निर्माण अपशिष्ट और स्थिरता

कई सभ्यताओं की समृद्धि, निर्मित पर्यावरण के विकास और योग्यता पर अत्यधिक निर्भर है। जैसे-जैसे हमारी आबादी बढ़ती जा रही है, हमारे निर्मित पर्यावरण को भी उसी के अनुरूप चलने की आवश्यकता है। दुनिया में निर्माण कार्य में बहुत तेज़ी आ रही है और अनुमान है कि 2060 तक वैश्विक बुनियादी ढांचे में लगभग दो ट्रिलियन वर्ग फीट इमारतें शामिल होंगी। यह अगले 4 दशकों तक हर महीने न्यूयॉर्क शहर के पैमाने पर बुनियादी ढांचे के निर्माण के बराबर है। हालांकि, दुनिया को सभी के लिए अधिक रहने योग्य बनाने का यह प्रयास, अनिवार्य रूप से हानिकारक जलवायु परिवर्तन और निर्माण और विध्वंस से होने वाले कचरे में योगदान देगा, जो वर्तमान में वैश्विक स्तर पर उत्पादित कुल कचरे का लगभग 30% है और इसका एक बड़ा हिस्सा सीधे लैंडफिल में जाता है। सीधे शब्दों में कहें तो, निर्माण क्षेत्र दुनिया के कुल कचरे का अनुमानित एक तिहाई और दुनिया के कार्बन डाइऑक्साइड (CO2) उत्सर्जन का कम से कम 40% बनाता है। 2025 तक निर्माण कचरे के सालाना 2.2 बिलियन टन तक पहुँचने की उम्मीद है।

बुनियादी ढांचे के विकास को टिकाऊ बनाया गया

रैम्ड अर्थ एक निर्माण विकल्प है, जिसका लाभ यह है कि इससे संरचनाओं के पुनर्निर्माण की आवश्यकता कम हो जाती है, जिससे औद्योगिक सामग्रियों को निकालने, परिवहन करने और प्रसंस्करण करने पर हमारी निर्भरता कम हो जाती है। इस पद्धति को उन्नत नैनो प्रौद्योगिकी के साथ संयोजित करने से बुनियादी ढांचे के विकास को स्थिरता के साथ संयोजित करने में मदद मिलती है, जो बहुत अधिक व्यवहार्य है।

समकालीन निर्माण में आमतौर पर 50 साल से कम समय तक चलने की उम्मीद की जाती है, जिसमें व्यापक और महंगे रखरखाव की आवश्यकता होती है। हालाँकि, रैम्ड अर्थ समय की कसौटी पर खरा उतरा है और न्यूनतम रखरखाव के साथ कई हज़ार साल तक चला है। रखरखाव को कम करने और वास्तुशिल्प संरचनाओं के जीवनकाल को बढ़ाने से, चाहे वे आवासीय हों या वाणिज्यिक, निर्माण अपशिष्ट को कम करने की बहुत संभावना है।

हमारा प्रस्ताव है कि उच्च प्रदर्शन वाले नैनो प्रौद्योगिकी समाधानों को शामिल करने से प्रोत्साहन संरचनाओं को बदलने में मदद मिल सकती है जो पहले अपशिष्ट का कारण बनती थीं, कंपनियों को पहले से अधिक सूचित और सटीक निर्णय लेने में मदद करके और गलत सामग्रियों को नौकरी की जगहों पर आने से रोककर।

जब ऐसी परिस्थितियों में रखा जाता है जो ठंडी शुष्क हवा के निरंतर प्रवाह की पेशकश करते हैं, तो ज़ीर का आंतरिक बर्तन 4.5 °C (40 °F) तक के न्यूनतम तापमान तक पहुँच सकता है।

इस तकनीक का उपयोग मिस्र में 2500 ईसा पूर्व से ही किया जा रहा है। हालाँकि यह प्राचीन तकनीक उपयोगी बनी हुई है, लेकिन आधुनिक आवश्यकताओं को पूरा करने और इसकी स्थिरता को बढ़ाने के लिए इसे वास्तव में बेहतर बनाया जा सकता है।

एक ज़ीर को फिर से परिभाषित किया गया है और एक निश्चित समय सीमा के लिए थर्मली-संवेदनशील उत्पादों को ठंडा करने, परिवहन और भंडारण करने के लिए उपयोग किया जाता है - चाहे वे दुनिया के दूरदराज और शुष्क क्षेत्रों में भोजन, डेयरी या टीके हों, क्वांटम सामग्रियों द्वारा प्रदान की गई अतिरिक्त कार्यक्षमता से सुसज्जित किया जा सकता है, ताकि निम्नलिखित सुधार प्रदान किए जा सकें:

