દહાડી મજૂરને ત્યાં જન્મ્યો પાણી શુદ્ધ કરતો યોદ્ધો

બે ટંકના ભોજનના સાંસા હતા એવા પરિવારમાં જન્મેલા આ સાયન્ટિસ્ટે વિશ્વસ્તરે કઈ રીતે ડંકો વગાડ્યો એની સફર વિશે જોઈએ

કુદરતી સ્રોતોના દૂષિત પાણીને શુદ્ધ કરવા માટે ડૉ. મનોજ રાયરોથનું સંશોધન વિશ્વસ્તરે સ્વીકૃતિ પામ્યું છે, આર્કટિક ક્ષેત્રમાં બર્ફીલા પાણીની અશુદ્ધિ પર રિસર્ચ કરતા ડૉ. મનોજ રાયરોથ અન્ય સાયન્ટિસ્ટો સાથે.

કેરલમના કન્નુર જિલ્લામાં જન્મેલા ડૉ. મનોજ પી. રાયરોથે પ્રદૂષિત પાણીમાં રહેલા નજરે ન દેખાતા અતિસૂક્ષ્મ પ્રદૂષક ઘટકો શોધીને એનું નિર્મૂલન કઈ રીતે થાય એની શોધ કરી છે. પાણીમાં ભળતાં હાનિકારક રસાયણો પર્યાવરણને ઓછામાં ઓછું નુકસાન થાય એ રીતે દૂર કરવાની ટેક્નૉલૉજી દ્વારા તેઓ હવે આર્કટિક બરફમાં ભળેલી અશુદ્ધિઓને દૂર કરવાનું કામ કરશે. બે ટંકના ભોજનના સાંસા હતા એવા પરિવારમાં જન્મેલા આ સાયન્ટિસ્ટે વિશ્વસ્તરે કઈ રીતે ડંકો વગાડ્યો એની સફર વિશે જોઈએ

કહેવાય છે કે અમીરોનાં સંતાનોને ખૂબ સુખસુવિધા મળે તેથી તેઓ પ્રગતિ કરી શકે, પણ બિચારા ગરીબનાં સંતાનો શોષિત અને લાચાર જ રહી જાય. જોકે વાત અમીર કે ગરીબ હોવા કરતાં આપણી ભીતર પ્રગતિની ભૂખ કેટલી છે એ વધુ મહત્વની છે.

કેરલમના કન્નુર જિલ્લાનું થાલાવિલ ગામમાં એક મજૂર-પરિવારને ત્યાં દીકરો જન્મ્યો.  મા-બાપે નામ રાખ્યું મનોજ, જે આજે હવે ભારતમાં જ નહીં વિશ્વઆખાના વિજ્ઞાન અને સંશોધનજગતમાં ડૉ. મનોજ રાયરોથ તરીકે પ્રખ્યાત છે. ડૉ. મનોજ પી. રાયરોથની સિદ્ધિ છે પાણીમાં રહેલા દેખીતા, અતિસૂક્ષ્મ અને અદૃશ્ય પ્રદૂષણજન્ય ઘટકો શોધવા, એનાં પર્યાવરણીય જોખમો સુધી પહોંચવું અને એમાં ઘટાડો કે નિર્મૂલન કઈ રીતે થઈ શકે એની શોધ કરવી. કેરલમના બૅકવૉટરથી શરૂ થયેલી તેમની આ સફર છેક આર્કટિકના બરફ સુધી પહોંચી અને વિસ્તરી છે.

