रासायनिक खताच्या दुष्परिणामावर ‘नॅनो युरिया’चा पर्याय

रासायनिक खतांमुळे हवा, पाणी आणि जमिनीचे प्रदूषण होऊ नये यासाठी नॅनो युरिया वापर उपयुक्त आहे. रासायनिक खतांच्या अतिवापरामुळे जमिनीची उत्पादकता कमी होऊ लागली आहे. तसेच जमिनीचे प्रदूषण झाल्याने जमिनीतील सूक्ष्म जीवांना धोका निर्माण झाला आहे. या अनुशंगाने नॅनो युरिया हा यावरील पर्याय असल्याचा दावा संशोधकांनी केला आहे. कृषी संशोधकांच्या मते नॅनो युरिया हे अत्यंत प्रभावी आणि उपयुक्त खत आहे.

राजेंद्र कृष्णराव घोरपडे

भारतात १९६५-६६ मध्ये हरितक्रांतीच्या कालावधीत रासायनिक खतांचा वापर वाढवण्यात आला. पण आता त्याचे दुष्परिणाम पाहायला मिळत आहेत. प्रदूषणामुळे भावी पिढीला आरोग्यदायी अन्न पुरवणे हे एक मोठे आव्हान आहे. अशा परिस्थितीत संशोधकांनी विविध पर्याय शोधण्यावर भर दिला आहे. रासायनिक खतांच्या अतिवापरामुळे जमिनीची उत्पादकता कमी झाल्याचेही पाहायला मिळत आहे. त्यातच जमिनीतील सूक्ष्म जीवांना धोका पोहोचल्याने पाणी, हवा आणि जमिनीचे प्रदूषण वाढल्याने पुढच्या पिढीला पोषक, सुरक्षित अन्न पुरवठा करण्यासाठी पर्याय शोधण्याची गरज आहे. यातूनच आता संशोधकांनी शोधलेल्या नॅनो खतांचा विचार होऊ लागला आहे.

नॅनो युरिया आहे तरी काय?

नॅनो तंत्रज्ञानाचा वापर करून पिकांच्या वाढीसाठी आवश्यक असणाऱ्या पोषक युरियाच्या घटकास नॅनो युरिया असे म्हटले जाते. पारंपरिक युरियाला नॅनो युरिया हा पर्याय होऊ शकेल आणि ५० टक्क्यांनी युरियाचा वापर कमी करू शकेल, असा संशोधकांचा दावा आहे.

उसातील साखरेचे प्रमाण वाढल्याचा दावा

इराणमधील शहीद चामरन विद्यापीठातील संशोधकांच्या मते उसामध्ये नॅनो युरियाचा वापर फायदेशीर ठरतो. नायट्रेटची गळती रोखल्यामुळे उसातील साखरेचे प्रमाण वाढते, तसेच यामुळे होणारे पाणी आणि जमिनीचे प्रदूषण कमी होते, असा दावा महमुद अलीमोहम्मदी, इब्राहिम पन्हपौर, अब्दली नासेरी या संशोधकांनी केला आहे. या संदर्भातील त्यांचे संशोधन माती विज्ञान आणि वनस्पती पोषण या शोधपत्रिकेमध्ये प्रकाशित झाले आहे.

डाळिंबामध्येही चांगल्या परिणामाचा दावा

इराणमधील काही संशोधकांनी पानावर नॅनो युरियाचा वापर करून पाहिले. त्यांना डाळिंब या पिकामध्ये त्याचे चांगले परिणाम झाल्याचे आढळले. इराणमध्ये डाळिंब हे एक महत्त्वाचे पीक आहे तसेच तेथे अनेक भागात त्याची लागवड करण्यात येत आहे. यासाठी संशोधकांनी हे पीक निवडले. संशोधकांनी फळाचे वजन, फळांचा आकार, फळे फुटणे, फळाच्या सालीची जाडी याचा अभ्यास केला. त्यामध्ये सकारात्मक फरक आढळल्याचे मत संशोधकांनी व्यक्त केले आहे. नॅनो युरियाच्या वापरामुळे फळाच्या गुणवत्तेत वाढ झाल्याचा दावा संशोधकांनी केला आहे.

