அதிநுண் கரிக்குழல்களாக உருமாற்றம் பெறும் கரியமில வாயு

உலகில் எந்த மனிதனை தொடர்பு கொண்டு, உங்களுக்கு தவிர்க்கமுடியாத தேவையாக இருப்பது எது என்று கேட்டால், உடனே அவர்களிடமிருந்து வரும் பதில் குருவி கூடுபோலானாலும் சரி ஒரு சிறிய வீடு ஒன்று சொந்தமாக வேண்டும் என்பதாகத்தான் இருக்கும். உலக மக்கள்தொகை 7,495,000,334 (02/04/2017; 07:24:50 வரையிலான நிலவரம்) ஆக இருக்கும் இவ்வேளையில் அனைவருக்குமான இருப்பிடத்தை  உருவாக்க வேண்டுமானால் மணல், செங்கல் மற்றும் மரங்கள் தவிர நமக்கு அதிகம் தேவையாக இருப்பது சிமெண்ட். அந்த சிமெண்டை உருவாக்கும் தொழிற்சாலைகள் நாளுக்கு நாள் பெருகிக்கொண்டிருக்கும் வேளையில், அது ஏற்படுத்தும் பச்சை வீட்டு வாயுவான CO₂ (கரியமில வாயு) உருவாக்கும் விளைவுகள் எண்ணற்றவை.

கதிரவன் தான் நம் பூமியை சூடாக்கும், ஒளிர வைக்கும் ஒரே மூலம், அந்த கதிரவ ஒளியானது பூமியில் படும்பொழுது ஏறத்தாழ 30% பல்வேறு மூலக்கூருகளால் ஆன மேகக்கூட்டங்களாலும், பனிப்பாறைகளாலும் எதிர்க்கப்பட்டு மேல்நோக்கி செலுத்தப்படுகின்றன. எஞ்சிய 70% பூமியில் உள்ள நீர் நிலைகளாலும், நிலங்களாலும் உறிஞ்சப்படுகின்றன. அந்த உறிஞ்சப்பட்ட வெப்பமானது (வேறுபட்ட அலைநீளங்கள் கொண்ட ஒளியால் ஏற்பட்டது), ஆற்றல் குறைந்த அதீத அலைநீளம் கொண்ட அகச்சிவப்பு கதிராக திருப்பி மேல்நோக்கி அனுப்பப்பட்டு அங்குள்ள பச்சைவீட்டு வாயுக்களான மீத்தேன், CO₂ ஆல் உறிஞ்சப்படுகின்றன. அந்த வாயுக்கள் ஒரு எரிவூட்டும் கல்லைப்போல் செயல்படும், எடுத்துக்காட்டாக, ஒரு கல்லை அடுப்பில் போட்டு அதனை சூடாக்கி பின் வெளியில் எடுத்துப்போட்டால் அது அடுத்த 30 நிமிடத்திற்கு வெப்பத்துடன்தான் இருக்கும், அதுமட்டுமன்றி தன் சுற்றத்தையும் சூடாக்கிக்கொண்டேயிருக்கும். அதுபோலவே, அந்த அகச்சிவப்பு கதிரால் வெப்பமான வாயுக்கள் தன் பங்கிற்கு தன் சுற்றத்தையும் சூடாக்கும் இயல்புடையது. இப்படியாய் அந்த வாயுக்களில் இருந்து வெப்பம் மீண்டும் உமிழப்பட்டு பூமியின் மேற்புறத்தை சூடாக்கிவிடுகின்றன. இதுபோன்ற வாயுக்கள் இல்லாமல் கதிரவனால் மட்டுமே பூமி வெப்பமடைவதாக வைத்துக்கொண்டால், பூமி மேற்புறத்தின் சராசரி வெப்பநிலை -18 டிகிரி செண்டிகிரேட் (0  deg F) ஆக இருக்கும். இதுவே அந்த வாயுக்களின் இருப்பால் ஏறத்தாழ 15 டிகிரி செண்டிகிரேட் (59 deg F) வெப்பத்தை அடைகிறது பூமியின் மேற்புறம். இப்படியாய், இந்த வாயுக்களின் அளவு கூடிக்கொண்டே இருந்தால் இந்த நூற்றாண்டின் இறுதியில் பூமியின் மேற்புற சராசரி வெப்பநிலை 2 லிருந்து 6 டிகிரி செண்டிகிரேட் வரை உயரக்கூடும் என்று எச்சரிக்கிறது நாசா. இந்த எச்சரிக்கையெல்லாம் காதில் போட்டுக்கொள்ளாது, நம்மைப்போன்ற வளரும் நாடுகளுக்கு பாடம் எடுக்கிறது அமெரிக்கா போன்ற வளர்ந்த வல்லாதிக்க நாடுகள். சரி நாம் மைய நீரோட்டத்திற்கு வருவோம்,

