टिकाऊ बुनियादी ढांचे के लिए उन्नत सामग्री पर CSIR कार्यशाला
स्रोत:पीआईबी ↗
क्यों मायने रखता है
भारत के तीव्र इंफ्रास्ट्रक्चर विकास के लिए पारंपरिक, कार्बन-गहन निर्माण विधियों से बदलाव की आवश्यकता है। उन्नत कंपोजिट (advanced composites) और वैकल्पिक सामग्रियों (जैसे औद्योगिक स्लैग) के अनुप्रयोग को समझना UPSC अभ्यर्थियों के लिए अत्यधिक प्रासंगिक है, जो विज्ञान एवं प्रौद्योगिकी को पर्यावरणीय स्थिरता और इंफ्रास्ट्रक्चर (GS-3) से जोड़ता है।
सारांश
वैज्ञानिक और औद्योगिक अनुसंधान परिषद (CSIR) ने अपनी घटक प्रयोगशालाओं CRRI और AMPRI के माध्यम से 'सतत बुनियादी ढांचे के लिए अभिनव सामग्री और उन्नत कंपोजिट' (Innovative Materials and Advanced Composites for Sustainable Infrastructure) पर एक कार्यशाला का आयोजन किया। इस कार्यक्रम में सतत निर्माण विधियों को आगे बढ़ाने में सामग्री विज्ञान की महत्वपूर्ण भूमिका पर प्रकाश डाला गया। वैकल्पिक सामग्रियों, औद्योगिक अपशिष्ट के उपयोग और उन्नत कंपोजिट पर ध्यान केंद्रित करके, इस कार्यशाला का उद्देश्य बुनियादी ढांचा विकास में चक्रीय अर्थव्यवस्था (circular economy) के सिद्धांतों को बढ़ावा देना था, जिससे भारत के जलवायु लक्ष्यों को प्राप्त करने में मदद मिले और एक लचीले व पर्यावरण-अनुकूल भौतिक बुनियादी ढांचे का निर्माण सुनिश्चित हो सके।
मुख्य बिंदु
- CSIR-CRRI और CSIR-AMPRI ने निर्माण क्षेत्र के लिए नवोन्मेषी सामग्रियों और उन्नत कंपोजिट पर केंद्रित एक कार्यशाला का आयोजन करने के लिए सहयोग किया।
- यह पहल बुनियादी ढांचे के विकास में सतत प्रथाओं को एकीकृत करने पर केंद्रित थी ताकि पर्यावरणीय प्रभाव और कार्बन फुटप्रिंट को न्यूनतम किया जा सके।
- चर्चाओं में संभवतः 'वेस्ट टू वेल्थ' (Waste to Wealth) दृष्टिकोण पर बल दिया गया, जिसके तहत वैकल्पिक निर्माण सामग्री के रूप में औद्योगिक उप-उत्पादों (जैसे स्टील स्लैग, कॉपर स्लैग और फ्लाई ऐश) के उपयोग को बढ़ावा दिया गया।
- उन्नत कंपोजिट और स्मार्ट सामग्रियां आधुनिक सड़कों और सिविल संरचनाओं के लचीलेपन, दीर्घायु और लागत-प्रभावशीलता को बढ़ाने के लिए अत्यंत महत्वपूर्ण हैं।
महत्वपूर्ण शब्द
वैज्ञानिक और औद्योगिक अनुसंधान परिषद (CSIR)
1942 में स्थापित भारत का एक प्रमुख, स्वायत्त अनुसंधान और विकास (R&D) संगठन। विज्ञान और प्रौद्योगिकी मंत्रालय द्वारा वित्तपोषित, यह वैज्ञानिक, औद्योगिक और सामाजिक अनुसंधान के लिए समर्पित प्रयोगशालाओं के एक अखिल भारतीय नेटवर्क का संचालन करता है।
UPSC context
GS पेपर 3: विज्ञान एवं प्रौद्योगिकी। भारत के संस्थागत ढांचे, प्रमुख वैज्ञानिक उपलब्धियों और R&D नीतियों के ज्ञान का परीक्षण करता है।
वेस्ट टू वेल्थ मिशन
प्रधानमंत्री विज्ञान, प्रौद्योगिकी और नवाचार सलाहकार परिषद (PM-STIAC) के तहत नौ राष्ट्रीय मिशनों में से एक। प्रधान वैज्ञानिक सलाहकार के कार्यालय के नेतृत्व में, यह कचरे से ऊर्जा और संसाधनों को पुनः प्राप्त करने के लिए प्रौद्योगिकियों को तैनात करने पर ध्यान केंद्रित करता है।
UPSC context
GS पेपर 3: पर्यावरण, सर्कुलर इकोनॉमी। सतत अपशिष्ट प्रबंधन रणनीतियों, सरकारी पहलों और संसाधन दक्षता की समझ का परीक्षण करता है।
केंद्रीय सड़क अनुसंधान संस्थान (CSIR-CRRI)
1952 में नई दिल्ली में स्थापित, CSIR की यह प्रमुख राष्ट्रीय प्रयोगशाला सड़क डिजाइन, निर्माण, रखरखाव, रनवे और राजमार्ग इंजीनियरिंग में औद्योगिक कचरे के उपयोग पर अनुसंधान और विकास करती है।
UPSC context
GS पेपर 3: अवसंरचना, विज्ञान एवं प्रौद्योगिकी। लचीली परिवहन अवसंरचना, टिकाऊ सामग्रियों और सड़क सुरक्षा को बढ़ावा देने वाले संस्थानों के ज्ञान का परीक्षण करता है।
