Monday, August 8, 2022 10:23 PM IST
ഡോ. ജോസ് ജോൺ മല്ലികശ്ശേരി
സഹസ്രാബ്ദങ്ങളായി പ്രപഞ്ചം മണ്ണിനടിയിൽ കുഴിച്ചു മൂടി, അടച്ചു ഭദ്രമാക്കി വച്ചിരുന്ന കാർബണിനെ ഏതാനും പതിറ്റാണ്ടുകൾകൊണ്ടു തുരന്നു പുറത്തെടുത്ത് അന്തരീക്ഷത്തിൽ വിക്ഷേപിച്ചിട്ട് ഇന്ന് മാനവരാശി അമ്പരന്നു നിൽക്കുകയാണ്; ഈ ഭൂതത്തെ എങ്ങനെ കുടത്തിലടയ്ക്കാം എന്ന് ഒരു ധാരണയുമില്ലാതെ. അത്യുഷ്ണമായും പേമാരിയായും കൊടുങ്കാറ്റായും പ്രളയമായും സമുദ്രജീവ നാശകനായും ഈ ഭൂതം ലോകം മുഴുവൻ നിറഞ്ഞാടുകയാണ്. അത്യന്താപേക്ഷിതമായ ചൂടും വെളിച്ചവും ലഭ്യമാക്കാൻ മനുഷ്യനെ സംബന്ധിച്ച് ഏറ്റവും ലളിതമായ മാർഗം, തീ എന്ന കാർബണിന്‍റെ ഓക്സിഡേഷൻ എന്ന രാസപ്രവർത്തനം ആണ്. പാചകത്തിനായും തണുപ്പകറ്റാനും പ്രകാശത്തിനായും അഗ്നി ചരിത്രാതീതകാലം മുതലേ മനുഷ്യന്‍റെ ഏറ്റവും വലിയ ആവശ്യമായിരുന്നു. കാർബണിന്‍റെ ഏറ്റവും എളുപ്പത്തിൽ ലഭ്യമായ രൂപമായ വിറകാണ് ഇതിനായി ആദിമകാലത്ത് ഉപയോഗിച്ചിരുന്നത്.
ഓക്സിഡേഷൻ
സസ്യങ്ങളുടെയും മൃഗങ്ങളുടെയും ശരീരങ്ങൾ നിർമിക്കപ്പെട്ടിട്ടുള്ളത് കാർബണിന്‍റെയും ഓക്സിജന്‍റെയും ഹൈഡ്രജന്‍റെയും സംയുക്തമായ കാർബോഹൈഡ്രേറ്റുകൾ എന്നറിയപ്പെടുന്ന സംയുക്തങ്ങൾ കൊണ്ടാണ്. സസ്യങ്ങളിലെ ക്ലോറോഫിൽ അന്തരീക്ഷത്തിൽനിന്ന് ആഗീരണം ചെയ്യുന്ന കാർബൺ ഡൈ ഒക്സൈഡും മണ്ണിൽനിന്നു വലിച്ചെടുക്കുന്ന ജലവും സൂര്യ പ്രകാശത്തിന്‍റെ ഊർജത്തിൽ ഒന്നുചേർത്താണ് കാർബോഹൈഡ്രേറ്റുകൾ നിർമിച്ചെടുക്കുന്നത്. ഈ നിർമാണ പ്രക്രിയയിൽ ക്ലോറോഫിൽ കുറച്ച് ഓക്സിജനെ പുറത്തേക്കു വിട്ട് അന്തരീക്ഷത്തിലെ ഓക്സിജന്‍റെ അളവ് കൂട്ടാൻ സഹായിക്കുന്നു.
മറ്റു ജീവജാലങ്ങൾ സസ്യം ആഹരിക്കുമ്പോൾ ഈ കാർബോഹൈഡ്രേറ്റുകൾ അവയുടെ ശരീരത്തിലും എത്തുന്നു. അങ്ങിനെ സസ്യങ്ങളടക്കം എല്ലാ ജീവജാലങ്ങളുടെയും ശരീരം കാർബോഹൈഡ്രേറ്റുകളാൽ നിർമിതമാണ്. കത്തിക്കുമ്പോൾ ഈ കാർബോഹൈഡ്രേറ്റുകൾ ഓക്സിജനുമായി ചേർന്ന് വീണ്ടും കാർബൺ ഡൈ ഒാക്സൈഡും ജലവുമായി മാറുകയും സൂര്യനിൽനിന്ന് ആഗിരണം ചെയ്ത് പിടിച്ചുവച്ച ഊർജത്തെ പ്രകാശമായും ചൂടായും പുറത്തുവിടുകയും ചെയ്യുന്നു. ചൂടും പ്രകാശവും നമുക്ക് ഉപയോഗത്തിനായി ലഭിക്കുന്നു.
