फैक्ट्री की खामियों से लेकर वायु प्रदूषण तक: गैस सेंसर कैसे दक्षिण पूर्व एशिया की सुरक्षा कर रहे हैं

दुनिया के सबसे तेज़ी से बढ़ते आर्थिक क्षेत्रों में से एक, दक्षिण-पूर्व एशिया तेज़ी से औद्योगीकरण, शहरीकरण और जनसंख्या वृद्धि का अनुभव कर रहा है। इस प्रक्रिया ने वायु गुणवत्ता निगरानी, ​​औद्योगिक सुरक्षा आश्वासन और पर्यावरण संरक्षण की तत्काल आवश्यकता पैदा कर दी है। एक महत्वपूर्ण संवेदन तकनीक के रूप में, गैस सेंसर एक अपरिहार्य भूमिका निभा रहे हैं। दक्षिण-पूर्व एशिया में इस तकनीक के कई मुख्य अनुप्रयोग क्षेत्र और विशिष्ट मामले निम्नलिखित हैं।

1. औद्योगिक सुरक्षा और प्रक्रिया नियंत्रण

यह गैस सेंसरों के लिए सबसे पारंपरिक और महत्वपूर्ण अनुप्रयोग क्षेत्र है। दक्षिण-पूर्व एशिया में बड़ी संख्या में विनिर्माण संयंत्र, रासायनिक कारखाने, तेल शोधन संयंत्र और अर्धचालक संयंत्र हैं।

• अनुप्रयोग परिदृश्य:
  • ज्वलनशील और विषाक्त गैस रिसाव की निगरानी: पेट्रोकेमिकल संयंत्रों, प्राकृतिक गैस स्टेशनों और रासायनिक भंडारण सुविधाओं में, आग, विस्फोट और विषाक्तता की घटनाओं को रोकने के लिए मीथेन, प्रोपेन, हाइड्रोजन सल्फाइड, कार्बन मोनोऑक्साइड और अमोनिया जैसी गैसों के रिसाव की वास्तविक समय पर निगरानी।
  • सीमित स्थान में प्रवेश की निगरानी: कार्मिकों की सुरक्षा सुनिश्चित करने के लिए, जहाज के होल्ड, सीवेज उपचार टैंक और भूमिगत सुरंगों जैसे सीमित स्थानों में श्रमिकों के प्रवेश से पहले ऑक्सीजन के स्तर, ज्वलनशील गैसों और विशिष्ट विषाक्त गैसों की जांच के लिए पोर्टेबल गैस डिटेक्टरों का उपयोग करना।
  • प्रक्रिया अनुकूलन और गुणवत्ता नियंत्रण: उत्पाद की गुणवत्ता और उत्पादन दक्षता सुनिश्चित करने के लिए खाद्य और पेय किण्वन और अर्धचालक विनिर्माण जैसी प्रक्रियाओं में विशिष्ट गैसों (जैसे, कार्बन डाइऑक्साइड, ऑक्सीजन) की सांद्रता को सटीक रूप से नियंत्रित करना।
• मामले का अध्ययन:
  • वियतनाम की एक बड़ी तेल रिफ़ाइनरी ने अपनी पूरी इकाई में सैकड़ों स्थिर गैस सेंसरों का एक नेटवर्क स्थापित किया है, जो एक केंद्रीय नियंत्रण प्रणाली से जुड़ा है। अगर हाइड्रोकार्बन गैस रिसाव का पता चलता है, तो यह प्रणाली तुरंत श्रव्य और दृश्य अलार्म बजाती है और वेंटिलेशन सिस्टम को स्वचालित रूप से सक्रिय कर सकती है या संबंधित वाल्व बंद कर सकती है, जिससे दुर्घटना का जोखिम कम हो जाता है।
  • सिंगापुर में जुरोंग आइलैंड केमिकल पार्क, जो कि विश्व का अग्रणी रासायनिक केंद्र है, वहां की कंपनियों द्वारा वाष्पशील कार्बनिक यौगिकों (वीओसी) के रिसाव का पता लगाने के लिए उन्नत फोटोआयनाइजेशन डिटेक्टर (पीआईडी) सेंसर का व्यापक उपयोग किया जा रहा है, जिससे पूर्व चेतावनी और पर्यावरण अनुपालन संभव हो रहा है।

