Thursday , 21 June 2018
Home » Scrolling News » നാളത്തെ ഊർജ്ജസ്രോതസ്സിനെ പരിചയപ്പെടുക: മീഥേന്‍ ഹൈഡ്രേറ്റ്

നാളത്തെ ഊർജ്ജസ്രോതസ്സിനെ പരിചയപ്പെടുക: മീഥേന്‍ ഹൈഡ്രേറ്റ്

പ്രൊഫ. പി കെ രവീന്ദ്രന്‍

കാര്‍ബണ്‍ഡൈഓക്‌സൈഡ് ഉല്‍സര്‍ജനം വര്‍ധിക്കുന്നത് ആഗോളതാപനത്തിനു കാരണമാകുന്നു എന്ന തിരിച്ചറിവ് കൂടുതല്‍ മെച്ചപ്പെട്ട ഇന്ധനങ്ങളിലേക്ക് തിരിയാന്‍ കാരണമായിട്ടുണ്ട്. കല്‍ക്കരിയില്‍നിന്ന് പെട്രോളിയത്തിലേക്കും പ്രകൃതിവാതകത്തിലേക്കുമുള്ള മാറ്റത്തിന് ഇതും കാരണമാണ്. പ്രകൃതിവാതകത്തിന്റെ വിവിധ രൂപങ്ങളെ – ദ്രവീകൃത പ്രകൃതിവാതകം ,സമ്മര്‍ദിത പ്രകൃതിവാതകം പരിശുദ്ധമായ ഊര്‍ജ്ജം  എന്നാണ് പറയുന്നത്. പ്രാഥമിക ഊര്‍ജസ്രോതസ്സ് എന്ന നിലയില്‍ പ്രകൃതിവാതകത്തിന്റെ പ്രാധാന്യം വര്‍ധിച്ചുവരികയാണ്. പ്രാഥമിക ഊര്‍ജസ്രോതസ്സുകളില്‍ 2030 ആകുമ്പോഴേക്ക് പ്രകൃതിവാതകത്തിന്റെ വിഹിതം 25 ശതമാനം ആകുമെന്നാണ് കണക്കാക്കപ്പെടുന്നത്. ഇന്നറിയപ്പെട്ടിട്ടുള്ള റിസര്‍വുകളെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയതാണ് ഈ അനുമാനം. വാതകത്തിന്റെ പുതിയ രൂപങ്ങളും കൂടുതല്‍ നിക്ഷേപങ്ങളും കണ്ടെത്തിക്കൊണ്ടിരിക്കുകയാണ്. ഇത് ഊര്‍ജ്ജമേഖലയിലെ പ്രകൃതിവാതകത്തിന്റെ പ്രാധാന്യം കൂടുതല്‍ വര്‍ധിക്കുന്നതിന് ഇടയാക്കും.

burnig-hydrate
കത്തുന്ന ഐസ്! ചൂടാകുമ്പോൾ മീഥേൻ ഹൈഡ്രേറ്റിൽ നിന്ന് സ്വതന്ത്രമാകുന്ന മീഥേനാണ് കത്തുന്നത്. | ചിത്രത്തിന് കടപ്പാട് യൂ എസ് ജിയോളജിക്കൽ സർവ്വേ.

പ്രകൃതിവാതകത്തിന്റെ പ്രധാന ഘടകം മീഥേന്‍ ആണ്. നേരിയ അളവില്‍ ഈഥേന്‍, പ്രൊപ്പേന്‍, ബ്യൂട്ടേന്‍ എന്നീ ഹൈഡ്രോകാര്‍ബണുകളുമുണ്ടാകും. ഏറ്റവും ലളിതമായ ഹൈഡ്രോകാര്‍ബണാണ് മീഥേന്‍. കാര്‍ബണിന്റെ അനുപാതം ഏറ്റവും കുറഞ്ഞതായതിനാല്‍ മറ്റു ഹൈഡ്രോകാര്‍ബണുകളേക്കാള്‍ കുറവ് കാര്‍ബണ്‍ഡൈ ഓക്‌സൈഡ് മാത്രമേ പുറത്തുവിടുകയുള്ളൂ. അതുകൊണ്ടാണ് പ്രകൃതിവാതകത്തെ ശുദ്ധ ഊര്‍ജം എന്നു പറയുന്നത്. ചെറുജീവജാലങ്ങള്‍ ദീര്‍ഘകാലം ബാക്ടീരിയകളുടെ പ്രവര്‍ത്തനത്തിനു വിധേയമാകുന്നതിന്റെ ഫലമായാണ് പെട്രോളിയം ഉണ്ടാകുന്നത്. ഹൈഡ്രോകാര്‍ബണുകളുടെ മിശ്രിതമാണ് പെട്രോളിയം. പെട്രോളിയം ഖനികളില്‍നിന്ന് പ്രകൃതിവാതകം കിട്ടുന്നു. പ്രധാനമായും പ്രകൃതിവാതകം മാത്രം കിട്ടുന്ന ഖനികളുമുണ്ട്. പ്രകൃതിവാതകത്തിനുവേണ്ടിയുള്ള പര്യവേക്ഷണങ്ങളിൽ പുതിയ വാതകപ്പാടങ്ങള്‍ കണ്ടെത്തുന്നുണ്ട്.