രസതന്ത്രത്തിന്‍റെ ഭാഷയിൽ ഇതിനെ ഓക്സിഡേഷൻ എന്നു വിളിക്കും. നേരത്തേ പുറത്തുവിട്ട ഓക്സിജനെ ഈ അവസരത്തിൽ തിരികെ പിടിച്ചെടുക്കുകയും ചെയ്യും. അതായത് കത്തിക്കൽ വഴി കാർബൺ ഡൈ ഒാക്സൈഡ് അന്തരീക്ഷത്തിലേക്കു സ്വാതന്ത്രമാക്കപ്പെടുകയും ഓക്സിജൻ അന്തരീക്ഷത്തിൽനിന്നു നീക്കംചെയ്യപ്പെടുകയും ചെയ്യും.
കാർബൺ ഡൈ ഒാക്സൈഡ്, ഭക്ഷണ നിർമാണ പ്രക്രിയയായ ഫോട്ടോ സിന്തസൈസിലെ പ്രധാന ഘടകം എന്നനിലയിൽ, ഭൂമിയിലെ ജീവന്‍റെ നിലനില്പിന് ഏറ്റവും അത്യന്താപേക്ഷിതമാണ്. കൂടാതെ സൂര്യനിൽ നിന്നെത്തുന്ന ചൂടിനെ പിടിച്ചുനിർത്താൻ സഹായിക്കുന്ന ഗുണവിശേഷം വഴി ഒരു പുതപ്പുപോലെ പ്രവർത്തിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. ഇതും ജീവന്‍റെ നിലനില്പിന് അനിവാര്യമാണ്. പക്ഷേ, കാർബൺ ഡൈ ഒാക്സൈഡ് നിശ്ചിതഅളവിൽ കൂടിയാൽ ചൂട് സംഭരണം അധികരിക്കുകയും അതിന്‍റെ ദൂഷ്യവശങ്ങൾ ഉദയം ചെയ്യുകയും ചെയ്യും. അന്തരീക്ഷത്തിലെ കാർബൺ ഡൈ ഒാക്സൈഡിന്‍റെ അളവ് തുലനം ചെയ്തു നിലനിർത്താൻ പ്രപഞ്ചത്തിനു കൃത്യമായ മാർഗങ്ങളുണ്ട്. അതിനെ കാർബൺ സൈക്കിൾ എന്നു വിളിക്കും. മനുഷ്യ ഇടപെടൽ വഴി ഈ സന്തുലനം നഷ്ടപ്പെട്ടുപോയതാണ് അപരിഹാര്യമായ ഇപ്പോഴത്തെ പ്രശ്നങ്ങൾക്കു കാരണം.
കൽക്കരിയുടെ വരവ്
ഊർജം മനുഷ്യന്‍റെ എക്കാലത്തെയും ആവശ്യമാണ്. സാധാരണ ഗാർഹിക ആവശ്യങ്ങൾക്കു പുറത്തേക്കു വലിയതോതിൽ ഊർജ ആവശ്യം ഉയർന്നുവന്നത് 1700കളിൽ വികസിപ്പിച്ചെടുത്ത ആവിയന്ത്രത്തിന്‍റെ കണ്ടുപിടിത്തത്തോടെയാണ്. ഈ കണ്ടുപിടിത്തം വ്യാവസായിക വിപ്ലവത്തിന് അടിത്തറ പാകി. ആവിയുണ്ടാക്കാൻ ആദ്യമൊക്കെ വിറകിനെ ആശ്രയിച്ചിരുന്നുവെങ്കിലും, നൂറ്റാണ്ടിന്‍റെ മധ്യത്തോടെ വിറകിനെക്കാൾ അഞ്ചിരട്ടി കാര്യക്ഷമമായ കൽക്കരി വളരെ മെച്ചപ്പെട്ട ഇന്ധനമെന്നു കണ്ടെത്തി. അഞ്ചിരട്ടി കാര്യക്ഷമമെന്നാൽ കാർബണിന്‍റെ അളവ് അഞ്ചിരട്ടി അധികം എന്നർഥം. കത്തുമ്പോൾ പുറത്തേക്കുവരുന്ന കാർബൺ ഡൈ ഒാക്സൈഡും അഞ്ചിരട്ടി അധികം. അന്നുമുതൽ തുടങ്ങി കാർബൺ സൈക്കിളിന്‍റെ താളം തെറ്റൽ.