ઓળખીએ ડૉ. મનોજ રાયરોથને   

કહે છે કે વિજ્ઞાનની દુનિયામાં એક મક્કમ મુકામ સુધી પહોંચવા માટે શરૂઆત ક્યાંથી થઈ એના કરતાં જિજ્ઞાસા, શિક્ષણ અને સતત થતી રહેલી મહેનત કેટલી છે એ મહત્ત્વનું હોય છે. દૈનિક મજૂર તરીકે કામ કરતાં માતા-પિતાના પરિવારમાં જન્મેલા મનોજે વિજ્ઞાનના ક્ષેત્રમાં કારકિર્દી બનાવવાનું ન માત્ર સપનું જોયું, પરંતુ એને સાકાર કરવા માટે આંતરરાષ્ટ્રીય સ્તર સુધી પોતાનું સંશોધનકાર્ય પણ વિસ્તાર્યું. આજે તેઓ વિશાખાપટ્ટનમની GITAM યુનિવર્સિટીના સ્કૂલ ઑફ સાયન્સિસમાં રસાયણશાસ્ત્રના અસોસિએટેડ પ્રોફેસર તરીકે કાર્યરત છે.

આજની આ કહાની સફરને માત્ર એક વ્યક્તિની સફળતાની કહાની નથી. આ કહાની એક એવા વૈજ્ઞાનિકની છે જેનો અભ્યાસ માનવજીવન માટે અત્યંત જરૂરી એવા એક પ્રશ્નની આસપાસ ફરે છે - આપણી આસપાસના પાણીમાં ભળતાં હાનિકારક રસાયણોને ઓળખીને એને લીધે પર્યાવરણને ઓછામાં ઓછું નુકસાન થાય એમ કઈ રીતે દૂર કરી શકાય?

આર્થિક રીતે ગરીબ પરિવારમાં શિક્ષણ માત્ર ડિગ્રી મેળવવાનું સાધન નથી હોતું. એ જીવનમાં નવી તકોના દરવાજા ખોલી શકે એવું માધ્યમ બનતું હોય છે. કન્નુર જિલ્લાના તલિપારંબાની સર સૈયદ કૉલેજથી મનોજે પોતાનો અભ્યાસ પૂરો કર્યો અને ગ્રૅજ્યુએટ થઈને માસ્ટર્સ સુધીનું ભણતર પૂરું કર્યું. ત્યાર બાદ તેણે આગળના અભ્યાસ માટે કેરલમની મહાત્મા ગાંધી યુનિવર્સિટીમાં પ્રવેશ મેળવ્યો. અહીં તેમણે એક સંશોધક બનવાના લક્ષ્ય સાથે પોતાના સંશોધનની શરૂઆત કરી.

મનોજે ક્યારેય સપનામાં પણ વિચાર્યું નહોતું કે તે ભવિષ્યમાં એક શિક્ષક બનશે. તેનું સપનું તો હતું વૈજ્ઞાનિક બનવાનું, સંશોધન કરવાનું. જોકે આગળ જતાં એ જ સફર તેને લઈ ગઈ અધ્યાપનની કારકિર્દી સુધી. ડૉ. મનોજ કહે છે, ‘સંશોધન ક્ષેત્રે પ્રવેશવા માટે માત્ર મોટા શહેરની પ્રતિષ્ઠિત સંસ્થાથી શરૂઆત કરવી જ જરૂરી નથી. યોગ્ય માર્ગદર્શન, સતત અભ્યાસ અને પ્રશ્નો પૂછવાની ટેવ મહત્ત્વની ભૂમિકા ભજવે છે.’

આવો જ એક મહત્ત્વનો પ્રશ્ન ક્યારેક મનોજને પણ થયો હતો અને એ પ્રશ્ન હતો પાણીમાંથી ઝેરી રસાયણો કેવી રીતે દૂર કરવાં?

પ્રશ્ન થયો અને જવાબ શોધવાની જીદ

એક અભ્યાસુ વિજ્ઞાની હોવાને કારણે મનોજને એટલી ખબર હતી કે તેના આ પ્રશ્નના કેન્દ્રમાં એન્વાયર્નમેન્ટલ કેમિસ્ટ્રી છે, કારણ કે જવાબ શોધવા માટે તેણે પાણીમાં રહેલા પ્રદૂષણ ફેલાવનારાં કાર્બનિક તત્ત્વો (ઘટકો)ને ઓળખવાનાં હતાં, એ ઘટકોનું વર્તન સમજવાનું હતું અને એને ઓછા હાનિકારક પદાર્થમાં કઈ રીતે રૂપાંતરિત કરી શકાય એની પદ્ધતિઓ શોધવાની અને વિકસાવવાની હતી. વર્ષ હતું ૨૦૧૭નું જ્યારે તેણે મહાત્મા ગાંધી યુનિવર્સિટીથી કેમિસ્ટ્રીના વિષય સાથે PhD કર્યું. એમાં તેનો સંશોધનનો વિષય હતો ‘જો પાણીમાં દવાઓ, રંગો અથવા અન્ય કાર્બનિક રસાયણો કે એના અવશેષો ભળી જાય તો એને પાણીમાંથી કેવી રીતે દૂર કરી શકાય?’