• अंधेरे में रोगाणुरोधी सुरक्षा

• संक्षारण प्रतिरोध

• स्मार्ट सामग्रियों के साथ विकिरण शीतलन में वृद्धि

• फ्रैक्चर/टूटने की संभावना को कम करने के लिए यांत्रिक सुदृढ़ीकरण

• हल्का

• परमाणु विकिरण परिरक्षण

• भारी धातुओं का अवशोषण और पानी में विषाक्त पदार्थों का निष्प्रभावीकरण

1. अंधेरे में रोगाणुरोधी और एंटिफंगल गतिविधि

ठंडा करने के अलावा, ज़ीर के भीतरी मिट्टी के बर्तन को अंधेरे और कभी-कभी नम वातावरण में रोगाणुरोधी और कवकरोधी बनाया जा सकता है जो ऐसे हानिकारक जीवों के प्रसार को बढ़ावा देते हैं। यह अधिक स्वच्छ वातावरण प्रदान करने, स्वस्थ खाद्य संरक्षण और उसमें संग्रहीत खाद्य फसल के शेल्फ-लाइफ को और बढ़ाने में मदद करेगा। यह डेयरी उत्पादों के लिए महत्वपूर्ण है, जो सब्जियों की तुलना में कम समय में आसानी से खराब हो सकते हैं।

चुनौती:  As the inner part of the pot is dark, it becomes challenging to work with active antimicrobial materials, as these typically require light activation. Light exposure however, is a source of heat, which would counteract the cooling needed within the zeer. 

क्वांटम-संवर्द्धन समाधान

नैनोआर्क परमाणु रूप से निर्मित क्वांटम सामग्री प्रदान करता है, जो अपने आकार (20 नैनोमीटर से कम) और सामग्री-विशिष्ट क्वांटम प्रभावों के आधार पर अंधेरे में रोगाणुरोधी गतिविधि प्रदान करता है। उल्लिखित कण आकार सीमा से ऊपर, यह प्रभाव कम हो जाता है। हमारी सामग्री को सुरक्षित माना जाता है और FDA द्वारा अनुमोदित किया जाता है।

2. हल्का और यांत्रिक रूप से मजबूत

मिट्टी के बर्तन भारी होते हैं। इससे उनकी परिवहन क्षमता प्रभावित होती है, खासकर किसानों के लिए, जो अपनी उपज को बाज़ार में ले जाने पर विचार कर सकते हैं। निर्माता के लिए, वजन अतिरिक्त शिपमेंट और सामग्री लागत में परिलक्षित होता है, जिसे रोका जा सकता है। चुनौती: मिट्टी के बर्तनों को पतला करके उनका वजन कम करने से वे कमज़ोर हो जाएँगे और टूटने की संभावना बढ़ जाएगी।

क्वांटम-संवर्द्धन समाधान

हम मिट्टी/निर्माण सामग्री जैसे कि सीमेंट, कंक्रीट और ज्वालामुखीय चट्टानों के साथ परमाणु रूप से निर्मित क्वांटम सामग्रियों का उपयोग करते हैं, ताकि इन सामग्रियों की ताकत में 15 - 25% (मिश्रण के आधार पर) काफ़ी वृद्धि हो सके, जबकि साथ ही, समग्र मिश्रण का वजन लगभग आधा कम हो जाए।

एक अतिरिक्त संपत्ति के रूप में, भराव सामग्री छिद्रण को कम करने में काम आती है, जो मिट्टी/सिरेमिक बर्तनों में संरचनात्मक विफलता का एक स्रोत है। ये छिद्र और दरारें, अक्सर दाग और बैक्टीरिया के संचय के साथ-साथ अंततः प्रसार के लिए साइट के रूप में काम करती हैं। यह एक ऐसा मामला है जिसे हमारी सामग्री बेहतर ज़ीर के लिए दरकिनार कर सकती है।

