्साहवर्धक होते. ज्या कॉंक्रिटमध्ये ५% बायोचार वापरला होता, त्याची दाब सहन करण्याची ताकद (compressive strength) २०% नी वाढली. तर वाकण्याची ताकद (flexural strength) ३६% नी वाढली. जेव्हा सिमेंटऐवजी १०% बायोचार वापरला, तेव्हा वाकण्याची ताकद तब्बल ४२% नी वाढली, तर दाब सहन करण्याची ताकद २१% नी वाढलेली दिसली.

शास्त्रज्ञांच्या मते, बायोचारची सच्छिद्र रचना (porous structure) यात महत्त्वाची भूमिका बजावते. ते पाणी शोषून घेतं आणि कॉंक्रिट सेट होताना हळूहळू बाहेर सोडतं. यामुळे कॉंक्रिटला मजबूत करणाऱ्या रासायनिक प्रक्रिया अधिक चांगल्या प्रकारे होतात. इतकंच नाही, तर बायोचारमध्ये सिलिका (silica) सुद्धा असतं, जे कॉंक्रिटची ताकद वाढवणारे घटक तयार करण्यास मदत करतं.

मात्र, जास्त बायोचार म्हणजे जास्त ताकद असं समीकरण दिसलं नाही. जेव्हा १५% बायोचार वापरण्यात आला, तेव्हा कॉंक्रिटमध्ये सच्छिद्रता आणि भेगा वाढल्या, ज्यामुळे त्याची एकूण ताकद कमी झाली.

हे निकाल चांगले असले तरी, हे तंत्रज्ञान लगेचच बांधकामात मोठ्या प्रमाणावर वापरण्यासाठी तयार नाही, असा इशारा संशोधकांनी दिला आहे. जास्त उष्णता, खारटपणा आणि गोठवणारी थंडी यांसारख्या परिस्थितीत हे कॉंक्रिट कसं टिकेल, हे पाहण्यासाठी आणखी अभ्यास करावा लागेल. तसेच, सांडपाण्यापासून बनवलेल्या या पदार्थांमधून हानिकारक जड धातू (heavy metals) बाहेर पडू शकतात का, हे तपासणंही गरजेचं आहे.

हा अभ्यास 'सायंटिफिक रिपोर्ट्स' (Scientific Reports) या जर्नलमध्ये प्रकाशनासाठी स्वीकारण्यात आला आहे.