આપણે પાણીને શુદ્ધ કરવા માટે શું કરીએ છીએ? ગાળીએ, કોલસા દ્વારા અને પ્યૉરિફાયર દ્વારા વધુ ગાળીએ, ઉકાળીએ. ખરુંને? પણ આ બધું તો પીવાના પાણીની વાત થઈ, લેક વૉટર! જ્યારે અહીં ડૉ. મનોજ જે પાણીના સંશોધનની વાત કરી રહ્યા છે એ વાત છે નદીમાં વહેતા, સમુદ્રમાં હિલોળા લેતા અને આર્કટિકનો બરફ પીગળી સમુદ્રમાં ભળતા પાણીની. આવા મોટા જળસમૂહને માત્ર સામાન્ય ગાળણપ્રક્રિયા દ્વારા શુદ્ધ કરી શકાય નહીં અને કરીએ પણ તો એથી દરેક પ્રકારના દૂષિત પદાર્થ દૂર થતા નથી. કેટલાંક કેમિકલ્સ પાણીમાં એટલાં સૂક્ષ્મ અને અદૃશ્ય રીતે ભળી જતાં હોય છે જે નરી આંખે આપણને દેખાય તો નહીં જ, ખબર પણ ન પડે અને પાણીમાં એમની હાજરી પર્યાવરણ માટે, સમુદ્રી જીવો માટે ચિંતાનો વિષય બની જતી હોય છે. આવા પદાર્થોને પાણીમાંથી દૂર કરવા માટે વિશિષ્ટ રાસાયણિક પ્રક્રિયાઓની જરૂર પડે છે.

પાણીના શુદ્ધીકરણની પદ્ધતિ

મનોજે આ વિશે સંશોધન કર્યું અને બે મહત્ત્વની પદ્ધતિઓ વિકસાવી. પહેલી, સોનોકેમિસ્ટ્રી (Sonochemistry). આ પદ્ધતિમાં તેઓ પાણીમાં અવાજના અત્યંત ઊંચા આવર્તનવાળા તરંગો પેદા કરે છે, જેને કારણે પાણીમાં અત્યંત નાના બબલ્સનું નિર્માણ થાય અને સંકોચન થાય. આ ઘટનાને વૈજ્ઞાનિક ભાષામાં કેવિટેશન કહેવામાં આવે છે. આ પ્રક્રિયાને કારણે પાણીમાં સ્થાનિક ઊર્જા ઉત્પન્ન થાય છે જેને કારણે પાણીમાં રહેલા સૂક્ષ્મ અને અદૃશ્ય પ્રદૂષણ ઘટકો છુટ્ટા પડે છે, એમનું વિઘટન થાય છે.

બીજી પ્રક્રિયા તેમણે વિકસાવી જેને ફોટોકેમિસ્ટ્રી (Photochemistry) કહેવામાં આવે છે. અર્થાત્, પ્રકાશની ઊર્જાનો ઉપયોગ કરી પાણીમાં રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓ શરૂ કરવી જે પાણીમાં રહેલા કાર્બનિક પ્રદૂષકોના વિઘટનમાં મદદરૂપ બને. આ બન્ને પદ્ધતિઓ દ્વારા ડૉ. મનોજે ન માત્ર પાણીમાં રહેલા પ્રદૂષણયુક્ત ઘટકોને ઘટાડવાનો પ્રયત્ન કર્યો બલ્કે એમને અત્યંત નાના પાર્ટિકલ્સમાં તોડીને પાણીમાંથી એ દૂર કરવાનો પણ પ્રયત્ન કર્યો.