2. शहरी वायु गुणवत्ता निगरानी और सार्वजनिक स्वास्थ्य

जकार्ता, बैंकॉक और मनीला जैसे कई प्रमुख दक्षिण-पूर्व एशियाई शहर यातायात की भीड़भाड़ और औद्योगिक उत्सर्जन के कारण लगातार वायु प्रदूषण की समस्या का सामना कर रहे हैं। स्वस्थ श्वसन वातावरण के प्रति जनता की चिंता लगातार बढ़ रही है।

• अनुप्रयोग परिदृश्य:
  • शहरी परिवेशी वायु निगरानी केंद्र: सरकारी पर्यावरण एजेंसियों द्वारा स्थापित उच्च-परिशुद्धता निगरानी केंद्र, जो मानक प्रदूषकों जैसे PM2.5, PM10, सल्फर डाइऑक्साइड (SO₂), नाइट्रोजन डाइऑक्साइड (NO₂), ओज़ोन (O₃), और कार्बन मोनोऑक्साइड (CO) को मापते हैं। ये सार्वजनिक नीति को सूचित करने के लिए वायु गुणवत्ता सूचकांक (AQI) प्रकाशित करते हैं।
  • माइक्रो-सेंसर नेटवर्क: समुदायों में, स्कूलों के आसपास और अस्पतालों के पास कम लागत वाले, कॉम्पैक्ट माइक्रो गैस सेंसर नोड्स की तैनाती करके उच्च घनत्व वाला निगरानी नेटवर्क बनाया जाएगा, जो अधिक विस्तृत, वास्तविक समय स्थानीय वायु गुणवत्ता डेटा प्रदान करेगा।
  • व्यक्तिगत पोर्टेबल उपकरण: व्यक्ति अपने आसपास के वातावरण में प्रदूषण के स्तर की जांच करने के लिए पहनने योग्य या हाथ में पकड़े जाने वाले वायु गुणवत्ता मॉनिटर का उपयोग करते हैं, जिससे मास्क पहनने या बाहरी गतिविधियों को कम करने जैसे सुरक्षात्मक निर्णय लेने में मदद मिलती है।
• मामले का अध्ययन:
  • थाईलैंड के बैंकॉक मेट्रोपॉलिटन प्रशासन ने शहर भर में सैकड़ों IoT-आधारित सूक्ष्म वायु गुणवत्ता सेंसर लगाने के लिए अनुसंधान संस्थानों के साथ साझेदारी की है। ये सेंसर वास्तविक समय में क्लाउड पर डेटा अपलोड करते हैं, जिससे नागरिक मोबाइल ऐप के माध्यम से अपने विशिष्ट पड़ोस में PM2.5 और ओज़ोन के स्तर की जाँच कर सकते हैं, और पारंपरिक स्टेशनों की तुलना में अधिक सघन और लगातार अपडेट प्रदान करते हैं।
  • इंडोनेशिया के जकार्ता में एक "स्मार्ट स्कूल" परियोजना के तहत कक्षाओं के अंदर कार्बन डाइऑक्साइड (CO₂) सेंसर लगाए गए। जब ​​कक्षाओं में छात्रों की संख्या बढ़ने के कारण CO₂ का स्तर बढ़ता है, तो ये सेंसर स्वचालित रूप से वेंटिलेशन सिस्टम को चालू कर देते हैं जिससे हवा ताज़ा हो जाती है और छात्रों की एकाग्रता और स्वास्थ्य में सुधार होता है।

3. कृषि और पशुपालन

कई दक्षिण-पूर्व एशियाई देशों में कृषि अर्थव्यवस्था की आधारशिला है। गैस सेंसरों का अनुप्रयोग पारंपरिक कृषि को सटीक और स्मार्ट खेती में बदलने में सहायक हो रहा है।