அப்படிப்பட்ட கொடுஞ்செயலை செய்யும் CO₂ வாயுவானது சிமெண்ட் உற்பத்தி செய்யும் தொழிற்சாலையிலிருந்துதான் அதிகம் உமிழப்படுகிறது (ஏறத்தாழ மூன்றில் இரண்டு பங்கு அளவு). இவ்வளவு அதிகமான உமிழ்வை எவ்வாறு தவிர்க்கலாம் என்று பல அரசுகள் கையை பிசைந்து கொண்டிருக்கிறார்கள். பல நாடுகள் குறிப்பாக கொரியா, ஜப்பான் போன்றவைகள் மரவீடுகளை அமைத்தோ, கரியால் செய்யப்பட்ட சிமெண்ட் கற்களை வைத்தோ மாற்றத்தை ஏற்படுத்த முயல்கிறார்கள். ஆனால், அது வேறுசில பிரச்சினைகளை கொடுத்துவிட வல்லது. எனவே இதில் செய்யவேண்டியது நீண்ட நெடிய ஆய்வு. நீரின்றியும் அமையும் உலகு, ஆனால் அறிவியல் ஆய்வின்றி அமையாதுலகு என்று சொல்லுமளவுக்கு, அறிவியல் ஆராய்ச்சி என்பது அதீத தேவைகளை பூர்த்தி செய்வதாக இன்றளவில் எதிர்பார்க்கப்படுகிறது.

தீர்வு:

கார்பன் நானோ டியூப் என்று சொல்லப்படுகிற அதிநுண் கரிக்குழல்களை கேள்விப்பட்டிருக்கலாம் நீங்கள் (விரைவில் இன்னும் விரிவாக அதிநுண் கரிக்குழல்களை பற்றி பார்க்கலாம்). எளிதில் விளக்க வேண்டுமென்றால், ஒரு ஏணி ஒன்று பூமியிலிருந்து நிலவுக்கு உருவாக்கப்படவேண்டுமென்றால், அது அதிநுண் கரிக்குழல்களைக் கொண்டே உருவாக்க முடியும். அப்படிப்பட்ட அதீத வல்லமை கொண்டது இந்த அதிநுண் கரிக்குழல்கள். இதன் பயன்பாடுகள், மின்கலன்கள், மிடுக்கு அலைபேசிகள் என்று சொல்லிக்கொண்டே போகலாம். இன்றளவில், எவரேனும் ஒருவர் இந்த அதிநுண் கரிக்குழல்களை அதிகப்படியாக உருவாக்கிக்காட்டினார் என்றால், அவர் உலகளவில் மிகப்பெரிய பணக்காரர் ஆகிவிடுவார் என்பது திண்ணம்.

இப்படிப்பட்ட சிறப்புகளைக் கொண்ட அந்த அதிநுண் கரிக்குழல்களை, சிமெண்ட் தொழிற்சாலையிலிருந்து வெளியேறும் கரிப்புகை கொண்டு உருவாக்கி காண்பித்திருக்கிறார்கள் ஆய்வாளர்கள். இது ஒரு எளிமையான அறிவியல்தான், அதாவது ஒரு திடமான, மிகவும் நேர்த்தியான வெளிப்புற கட்டுமானம் கொண்ட ஒரு பொருளின் மீது ஒருவிதமான அதிநுண் கரிக்குழல் உருவாக்கும் வினையூக்கியை கொண்டு ஒரு மிருதுவான அடுக்கை ஏற்படுத்திவிடுகிறார்கள், அதனை அத்தொழிற்சாலை புகைபோக்கியின் மீது வைக்கையில், அதிலிருந்து வெப்பம் உமிழ்ந்து வெளியேறும் புகையானது, வினையூக்கியில் பட்டு அதிநுண் கரிக்குழலாக உருமாற்றம் அடைகிறது. பின் அதனை எளிதில் பிரித்தெடுத்து பல்வேறு பயன்பாட்டிற்காக உட்படுத்திக்கொள்ளலாம். இதே மாதிரியான ஆய்வை உந்துருளி போன்ற வாகங்களின் புகைப்போக்கிகளில் வைத்தும் நடத்தலாம். ஒருவேளை நல்ல தரமான அதிநுண் கரிக்குழல்கள் கிடைத்துவிட்டால், அதற்கு உலகளவில் மிகப்பெரிய வியாபாரம் இருக்கிறது.

சக்திவேல்

https://sites.google.com/site/sakthivelgandhi/home

https://scholar.google.com/citations?user=NduiJfYAAAAJ&hl=en