ജൈവവസ്തുക്കളുടെ വിഘടനത്തിന്റെ ഫലമായാണ് മീഥേന്‍ ഉണ്ടാകുന്നതെന്നു പറഞ്ഞല്ലോ? ചതുപ്പുകളില്‍ സസ്യാവശിഷ്ടങ്ങളും ജന്തു അവശിഷ്ടങ്ങളും ചീഞ്ഞളിഞ്ഞ് ബാക്ടീരിയങ്ങളുടെ പ്രവര്‍ത്തനഫലമായി മീഥേന്‍ ഉണ്ടാകുന്നുണ്ട്. ഇക്കാരണത്താല്‍ മീഥേന് ”മാര്‍ഷ് ഗ്യാസ്” എന്നും പേരുണ്ട്.

കല്‍ക്കരിഖനികളിലും വലിയ അളവില്‍ മീഥേന്‍ വാതകം കണ്ടുവരുന്നു. പ്രകൃതിവാതകത്തിനു പുറമേ ‘ഷെയില്‍ പാറകള്‍’ക്കടിയില്‍നിന്നു കിട്ടുന്ന ”ഷെയില്‍ ഗ്യാസ്” ഒരു വലിയ മീഥേന്‍ സ്രോതസ്സാണ്. അമേരിക്ക അടക്കമുള്ള രാജ്യങ്ങള്‍ വന്‍തോതില്‍ ഷെയില്‍ ഗ്യാസ് ഖനനം ചെയ്‌തെടുക്കുന്നുണ്ട്. കട്ടികൂടിയ പാറകള്‍ക്കടിയില്‍ കുടുങ്ങിക്കിടക്കുന്ന മീഥേന്‍ (ഇതിനെ ദൃഢീകൃതവാതകം എന്നു പറയുന്നു) പുറത്തെടുക്കാനുള്ള മാര്‍ഗം കണ്ടെത്തിയിട്ടില്ല. കല്‍ക്കരിത്തടങ്ങളില്‍ കല്‍ക്കരി അടരുകള്‍ക്കിടയില്‍ കുടുങ്ങിയിരിക്കുന്ന മീഥേനാണ് കോള്‍ ബെഡ് മീഥേന്‍. കല്‍ക്കരി ഖനികളില്‍ അപകടമുണ്ടാക്കുന്നത് മീഥേന്‍ വാതകമാണെങ്കിലും വ്യാവസായിക അടിസ്ഥാനത്തില്‍ ഇതു നീക്കം ചെയ്യുന്നതിനുള്ള കുറ്റമറ്റ രീതികള്‍ ഉരുത്തിരിഞ്ഞു വരേണ്ടിയിരിക്കുന്നു.

മീഥേന്‍ ഹൈഡ്രേറ്റ്

CH4 hydrate sI
മീഥേന്‍ ഹൈഡ്രേറ്റ് ഘടന | കടപ്പാട് : Andrzej Falenty, wikimedia commons.
മേല്‍പറഞ്ഞ മീഥേന്‍ സ്രോതസ്സുകള്‍ക്കു് പുറമേയുള്ള വന്‍ മീഥേന്‍ ശേഖരമാണ് മീഥേന്‍ ഹൈഡ്രേറ്റ്. മീഥേന്‍ ഹൈഡ്രേറ്റില്‍നിന്ന് മീഥേന്‍ വേര്‍തിരിച്ചെടുക്കുന്നതിനുള്ള സാങ്കേതിക രീതികള്‍ വികസിച്ചു വരുന്നേയുള്ളൂ. 2013 മാര്‍ച്ചില്‍ ജപ്പാനില്‍ മീഥേന്‍ ഹൈഡ്രേറ്റില്‍നിന്ന് വാതകം വേര്‍തിരിച്ചെടുക്കാനുള്ള രീതി കണ്ടെത്തിയതായി റിപ്പോര്‍ട്ടുണ്ട്. 2019 ആകുമ്പോഴേക്കും അവര്‍ക്ക് വാണിജ്യതലത്തിലുള്ള ഉല്‍പാദനം സാധ്യമാകുമെന്നാണ് പ്രതീക്ഷിക്കപ്പെടുന്നത്. മീഥേന്‍ ക്ലത്‌റേറ്റ്, മീഥേന്‍ ഐസ്, ഹൈഡ്രോ മീഥേന്‍, ഫയര്‍ ഐസ്, ഗ്യാസ് ഹൈഡ്രേറ്റ് എന്നീ പേരുകളിലും മീഥേന്‍ ഹൈഡ്രേറ്റ് അറിയപ്പെടുന്നു.