• अनुप्रयोग परिदृश्य:
  • ग्रीनहाउस पर्यावरण नियंत्रण: उन्नत ग्रीनहाउसों में CO₂ के स्तर की निगरानी करना और प्रकाश संश्लेषण को बढ़ाने के लिए CO₂ को “गैस उर्वरक” के रूप में जारी करना, जिससे सब्जियों और फूलों की उपज और गुणवत्ता में उल्लेखनीय वृद्धि होती है।
  • अनाज भंडारण सुरक्षा: बड़े साइलो में कार्बन डाइऑक्साइड या फॉस्फीन की सांद्रता की निगरानी करें। CO₂ में असामान्य वृद्धि कीट या फफूंदी की गतिविधि के कारण होने वाली खराबी का संकेत हो सकती है। फॉस्फीन एक सामान्य धूमक है, और प्रभावी कीट नियंत्रण और परिचालन सुरक्षा के लिए इसकी सांद्रता को सटीक रूप से नियंत्रित किया जाना चाहिए।
  • पशुधन पर्यावरण निगरानी: बंद मुर्गी और पशुधन बाड़ों में अमोनिया (NH₃) और हाइड्रोजन सल्फाइड (H₂S) जैसी हानिकारक गैसों के स्तर की निरंतर निगरानी। ये गैसें पशुओं के स्वास्थ्य को प्रभावित करती हैं, जिससे बीमारियाँ और विकास अवरुद्ध होता है। सेंसर आंतरिक वातावरण को बेहतर बनाने के लिए वेंटिलेशन सिस्टम को सक्रिय कर सकते हैं।
• मामले का अध्ययन:
  • मलेशिया में एक स्मार्ट ग्रीनहाउस फार्म, पौधों की वृद्धि के लिए इष्टतम CO₂ स्तर (जैसे, 800-1200 पीपीएम) बनाए रखने के लिए NDIR (गैर-फैलावदार इन्फ्रारेड) प्रौद्योगिकी पर आधारित CO₂ सेंसर का उपयोग करता है, जो एक स्वचालित नियंत्रण प्रणाली के साथ मिलकर काम करता है, जिससे टमाटर की पैदावार में लगभग 30% की वृद्धि होती है।
  • थाईलैंड के एक बड़े पोल्ट्री फार्म ने अपने मुर्गीघरों में अमोनिया सेंसर नेटवर्क स्थापित किया है। जब अमोनिया की सांद्रता एक पूर्व निर्धारित सीमा से अधिक हो जाती है, तो पंखे और कूलिंग पैड सिस्टम स्वचालित रूप से सक्रिय हो जाते हैं, जिससे मुर्गियों में श्वसन संबंधी बीमारियों में प्रभावी रूप से कमी आती है और एंटीबायोटिक दवाओं का उपयोग न्यूनतम होता है।

4. पर्यावरण निगरानी और आपदा चेतावनी

दक्षिण-पूर्व एशिया भूवैज्ञानिक आपदाओं से ग्रस्त है और जलवायु परिवर्तन के संबंध में चिंता का प्रमुख क्षेत्र है।

