औद्योगिक पदार्थ और पर्यावरण संरक्षण
हर पदार्थ का एक जीवन चक्र होता है: निष्कर्षण (खुदाई, खेती) → निर्माण → उपयोग → निपटान। हर चरण पर्यावरण पर असर डालता है।
- निष्कर्षण: ज़मीन खुदती है, जंगल कटते हैं, पानी प्रदूषित होता है।
- निर्माण: ऊर्जा जलती है, जिससे कार्बन डाइऑक्साइड (CO₂) और धुआँ निकलता है; कुछ फ़ैक्टरियाँ हवा और पानी में हानिकारक रसायन छोड़ती हैं।
- उपयोग: कुछ उत्पाद पूरी उम्र ऊर्जा खाते हैं (कार, बल्ब)।
- निपटान: कचरा-स्थल भरते हैं, प्लास्टिक नदियों और समुद्र में पहुँचता है, और सीसा जैसी भारी धातुएँ मिट्टी में रिस सकती हैं।
हम पर्यावरण कैसे बचाते हैं:
- 5 R: जो ज़रूरी नहीं उसे इनकार, इस्तेमाल में कमी, दोबारा इस्तेमाल, पुनर्चक्रण, और बचे हुए से ऊर्जा-प्राप्ति।
- इको-डिज़ाइन: उत्पाद हल्के, टिकाऊ, मरम्मत में आसान और खोलने में आसान बनाओ।
- साफ़ फ़ैक्टरियाँ: धुएँ के लिए फ़िल्टर, गंदे पानी का उपचार, गर्मी और बिजली की बचत।
- सुरक्षित पदार्थ: हानिकारक पदार्थों की जगह बेहतर पदार्थ, जैसे सीसा-रहित सोल्डर।
- नियम और जाँच: कानून और मानक फ़ैक्टरियों से कचरा और उत्सर्जन नियंत्रित करवाते हैं।
औद्योगिक पदार्थों का पुनर्चक्रण
पुनर्चक्रण इस्तेमाल हुए पदार्थ को नए उत्पादों का कच्चा माल बना देता है। चरण हमेशा लगभग एक-से रहते हैं: इकट्ठा करो → छाँटो → साफ़ करो या कतरो → पिघलाओ या फिर आकार दो → नया उत्पाद बनाओ।
- धातुएँ: चुंबक स्टील को बाकी कचरे से अलग कर देता है। कबाड़ को पिघलाकर फिर ढाला जाता है। धातुएँ बार-बार पुनर्चक्रित हो सकती हैं। पुनर्चक्रित एल्युमिनियम में अयस्क से बनाने की सिर्फ़ लगभग 5% ऊर्जा लगती है; पुनर्चक्रित स्टील में लगभग आधी या उससे ज़्यादा बचत होती है।
- काँच: कुचला काँच (cullet) ताज़ी रेत से कम ताप पर पिघलता है, इसलिए ईंधन बचता है। रंग के हिसाब से छाँटा जाता है।
- प्लास्टिक: रेज़िन कोड (त्रिकोण के अंदर की संख्या) से छाँटा, कतरा, धोया, पिघलाया और गोलियों में बदला जाता है। थर्मोप्लास्टिक फिर पिघलाए जा सकते हैं; थर्मोसेट नहीं। अक्सर नया प्लास्टिक घटिया गुणवत्ता का बनता है (डाउनसाइक्लिंग)।
- कागज़: लुगदी बनाकर, स्याही निकालकर फिर दबाया जाता है; हर बार रेशे छोटे होते जाते हैं।
- इलेक्ट्रॉनिक कचरा (ई-कचरा): फ़ोन और कंप्यूटर में सोना, तांबा और दुर्लभ धातुएँ होती हैं जो वापस निकाली जा सकती हैं, पर इन्हें सुरक्षित तरीके से सँभालना ज़रूरी है।
- संमिश्र: रेशे और राल आपस में चिपके होते हैं, इसलिए उन्हें अलग करके पुनर्चक्रित करना कठिन है।
बंद चक्र (closed loop) यानी नया उत्पाद पुराने जैसा ही (कैन से कैन)। डाउनसाइक्लिंग यानी घटिया दर्जे का उत्पाद। पुनर्चक्रण दर = पुनर्चक्रित द्रव्यमान ÷ कुल द्रव्यमान × 100।
करके देखो: एक हफ़्ते घर का कचरा चार डिब्बों में इकट्ठा करो: कागज़, धातु, काँच, प्लास्टिक। हर एक का वज़न करो और अगर सब पुनर्चक्रित हो तो पुनर्चक्रण दर निकालो।
मुख्य सूत्र और परिभाषाएँ
- पुनर्चक्रण दर % = पुनर्चक्रित द्रव्यमान ÷ कुल द्रव्यमान × 100
- कचरा-स्थल जाने वाला कचरा = कुल द्रव्यमान − पुनर्चक्रित द्रव्यमान
- बचाई ऊर्जा = (अयस्क से ऊर्जा − कबाड़ से ऊर्जा) × द्रव्यमान
- एल्युमिनियम: कबाड़ में अयस्क की लगभग 5% ऊर्जा लगती है
हल किए गए उदाहरण
1. एक फ़ैक्टरी 80 kg धातु-कबाड़ इकट्ठा करती है और 60 kg पुनर्चक्रित होता है। पुनर्चक्रण दर ज्ञात करो।
60 ÷ 80 × 100 = 75%.
2. एक उत्पाद 10 kg का है और 40% पदार्थ पुनर्चक्रित है। कितने kg कचरा-स्थल जाएगा?
पुनर्चक्रित = 0.4 × 10 = 4 kg. कचरा-स्थल = 10 − 4 = 6 kg.
3. 1 kg एल्युमिनियम अयस्क से बनाने में 200 MJ और कबाड़ से 10 MJ लगती है। 30 kg पर कितनी ऊर्जा बचेगी?
प्रति kg बचत = 200 − 10 = 190 MJ. 30 kg के लिए = 190 × 30 = 5700 MJ.
4. हर प्लास्टिक बोतल 25 g की है। 400 बोतलों में कितने kg प्लास्टिक है?
25 × 400 = 10 000 g = 10 kg.
5. एक संयंत्र 500 kg कचरा बनाता है और 70% पुनर्चक्रित करता है। कितना पुनर्चक्रित नहीं होता?
पुनर्चक्रित = 0.7 × 500 = 350 kg. पुनर्चक्रित नहीं = 500 − 350 = 150 kg.
आम गलतियाँ
- पुनर्चक्रण को सबसे अच्छा कदम मानना। इनकार और कमी पहले आते हैं, क्योंकि वे कचरा बनने ही नहीं देते।
- सारे प्लास्टिक को एक ही तरह पुनर्चक्रित मानना। अलग प्रकारों को छाँटना पड़ता है, और थर्मोसेट फिर नहीं पिघलते।
- भूल जाना कि पुनर्चक्रण में भी ऊर्जा और ढुलाई लगती है। बस कच्चे माल से बनाने की तुलना में बहुत कम।
- मिला-जुला कचरा एक ही डिब्बे में डालना। छाँटने से ही पुनर्चक्रण संभव होता है।