प्रदूषण रोखण्यात मदत, इराणच्या संशोधनात दावा

पर्यावरण प्रदूषण आणि जगाच्या वाढत्या लोकसंख्येच्या उपासमारीच्या समस्येनुसार, असे दिसते की नॅनो-खतांच्या वापरामुळे केवळ पर्यावरणीय प्रदूषण, युट्रोफिकेशन, भूजलाचे प्रदूषण आणि पारंपरिक खतांच्या अतिवापरामुळे होणारे रोग कमी होऊ शकतात. लहान कणाच्या व्यासामुळे वनस्पतींच्या पाने आणि मुळांमध्ये जलद प्रवेश केल्याने वनस्पतीची वाढ आणि पिकांचे उत्पादन सुधारू शकते. पारंपरिक युरिया खतातील अधिक गळतीच्या शक्यतेमुळे भूजल प्रदूषण होते. हे रोखण्यासाठी विशेषत: वालुकामय जमिनीत पारंपरिक खताला पर्याय नॅनो-खते बदलण्याची शिफारस केली जाऊ शकते असा दावा इराणमधील संशोधकांनी केला आहे.

संशोधकांच्या मते हे आहेत नॅनो युरियाचे फायदे…

• नॅनो युरिया द्रव हे वनस्पतींच्या पोषणासाठी प्रभावी आणि कार्यक्षम आहे, जे सुधारित पोषण गुणवत्तेसह उत्पादन वाढवते.
• नॅनो युरिया द्रव्याच्या वापरामुळे भूगर्भातील पाण्याच्या गुणवत्तेवरही सकारात्मक प्रभाव पडेल, ज्यामुळे हवामान बदल आणि शाश्वत विकासावर परिणाम होऊन ग्लोबल वार्मिंग कमी करण्यास मदत होईल.
• अतिरिक्त युरियामुळे पर्यावरणाचे प्रदूषण होते. मातीचे आरोग्य बिघडते. पिकातील रोग आणि किटकांचा प्रादुर्भाव वाढल्याने तसेच पिकांची परिपक्वता उशिरा झाल्याने उत्पादनाचे नुकसान होते. यावर नॅनो युरिया निश्चितच प्रभावी पर्याय होऊ शकतो.
• पारंपरिक युरियाच्या एका पोत्यास ५०० मिली नॅनो युरिया एक बाटली पर्याय ठरू शकते.
• उच्च पोषक वापर कार्यक्षमतेसह आणि माती, पाणी आणि वायू प्रदूषण कमी करून वनस्पती पोषणासाठी एक शाश्वत उपाय.
• युरियावरील खर्च कमी झाल्याने तसेच पिकाच्या उत्पादनात वाढ झाल्याने शेतकऱ्यांच्या उत्पन्नात वाढ होऊ शकेल.
• नॅनो युरिया लिक्विडच्या लहान आकारामुळे, त्याची बाटली खिशातही ठेवता येणे शक्य आहे. साहजिकच खतांच्या साठवणुकीसाठी लागणारे गोदाम आदीच्या खर्चात बचत होऊ शकते.