• अनुप्रयोग परिदृश्य:
  • लैंडफिल और अपशिष्ट जल उपचार संयंत्रों की निगरानी: विस्फोट के जोखिमों को रोकने और बायोगैस पुनर्प्राप्ति तथा बिजली उत्पादन परियोजनाओं के लिए आँकड़े उपलब्ध कराने हेतु मीथेन उत्पादन और उत्सर्जन की निगरानी। आसपास के समुदायों पर पड़ने वाले प्रभाव को कम करने के लिए हाइड्रोजन सल्फाइड जैसी दुर्गंधयुक्त गैसों की भी निगरानी।
  • ज्वालामुखी गतिविधि की निगरानी: इंडोनेशिया और फिलीपींस जैसे ज्वालामुखीय रूप से सक्रिय देशों में, वैज्ञानिक ज्वालामुखियों के आसपास सल्फर डाइऑक्साइड (SO₂) सेंसर लगाते हैं। SO₂ उत्सर्जन में वृद्धि अक्सर ज्वालामुखी गतिविधि में वृद्धि का संकेत देती है, जिससे विस्फोट की चेतावनी के लिए महत्वपूर्ण डेटा उपलब्ध होता है।
  • वन अग्नि की पूर्व चेतावनी: इंडोनेशिया के सुमात्रा और कालीमंतन के पीटलैंड वन क्षेत्रों में कार्बन मोनोऑक्साइड और धुआं सेंसर लगाने से, दृश्यमान लपटें दिखाई देने से पहले सुलगती आग का पता लगाया जा सकता है, जिससे महत्वपूर्ण प्रारंभिक हस्तक्षेप संभव हो सकेगा।
• मामले का अध्ययन:
  • फिलीपीन इंस्टीट्यूट ऑफ वोल्केनोलॉजी एंड सीस्मोलॉजी (PHIVOLCS) ने मेयोन जैसे सक्रिय ज्वालामुखियों के आसपास गैस सेंसर सहित व्यापक निगरानी नेटवर्क स्थापित किए हैं। वास्तविक समय का SO₂ डेटा उन्हें ज्वालामुखी की स्थिति का अधिक सटीक आकलन करने और आवश्यकता पड़ने पर निवासियों को निकालने में मदद करता है।
  • सिंगापुर की राष्ट्रीय पर्यावरण एजेंसी (एनईए) पड़ोसी देशों से आने वाले सीमा पार धुंध प्रदूषण पर कड़ी नज़र रखने के लिए उपग्रह रिमोट सेंसिंग और ग्राउंड सेंसर का इस्तेमाल करती है। गैस सेंसर (जैसे, कार्बन डाइऑक्साइड और पीएम 2.5 के लिए) धुंध के परिवहन पर नज़र रखने और उसके प्रभाव का आकलन करने के लिए महत्वपूर्ण उपकरण हैं।

चुनौतियाँ और भविष्य के रुझान

व्यापक अनुप्रयोग के बावजूद, दक्षिण-पूर्व एशिया में गैस सेंसरों को अपनाने में चुनौतियों का सामना करना पड़ता है, जैसे कि उच्च तापमान और आर्द्रता का सेंसरों के जीवनकाल और स्थिरता पर प्रभाव, रखरखाव और अंशांकन के लिए कुशल कर्मियों की कमी, तथा कम लागत वाले सेंसरों से डेटा सटीकता के सत्यापन की आवश्यकता।

भविष्य में, IoT, बिग डेटा और आर्टिफिशियल इंटेलिजेंस (AI) की प्रगति के साथ, गैस सेंसर अनुप्रयोग अधिक गहन हो जाएंगे:

• डेटा संलयन और विश्लेषण: गैस सेंसर डेटा को मौसम विज्ञान, यातायात और उपग्रह डेटा जैसे अन्य स्रोतों के साथ एकीकृत करना, और पूर्वानुमान विश्लेषण के लिए एआई एल्गोरिदम का उपयोग करना (उदाहरण के लिए, वायु गुणवत्ता या औद्योगिक उपकरण विफलता जोखिम का पूर्वानुमान)।
• लागत में निरंतर कमी और प्रसार: माइक्रो-इलेक्ट्रो-मैकेनिकल सिस्टम (एमईएमएस) प्रौद्योगिकी में प्रगति से सेंसर सस्ते और छोटे हो जाएंगे, जिससे स्मार्ट शहरों और स्मार्ट घरों में बड़े पैमाने पर इसे अपनाया जाएगा।

निष्कर्ष

दक्षिण-पूर्व एशिया के गतिशील परिदृश्य में, गैस सेंसर साधारण औद्योगिक सुरक्षा उपकरणों से विकसित होकर जन स्वास्थ्य की रक्षा, कृषि दक्षता में वृद्धि और पर्यावरण संरक्षण के लिए बहुमुखी उपकरण बन गए हैं। जैसे-जैसे तकनीक आगे बढ़ती है और अनुप्रयोग परिदृश्य विस्तृत होते जाते हैं, ये "इलेक्ट्रॉनिक नाक" अदृश्य संरक्षक बने रहेंगे और दक्षिण-पूर्व एशिया के सतत विकास के लिए एक ठोस डेटा आधार प्रदान करेंगे।