3. संक्षारण प्रतिरोध

शुष्क क्षेत्रों, खासकर समुद्र के किनारे स्थित क्षेत्रों में, ताजे पानी की बहुत अधिक उपलब्धता नहीं है। इसके लिए, ज़ीर में रेत को गीला करने के लिए समुद्री पानी का उपयोग किया जा सकता है। चुनौती: नमक में क्लोरीन जैसे संक्षारक एजेंटों के प्रवेश से, समय के साथ ज़ीर में संग्रहीत कुछ उत्पादों की गुणवत्ता से समझौता हो सकता है।

क्वांटम-संवर्द्धन समाधान

हमारे नैनो-इंजीनियर क्वांटम मटेरियल जंग को रोकने में प्रभावी हैं; वे मिट्टी/सिरेमिक में नैनोस्कोपिक छिद्रों को भरते हैं और सील करते हैं, ताकि मिट्टी की सामग्री में नमक में क्लोरीन के प्रसार को रोका जा सके। हम वर्तमान में मिट्टी के मिश्रण में क्वांटम सामग्री की खुराक के आधार पर जंग को 50% से अधिक तक सुधारने में सक्षम हैं।

4. पराबैंगनी (यूवी) विकिरण ब्लॉक

यूवी विकिरण सूर्य से आता है, और यह गर्मी का एक प्रमुख स्रोत है। यह ज़ीर के ठंडा होने को काफी हद तक प्रभावित कर सकता है, खासकर जब आर्द्र क्षेत्रों में उपयोग किया जाता है या कम से कम हवा के प्रवाह वाले क्षेत्रों में संग्रहीत किया जाता है, जैसा कि कुछ दिनों में हो सकता है। चुनौती: टाइटेनियम ऑक्साइड जैसी कुछ सामग्री का उपयोग यूवी ब्लॉक के लिए किया जाता है। हालाँकि, ये संभावित कार्सिनोजेन्स हैं और इनसे बचना चाहिए।

क्वांटम-संवर्द्धन समाधान

हमारा क्यू-ज़ीर I टाइटेनियम ऑक्साइड की तुलना में यूवी विकिरण को रोकने में एक सुरक्षित विकल्प और अधिक प्रभावी सामग्री प्रणाली प्रदान करता है। यह प्रभाव परमाणु रूप से निर्मित क्वांटम-चरण सामग्री में और भी अधिक बढ़ जाता है, यही कारण है कि उन्हें ज़ीर के समग्र वजन को बढ़ाए बिना बहुत कम मात्रा में इस्तेमाल किया जा सकता है। परमाणु रूप से निर्मित सामग्री न केवल यूवी को रोकती है, बल्कि इसे उस सामग्री की सतह से भी परावर्तित करती है जिसमें इसे शामिल किया गया है। यह ज़ीर को तेज़ी से और लंबे समय तक ठंडा करने में मदद करेगा। जलवायु परिवर्तन के अपरिहार्य प्रभावों के साथ, ज़ीर में संग्रहीत उत्पादों के शेल्फ-लाइफ को बढ़ाने के लिए यह आवश्यक होगा।

5. उन्नत शीतलन/ताप परिवहन

परमाणु रूप से निर्मित, क्वांटम-चरण सामग्री जैसे कि क्यू-ज़ीर ब्लैक रोज़ का उपयोग ऊष्मा परिवहन/भंडारण को बढ़ाने के लिए किया जा सकता है, जो कार्यान्वयन पर निर्भर करता है। क्वांटम चरण के भीतर काम करने से बैलिस्टिक ऊष्मा परिवहन संभव होता है, जो एक ऐसी घटना है जो समान वर्ग की मानक सामग्रियों के प्रदर्शन को पार कर जाती है।

चुनौती: The quantum materials need to be ultrafine nanoparticles, typically in the sub 20 nm range. The smaller the particles, the more enhanced the effect. These are the most challenging materials to manufacture - in uniformity and quantity.

क्वांटम-संवर्द्धन समाधान

हम दो प्रकार की परमाणु-संरचना वाली सामग्री प्रदान करते हैं, जो या तो ज़ीर के भीतर से गर्मी को सक्रिय रूप से हटाने में काम आती हैं, या गर्मी को संग्रहीत करके रिवर्स सिस्टम के रूप में काम करती हैं। सामग्री को ज़ीर के भीतर या उस पर लगाया जा सकता है।

अनिवार्य रूप से, नैनोकण जितने महीन होते हैं, उनका सतह क्षेत्र उतना ही अधिक होता है। सतह क्षेत्र में वृद्धि के साथ, नैनोमटेरियल का समग्र प्रदर्शन काफी हद तक बढ़ जाता है।