കൽക്കരിയും പെട്രോളിയവും ഫോസിൽ ഇന്ധനങ്ങളാണ്. ജീവജാലങ്ങൾ അതിതീവ്ര ഭൂമികുലുക്കം പോലത്തെ പ്രതിഭാസങ്ങൾ വഴി ആഴത്തിൽ കുഴിച്ചു മൂടപ്പെടുമ്പോൾ, മുകളിൽനിന്നുള്ള മണ്ണിന്‍റെ ഭാരം മൂലമുള്ള സമ്മർദത്തെ തുടർന്ന് ലക്ഷക്കണക്കിനു വർഷങ്ങൾകൊണ്ട് അവയുടെ കാർബൊഹൈഡ്രേറ്റ് നിർമിത ശരീരം, ഓക്സിജൻ നഷ്ടപ്പെട്ട് ഹൈഡ്രോകാർബൺ ആയിത്തീരുന്നു.
ഓക്സിജൻ നഷ്ടപ്പെടുന്നതോടെ കാർബണിന്‍റെ ആനുപാതികഅളവ് ഫോസിൽ ഇന്ധനങ്ങളിൽ വളരെയേറെ വർധിക്കുകയും അതുവഴി ഇന്ധന മൂല്യം കൂടുകയും ചെയ്യുന്നു. വിറകു കത്തുമ്പോൾ പുറംതള്ളപ്പെടുന്നതിനെക്കാൾ വളരെയധികം കാർബൺ (കാർബൺ ഡൈ ഒാക്സൈഡ്) ആണ് ഫോസിൽ ഇന്ധനങ്ങൾ കത്തുമ്പോൾ പുറംതള്ളപ്പെടുന്നത്.
പെട്രോളിയം
ബിസി കാലഘട്ടത്തിൽത്തന്നെ ചൈനയും ബാബിലോണിയയുമൊക്കെ ഭൂമിയിൽനിന്നു ലഭിക്കുന്ന എണ്ണയെക്കുറിച്ച് നാമമാത്രമായി അറിഞ്ഞിരുന്നുവെങ്കിലും 1850കളിൽ അമേരിക്കയിലെ പെൻസിൽവാനിയയിലാണ് ആദ്യമായി അതിന്‍റെ വ്യവസായ സാധ്യത കണ്ടെത്തിയത്. പെട്രോളിയത്തിൽനിന്ന് വേർതിരിച്ചെടുക്കുന്ന മണ്ണെണ്ണ, വിളക്ക് കത്തിക്കാൻ ഉപയോഗിക്കാം എന്നതായിരുന്നു ആ കണ്ടെത്തൽ. ഈ ആവശ്യത്തിലേക്കായി അമേരിക്കയിലെ വിവിധ ഭാഗങ്ങളിൽ കണ്ടെത്തിയ പെട്രോളിയം ഖനനം ചെയ്തെടുക്കുകയും മണ്ണെണ്ണ ഒഴികെ ബാക്കിയുള്ള പെട്രോളിയത്തിന്‍റെ ഭാഗത്തെ ഉപയോഗരഹിതം എന്നു കരുതുകയും ചെയ്തു! 1900ന്‍റെ തുടക്കത്തിലാണ് എൻജിനുകളുടെ പ്രവർത്തനത്തിന് പെട്രോളിയത്തിന്‍റെ മറ്റു ഘടകങ്ങളായ പെട്രോളും ഡീസലും ഉപയോഗിക്കാനാവും എന്നു കണ്ടെത്തിയത്. പതിയെപ്പതിയെ കപ്പലുകളിലെയൊക്കെ ആവിയന്ത്രങ്ങളെ മാറ്റി ഡീസൽ യന്ത്രങ്ങൾ വന്നുതുടങ്ങി. ഒന്നാം ലോക മഹായുദ്ധത്തിൽ ഡീസൽ എൻജിനിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്ന കപ്പലുകളാണ് പ്രധാനമായും ഉപയോഗിച്ചത്.
1938ൽ, ഓയിൽ പര്യവേക്ഷണത്തിലായിരുന്ന അമേരിക്കൻ കമ്പനികളാണ് ഗൾഫ് മേഖലയിൽ ആദ്യമായി, സൗദി അറേബിയയിൽ ഓയിൽ കണ്ടെത്തിയത്. മഹായുദ്ധങ്ങൾ ലോകത്തിന്‍റെ ശാസ്ത്രപുരോഗതിയുടെയും ഉത്പാദനത്തിന്‍റെയും ഗതിവേഗം വർധിപ്പിച്ചു. ആധുനിക ലോകം ഉപഭോഗ തൃഷ്ണയുടെ പിടിയിലമർന്നു. ഊർജ ആവശ്യം കുതിച്ചുയർന്നുകൊണ്ടേയിരുന്നു. എല്ലാരാജ്യങ്ങളും ഭൂമിക്കുള്ളിൽ പരതി ഫോസിൽ ഇന്ധനങ്ങളെ കണ്ടെത്തി വലിച്ചു പുറത്തെത്തിച്ച്, കത്തിച്ചുകൊണ്ടേയിരിക്കുന്നു. ദശലക്ഷക്കണക്കിനു വർഷങ്ങൾക്കൊണ്ട് അന്തരീക്ഷത്തിൽനിന്ന് നീക്കം ചെയ്യപ്പെട്ട കാർബൺ ഡൈ ഒക്സൈഡിനെ എല്ലാവരും ചേർന്ന് ഏതാനും പതിറ്റാണ്ടുകൾക്കൊണ്ട് അത്യുത്സാഹത്തോടെ അന്തരീക്ഷത്തിൽ തിരികെ എത്തിച്ചിരിക്കുന്നു. ഇന്നും, ഓരോനിമിഷവും മത്സര ബുദ്ധിയോടെ ഓരോരാജ്യവും ഓരോവ്യക്തിയും ഉപഭോഗം വർധിപ്പിക്കുന്നു; കൂടുതൽ കൂടുതൽ ഊർജം വ്യയം ചെയ്യപ്പെടുന്നു; ഫോസിൽ ഇന്ധനങ്ങൾ ആളിക്കത്തിക്കൊണ്ടേയിരിക്കുന്നു.