કેરલમથી અમેરિકા, દક્ષિણ કોરિયા, યુરોપ

ભારતના નાનકડા ગામડામાં ગરીબ પરિવારમાં જન્મેલા મનોજને પોતાની ડૉક્ટરેટની ડિગ્રીના અભ્યાસ દરમ્યાન એટલે કે PhD દરમ્યાન તેમને અમેરિકાની ડ્યુક યુનિવર્સિટીમાં સંશોધન કરવાની તક મળી.

ત્યાર બાદ તેમની એ સંશોધનયાત્રા દક્ષિણ કોરિયાની પોહાંગ યુનિવર્સિટી ઑફ સાયન્સ ઍન્ડ ટેક્નૉલૉજી (POSTECH) સુધી પહોંચી, જ્યાં તેમણે નૅનો પાર્ટિકલ્સ અને પર્યાવરણીય પ્રદૂષણ ઘટાડવાની પદ્ધતિઓ પર કામ કર્યું. છતાં હજી તેમની સફર અને સંશોધન અધૂરાં હતાં, જે તેમણે બીજી ૩ યુનિવર્સિટીમાં અભ્યાસ અને સંશોધન દ્વારા આગળ વધાર્યાં. જર્મનીની કાર્લ્સરુહે ઇન્સ્ટિટ્યૂટ ઑફ ટેક્નૉલૉજી, પોલૅન્ડની ગ્ડાન્સ્ક યુનિવર્સિટી ઑફ ટેક્નૉલૉજી અને ત્યાર બાદ ફ્રાન્સની યુનિવર્સિટી ઑફ ઑર્લિયન્સ.

કહેવાય છે કે ભીતરની જ્ઞાનની ભૂખ અને જિજ્ઞાસાને આપણે જ્ઞાનનું જેટલું ઈંધણ આપીએ એટલી એ વધુ જ્ઞાનપિપાસુ બનાવે. એ જ રીતે ડૉ. મનોજ પણ આટલેથી અટક્યા નહીં. તેમણે નક્કી કર્યું હતું કે મારે પાણીમાં ફેલાતા દેખીતા પ્રદૂષણથી લઈને નૅનો પાર્ટિકલ્સ સુધીના પ્રદૂષણ સામે લડવું છે અને એ માટે માતબર ઉપાયો શોધવા છે. આથી ૨૦૨૩માં તેમણે અમેરિકાની બિગેલો લૅબોરેટરી ફૉર ઓશન સાયન્સિસમાં ૬ મહિના સુધી સમુદ્રમાં ફેલાતા તેલના પ્રદૂષણનો પણ અભ્યાસ કર્યો.

આર્કટિકના બરફમાં છુપાયેલાં પ્રદૂષણ તત્ત્વો

ડૉ. મનોજની સંશોધનયાત્રાનો સૌથી રસપ્રદ તબક્કો તેમને પૃથ્વીના ઉત્તરીય ધ્રુવ નજીક આવેલા આર્કટિક પ્રદેશ સુધી લઈ ગયો.

ભારતના આર્કટિક અભિયાન ૨૦૨૬–’૨૭ના બૅચમાં પસંદગી પામ્યા બાદ તેમણે ફ્યોર્ડના પાણી અને હિમનદીઓમાંથી પીગળીને આવતા પાણીના અનેક નમૂનાઓ એકત્રિત કર્યા.