उन्नत पदार्थ तथा प्रक्रम अनुसंधान संस्थान (CSIR-AMPRI)
भोपाल स्थित एक CSIR प्रयोगशाला, जो हल्के और कार्यात्मक सामग्रियों, सतत निर्माण, उन्नत कंपोजिट और औद्योगिक तथा प्राकृतिक अपशिष्टों को मूल्यवर्धित सामग्रियों में परिवर्तित करके वेस्ट-टू-वेल्थ (अपशिष्ट-से-धन) प्रौद्योगिकियों पर ध्यान केंद्रित करती है।
UPSC context
GS पेपर 3: विज्ञान एवं प्रौद्योगिकी, बुनियादी ढांचा। सामग्री विज्ञान के नवाचारों, चक्रीय अर्थव्यवस्था के सिद्धांतों और टिकाऊ निर्माण सामग्रियों के बारे में जागरूकता का परीक्षण करता है।
प्रारंभिक ट्रैप
फ्लाई ऐश और स्टील स्लैग कंक्रीट में पोर्टलैंड सीमेंट को पूरी तरह से प्रतिस्थापित कर सकते हैं, जिससे पारंपरिक बाइंडर्स की आवश्यकता पूरी तरह से समाप्त हो जाती है।
फ्लाई ऐश आंशिक प्रतिस्थापन (आमतौर पर 15-35%) के लिए एक पूरक सीमेंटयुक्त सामग्री के रूप में कार्य करता है। मानक सिविल निर्माण के लिए पूर्ण 100% प्रतिस्थापन संरचनात्मक रूप से अव्यवहार्य है।
संबंधित अवधारणाएँ
फ्लाई ऐश के गुण और संरचनात्मक अनुप्रयोग क्या हैं?
- स्रोत और संघटन: ताप विद्युत संयंत्रों में कोयले के दहन के दौरान उत्पन्न; सिलिकॉन डाइऑक्साइड, एल्युमिनियम ऑक्साइड और कैल्शियम ऑक्साइड से भरपूर।
- कंक्रीट संशोधन: एक पोजोलैनिक सामग्री के रूप में कार्य करता है, जो कार्बन फुटप्रिंट और जलयोजन की ऊष्मा (heat of hydration) को कम करने के लिए पोर्टलैंड सीमेंट को आंशिक रूप से प्रतिस्थापित करता है।
- कृषि उपयोग: मिट्टी की जल-धारण क्षमता में सुधार करता है और सूक्ष्म पोषक तत्व प्रदान करता है, हालांकि भारी धातुओं के निक्षालन (leaching) के लिए सावधानीपूर्वक निगरानी की आवश्यकता होती है।
सतत सड़क निर्माण में स्टील स्लैग का उपयोग कैसे किया जाता है?
- उत्पादन स्रोत: इस्पात बनाने वाली भट्टियों में पिघले हुए इस्पात से अशुद्धियों को अलग करने के दौरान उत्पन्न होने वाला एक औद्योगिक उप-उत्पाद।
- सड़क आधार अनुप्रयोग: सड़क के आधार के लिए उच्च-सामर्थ्य वाले एग्रीगेट के रूप में उपयोग किया जाता है, जिसे स्थायित्व के लिए इंडियन रोड्स कांग्रेस (IRC) द्वारा प्रमाणित किया गया है।
- क्लिंकर प्रतिस्थापन: सीमेंट निर्माण में क्लिंकर के लिए कच्चे माल के आंशिक विकल्प के रूप में कार्य करता है, जिससे ऊर्जा की खपत कम होती है।
अंतर-विषय पैटर्न
औद्योगिक अपशिष्ट + जलवायु प्रतिबद्धताएं
स्लैग और फ्लाई ऐश का उपयोग निर्माण क्षेत्र की कार्बन तीव्रता को सीधे कम करता है, जिससे भारत को GDP की उत्सर्जन तीव्रता को कम करने के अपने NDC लक्ष्य को प्राप्त करने में मदद मिलती है।
सर्कुलर इकोनॉमी + इंफ्रास्ट्रक्चर
लागत प्रभावी, जलवायु-अनुकूल राष्ट्रीय राजमार्गों के निर्माण के लिए CSIR की 'वेस्ट-टू-वेल्थ' प्रौद्योगिकियों को NHAI और पीएम गति शक्ति परियोजनाओं के साथ एकीकृत करता है।
स्टील स्लैग और फ्लाई ऐश की पर्यावरणीय व्यवहार्यता और अनुमेय अनुप्रयोगों का परीक्षण करने वाले एक बहु-कथनीय प्रीलिम्स प्रश्न की उम्मीद की जा सकती है।
संबद्ध PYQ · 2
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- 2020PrelimsGS1
In rural road construction, the use of which of the following is preferred for ensuring environmental sustainability or to reduce carbon footprint? 1. Copper slag 2. Cold mix asphalt technology 3. Geotextiles 4. Hot mix asphalt technology 5. Portland cement Select the correct answer using the code given below:
- 2021MainsGS3
“Investment in infrastructure is essential for more rapid and inclusive economic growth.” Discuss in the light of India's experience.