ഇവിടെനിന്ന് തുടക്കം
വാഹനം ഓടിക്കുമ്പോൾ മാത്രമാണ് കാർബൺ ഡൈ ഒാക്സൈഡ് നിർമിക്കപ്പെടുന്നത് എന്നു കരുതരുത്. നമ്മൾ കടയിൽപോയി വാങ്ങുന്ന ഓരോ സാധനവും ഫാക്ടറികളിൽ നിർമിക്കുന്നവയാണ്.
ഫാക്ടറികൾ പ്രവർത്തിക്കുന്നത് ഇലക്ട്രിസിറ്റി ഉപയോഗിച്ചാണ്. ഇലക്ട്രിസിറ്റി നിമിക്കുന്നത് പ്രധാനമായും കൽക്കരിയോ ഡീസലോ കത്തിച്ചാണ്. അതായത് എല്ലാത്തരം ഉപഭോഗവും ആത്യന്തികമായി കാർബൺ ഡൈ ഒാക്സൈഡ് നിർമാണത്തിന് വഴിവയ്ക്കുന്നു.
ഈ കാർബൺ ഡൈ ഒാക്സൈഡാണ് ഇന്നു ലോകമെമ്പാടും കാണുന്ന പേമാരികളടക്കമുള്ള കാലാവസ്ഥാ വ്യതിയാനത്തിന്‍റെ അടിസ്ഥാനം. പേമാരി മാത്രമല്ല അത്യുഷ്ണവും സമുദ്രജലത്തിൽ അലിഞ്ഞു ചേർന്ന് അതിനെ അസിഡിക്കാക്കി അതിലെ ജീവജാലങ്ങളുടെ ഉന്മൂലനവും കൊടുങ്കാറ്റുകളുടെ ഉത്ഭവവും കാറ്റിന്‍റെ ഗതിമാറ്റവുമൊക്കെ ഇവന്‍റെ സൃഷ്ടി തന്നെ. ശരിക്കും കുടത്തിൽ നിന്ന് രക്ഷപ്പെട്ട ഭൂതം!
കാർബൺ എമിഷൻ ഓരോനിമിഷവും വർധിക്കുന്നതല്ലാതെ കുറയ്ക്കാനാവുന്നില്ല. ലോകത്തിന്‍റെ ഊർജ ആവശ്യം കൂടിക്കൊണ്ടേയിരിക്കും. മറ്റ്‌ ഊർജ സ്രോതസുകൾക്കായി ശാസ്ത്രലോകം തീവ്ര ഗവേഷണത്തിലാണ്. ഒരു മാർഗമായി തോന്നിയ ആണവ ഊർജ സാധ്യത, ചെർണോബിൽ ദുരന്തത്തോടെ ഭയപ്പെടുത്തുന്നതായി മാറി. ഇന്ന് ലോകം പ്രതീക്ഷയോടെ ഉറ്റുനോക്കുന്നത് ഹൈഡ്രജൻ ഇന്ധനത്തിലേക്കാണ്. സിലിക്കൺ എന്ന മൂലകവുമായി ബന്ധപ്പെട്ട ചില ഗവേഷണങ്ങൾ ജലത്തെ രസതന്ത്ര പരമായി വിഘടിപ്പിച്ച് ഹൈഡ്രജൻ ഉത്പാദിപ്പിക്കാനായേക്കും എന്ന സൂചനകൾ നൽകുന്നുണ്ട്. അത് വിജയിച്ചാൽ, പിന്നെ ലോകത്തിന് നരകത്തിലെ ഇന്ധനം എന്ന് ശാസ്ത്രലോകം വിശേഷിപ്പിക്കുന്ന പെട്രോളിയത്തെ ആശ്രയിക്കേണ്ടി വരില്ല.