कोयला खनन क्षेत्रों से गुजरने वाले निवासियों ने शायद भारी ट्रकों को इन सड़कों पर टन कोयले और अन्य उत्खनित कच्चे माल के साथ प्रतिदिन चलते देखा होगा। समय के साथ, इस तरह का भार सड़क की सतह को नुकसान पहुंचाता है, जिससे तेजी से टूट-फूट होती है और बार-बार मरम्मत की आवश्यकता होती है।
अब NIT राउरकेला के शोधकर्ताओं ने इस समस्या को हल करने का एक दिलचस्प तरीका खोजा है। उन्होंने कोयला खनन अपशिष्ट, फ्लाई ऐश और बाइंडर का उपयोग करके एक उच्च शक्ति वाली सामग्री विकसित की है। इस सामग्री का संभावित रूप से भारी ट्रकों के गहन यातायात का सामना करने में सक्षम सड़कों के निर्माण के लिए उपयोग किया जा सकता है।
मूल अवधारणा खनन और औद्योगिक गतिविधियों से निकलने वाले कचरे का उपयोग उन क्षेत्रों में सड़क बुनियादी ढांचे को बेहतर बनाने के लिए करना है जहां यह कचरा उत्पन्न होता है।
कोयला मंत्रालय के अनुसार, भारत अपनी ऊर्जा और औद्योगिक जरूरतों को पूरा करने के लिए प्रति वर्ष लगभग एक अरब टन कच्चे कोयले का उत्पादन करता है। इस कोयले का लगभग 94% खुले गड्ढों में निकाला जाता है, जिससे बड़ी मात्रा में अपशिष्ट उत्पन्न होता है।
इस प्रकार के अपशिष्टों में से एक कोयला पृथक्करण सामग्री है - यह चट्टानें और अन्य गैर-कोयले युक्त सामग्री हैं जो खनन प्रक्रिया के दौरान अलग की जाती हैं। इन अपशिष्टों का पारंपरिक निपटान पर्यावरण पर गंभीर दबाव डालता है। NIT राउरकेला की टीम ने उस चीज़ में अवसर देखा जिसे पहले फेंक दिया जाता था।
कोयला पृथक्करण सामग्री में सिलिका और एल्यूमिना ऑक्साइड जैसे खनिज, साथ ही क्ले मिनरल होते हैं जिनमें संपीड़न शक्ति और कठोरता जैसी विशेषताएं होती हैं। शोधकर्ताओं ने अध्ययन किया कि इन गुणों को निर्माण में कैसे लागू किया जा सकता है।
उन्होंने कोयला पृथक्करण सामग्री, फ्लाई ऐश और बाइंडर को मिलाकर एक कंपोजिट बनाया, और आवश्यक शक्ति और परिचालन विशेषताओं वाला मिश्रण निर्धारित करने के लिए विभिन्न संयोजनों का परीक्षण किया।
इस तरह की सामग्री की आवश्यकता विशेष रूप से कोयला खनन क्षेत्रों में प्रासंगिक है, जहां सड़कों का नियमित रूप से भारी वाहनों द्वारा उत्खनित सामग्री ले जाने के लिए उपयोग किया जाता है। NIT राउरकेला के प्रोफेसर और निदेशक, प्रोफेसर के. उमामाहेश्वर राव ने टिप्पणी की: 'विकसित तकनीक कोयला खनन क्षेत्रों के लिए विशेष रूप से प्रासंगिक है, जहां सड़कें नियमित रूप से उत्खनित सामग्री के साथ भारी वाहनों का परिवहन करती हैं। ऐसी सड़कें महत्वपूर्ण भार और पुनरावृत्ति गति के अधीन होती हैं, जिससे स्थिति में अक्सर गिरावट आती है।'
इस प्रकार, यह नवाचार दो समस्याओं को एक साथ हल करने का लक्ष्य रखता है: बड़ी मात्रा में खनन और औद्योगिक अपशिष्टों के लिए उपयोगी अनुप्रयोग खोजना और एक ऐसा बुनियादी ढांचा बनाना जो जटिल परिस्थितियों का बेहतर ढंग से सामना कर सके।
शोध समूह में NIT राउरकेला के खनन मशीनरी विभाग से प्रोफेसर के. उमामाहेश्वर राव, डॉ. मनोज कुमार मिश्र और वैज्ञानिक डॉ. सुभाषृति चौधरी शामिल हैं। इस तकनीक को आवेदन संख्या 202331070306 के तहत पेटेंट संख्या 597749 प्राप्त हुआ है।
सड़क निर्माण के अलावा, शोधकर्ता इस विकास को इस बात का उदाहरण मानते हैं कि कैसे एक औद्योगिक प्रक्रिया के अपशिष्ट दूसरे उद्योग के लिए मूल्यवान संसाधन बन सकते हैं। प्रोफेसर मनोज कुमार मिश्र ने कहा: 'विकसित कंपोजिट चक्रीय अर्थव्यवस्था के सिद्धांत का एक उत्कृष्ट उदाहरण है। हमने दो विशाल औद्योगिक अपशिष्टों का उपयोग एक ऐसे संसाधन में किया जिसमें महत्वपूर्ण इंजीनियरिंग क्षमता और आर्थिक मूल्य है।'
उनके अनुसार, यह सामग्री स्थानीय संसाधनों का उपयोग करके अधिक टिकाऊ बुनियादी ढांचे के विकास का समर्थन करते हुए अपशिष्ट प्रबंधन की समस्याओं को हल करने में मदद कर सकती है। वर्तमान में, फील्ड स्थितियों में पायलट स्तर पर परीक्षण की योजना बनाई गई है, जिसके बाद शोधकर्ता इसकी दीर्घकालिक मजबूती और स्थायित्व का आकलन करने के लिए इस नवाचार को वास्तविक सड़कों में लागू करने की उम्मीद करते हैं। यह एक आशाजनक उदाहरण है कि कैसे भारत के अपशिष्ट प्रवाह को अधिक मजबूत और टिकाऊ बुनियादी ढांचे के निर्माण के लिए संसाधनों के रूप में पुनर्परिभाषित किया जा सकता है।