भारतात खते तयार करण्यासाठी कच्च्या मालाची कमतरता पडत आहे. खते तयार करण्यासाठी तेल आणि गॅस ह्या गोष्टीही लागतात. यावर नॅनो फर्टिलायझर हा पर्याय आहे. वनस्पतीमधील अॅमिनो अॅसिड, एन्झाईम, डीएनए, आरएनए व तसेच क्लोरोफिलच्या वाढीसाठी नायट्रोजन हा घटक अत्यंत आवश्यक आहे. तो आपण युरियामार्फत पिकांना देत असतो. सध्या युरियाच्या किमती वाढलेल्या आहेत. युरियातील ३० टक्के नायट्रोजन वापरला जातो व ७० टक्के युरिया जमिनीत असल्यामुळे जमिन आम्लधर्मी होऊन पिकांची उत्पादन क्षमता कमी होते. यावर बांगलादेशातील संशोधकांनी नॅनो युरियाचा पर्याय शोधला आहे. वनस्पतींना लागणारा १.५ ते ४ टक्के नायट्रोजन सहजासहजी मिळतो. यामुळे प्रदूषणासह उत्पादन वाढीसही मोठी मदत होते.

– कल्याणराव गरडकर,
नॅनो तंत्रज्ञानाचे अभ्यासक, शिवाजी विद्यापीठ, कोल्हापूर

नॅनो तंत्रज्ञानाचे अभ्यासक डॉ. कल्याणराव गरडकर यांच्या माहितीनुसार नॅनो युरिया तयार करण्यासाठी नॅनो टेक्नॉलॉजीचा वापर केला जातो. यामध्ये सर्वसाधारणपणे युरियाचा आकार कमीत कमी २० ते ५० नॅनोमीटर इतका असतो आणि यामध्ये ४ टक्के नायट्रोजन उपलब्ध असतो. युरिया तयार करण्यासाठी प्रामुख्याने अमोनिया आणि कार्बनडायऑक्साईडचा वापर करून १८० अंश सेल्सिअस तापमानाला रासायनिक प्रक्रिया करतात. तेव्हा युरिया आणि पाणी तयार होते. ही प्रक्रिया स्पिनिंग कोनच्या माध्यमातून केली जाते. यामध्ये सर्वसाधारणपणे २५० अंश सेल्सिअस तापमान आणि १८० किलो प्रति स्केअर सेंटीमीटर इतका दाब वापरण्यात येतो. हे स्पिनिंग कोनमध्ये अतिशय वेगाने फिरविले जाते. त्यामुळे युरियाचा पातळ थर तयार होतो. या पातळ थरातील पाण्याचा अंश काढून टाकून पावडर तयार केली जाते. ही पावडर द्रावणात विरघळल्यानंतर हा नॅनो युरिया तयार होतो. हे नॅनो युरियाचे द्रावण पिकावर फवारणी केल्यास वनस्पतींना आवश्यक असणारा नायट्रोजन मुबलक प्रमाणात मिळतो. या संदर्भात नॅशनल फर्टिलायझर्स इंडियाचे माजी संचालक प्रेम बाबू यांचा संशोधनपर लेख नॅशनल फर्टिलायझर्स इंडियाच्या जुलै २०२१ च्या अंकात प्रकाशित झाला आहे.

भारतात इफ्‍को कंपनीकडून उत्पादन

कोलाल (गुजरात), अओनला आणि फुलपूर ( उत्तरप्रदेश) या तीन ठिकाणी इफ्‍को कंपनीने नॅनो युरियाचे उत्पादन सुरू केले आहे. पहिल्या टप्प्यात १४ कोटो बॉटल्स आणि दुसऱ्या टप्प्यात १८ कोटी बॉटल्स २०२३ पर्यंत उत्पादित करण्याचे उद्दिष्ट आहे. यामुळे देशातील १.३७ कोटी मेट्रिक टन युरियाला हा ३२ कोटी बॉटल्स नॅनो युरियाचा पर्याय उपलब्ध होईल. कंपनीने ११ हजार शेतकऱ्यांच्या शेतावर ९४ पेक्षा अधिक पिकांमध्ये नॅनो युरियाच्या वापराचे प्रयोग केले आहेत. यात आठ टक्क्यांनी उत्पादनात वाढ झाल्याचा दावा कंपनीच्या संशोधकांनी केला आहे.