આપણને થશે કે આર્કટિક જેવા દેખીતી રીતે દૂર અને સાવ નિર્જન પ્રદેશમાં વળી પ્રદૂષણ તત્ત્વો કઈ રીતે હોઈ શકે? પણ એનો જવાબ પૃથ્વીની ખનિજ સાથે જોડાયેલી પર્યાવરણીય વ્યવસ્થા છે. આપણે કૃતઘ્ન એવા માનવીઓ રોજેરોજ આ પૃથ્વી પર એટલું પ્રદૂષણ ફેલાવીએ છીએ કે વાતાવરણ મારફત અને સમુદ્રી પ્રવાહો દ્વારા એ પ્રદૂષણ તત્ત્વો એક પ્રદેશથી બીજા પ્રદેશ સુધી સફર કરતાં હોય છે. અર્થાત્, પ્રદૂષણ માત્ર જ્યાં ઉત્પન્ન થાય છે ત્યાં પૂરતું જ સીમિત રહેતું નથી. એ છેક આર્કટિકના પાણી સુધી પણ પહોંચે છે! ડૉ. મનોજે માઇક્રોપ્લાસ્ટિક્સ, ઔદ્યોગિક રસાયણો અને અન્ય પ્રદૂષણ તત્ત્વોના અભ્યાસ દ્વારા દરેક પ્રદૂષકનું અલગ-અલગ વર્તન નોંધ્યું અને એને નિયંત્રિત કરવા માટેની પદ્ધતિઓ શોધવા વિશે કામ કર્યું છે જેને આંતરરાષ્ટ્રીય સંશોધનક્ષેત્રે પણ ઓળખ અને માન્યતા મળી. આ બધાં સંશોધનોની વિશેષતા એ છે કે એમાં મૂળભૂત રસાયણશાસ્ત્ર, પાણીની ગુણવત્તા અને સારવાર, પ્રદૂષણ તત્ત્વોની ઓળખ અને પર્યાવરણીય અસરો જેવા મહત્ત્વના મુદ્દાઓ એમાં એકબીજા સાથે સંકળાયેલા છે.

આપણે કરોડો લોકો પળેપળ બેદરકારી અને બેજવાબદારીપૂર્વક શુદ્ધ પાણી અને શુદ્ધ પર્યાવરણને પ્રદૂષણયુક્ત કરવાનો પ્રયત્ન કરતા રહીએ છીએ, અર્થાત્ આપણે જ આપણા દુશ્મન તરીકે સતત વર્તતા રહીએ છીએ. આવો કોઈક વીરલો જ્યારે કચરામાં પડેલા સાચા હીરાની જેમ ચમકી ઊઠે અને વાતાવરણ અને પાણી પ્રત્યે સજાગ રહીને નિષ્ઠાપૂર્વક કામ કરતો રહે ત્યારે સાચે જ પોતાના પર શરમ અને આવા વિરલા પર ગૌરવની લાગણી જન્મે.

મહેનત અને એનું પરિણામ 
ડૉ. મનોજ પી. રાયરોથનાં પ્રકાશિત સંશોધનો થકી તેમણે માત્ર પ્રદૂષણનું નિરીક્ષણ જ નથી કર્યું, તેમણે પાણીમાં રહેલાં જડ પ્રદૂષણ તત્ત્વોને તોડીને દૂર કરવાની પ્રયોગશાળાકીય પદ્ધતિઓ પણ વિકસાવી. જેમ કે કેટલાંક જંતુનાશક અને ઍન્ટિ-માઇક્રોબિયલ ઉત્પાદનોમાં ક્લોરોફિનનો ઉપયોગ થાય છે, જેને કારણે પાણી દૂષિત થાય છે. પોતાના જન્મસ્થળ કેરલમના બૅકવૉટરમાં તેમણે આ રસાયણની હાજરી હોવાનું શોધ્યું અને ત્યાર બાદ એને દૂર કરવા અલ્ટ્રાસાઉન્ડ આધારિત પદ્ધતિનો પ્રયોગ પણ કર્યો. તેમની આ પદ્ધતિનું પ્રયોગશાળામાં પરીક્ષણ કરવામાં આવ્યું. એનાથી ૪૦ મિનિટમાં એક રસાયણનું વિઘટન થઈ જાય છે અને પાણી પીવાલાયક બની શકે છે.

 
ડૉ. મનોજે પાણીના શુદ્ધીકરણ માટે સોનોકૅમિસ્ટ્રી અને ફોટોકૅમિસ્ટ્રી તરીકે જાણીતી પ્રક્રિયાઓ વિકસાવી છે.