ക്ലത്‌റേറ്റുകള്‍ ഒരു പ്രത്യേക വിഭാഗം രാസസംയുക്തങ്ങളാണ്. തന്മാത്രകളുണ്ടാക്കുന്ന ഒരു കൂട്ടില്‍ ചെറിയ തന്മാത്രകള്‍ തളയ്ക്കപ്പെടുമ്പോഴാണ് ക്ലത്‌റേറ്റുകള്‍ ഉണ്ടാകുന്നത്. ഇവിടെ ജലതന്മാത്രകള്‍ ചേര്‍ന്നുണ്ടാകുന്ന (ഹൈഡ്രജന്‍ ബന്ധം വഴി) ഒരു കൂട്ടില്‍ മീഥേന്‍ തന്മാത്ര അകപ്പെടുകയാണ്. മീഥേന്‍ ഹൈഡ്രേറ്റിന്റെ രാസസൂത്രം (CH4)4 (H2O)23 ആണ്. ഇതില്‍ 13.4 ശതമാനം (ഭാരം) മീഥേനുണ്ട്. ഘനത്വം 0.9 ഗ്രാം/സി.സി. ഒരു ലിറ്റര്‍ മീഥേന്‍ ഹൈഡ്രേറ്റില്‍ 120 ഗ്രാം മീഥേന്‍ ഉണ്ട്. അതായത് മീഥേന്റെ (പ്രകൃതിവാതകം) ഒരു നല്ല സ്രോതസ്സാണ് മീഥേന്‍ ഹൈഡ്രേറ്റ്.

സമുദ്രാന്തര്‍ഭാഗത്ത് 500 മീറ്ററിനടുത്ത് (300-500 മീ) താഴ്ചയില്‍ അടിത്തട്ടിലെ അവസാദ  അടരുകളിലാണ് ഇതു കാണപ്പെടുന്നത്. കൂടാതെ ധ്രുവപ്രദേശങ്ങളിലും അലാസ്‌ക, സൈബീരിയ തുടങ്ങിയ പ്രദേശങ്ങളിലെ മഞ്ഞുമലകള്‍ക്കടിയിലും മീഥേന്‍ ഹൈഡ്രേറ്റുണ്ട്. 20°C യിൽതാഴെയുള്ള താപനിലയിലാണ് ഇതിനു നിലനില്‍ക്കാന്‍ കഴിയുന്നത്. സമുദ്രത്തിന്റെ അടിത്തട്ടില്‍ കണ്ടുവരുന്ന മീഥേന്‍ ഹൈഡ്രേറ്റ് സമുദ്രാന്തര്‍ ഭാഗത്ത് പരക്കെ ഉള്ളതാണ്. സമുദ്രത്തിലെ സസ്യജന്തുജാലങ്ങളുടെ അവശിഷ്ടങ്ങള്‍ ജൈവവിഘടനത്തിനു വിധേയമാകുമ്പോഴാണ് മീഥേന്‍ ഉണ്ടാകുന്നത്. ജൈവഅവശിഷ്ടങ്ങള്‍ അടിത്തട്ടില്‍ നിക്ഷേപിക്കപ്പെടുകയും സൂക്ഷ്മജീവികളുടെ പ്രവര്‍ത്തനഫലമായി മീഥേന്‍ വാതകമുണ്ടാവുകയും ചെയ്യുന്നു. താഴ്ന്ന താപനിലയിലും ജലസ്തംഭത്തിന്റെ ഉയര്‍ന്ന മര്‍ദത്തിലും ജലതന്മാത്രകള്‍ മീഥേനെ കൂട്ടില്‍ അകപ്പെടുത്തി ഹൈഡ്രേറ്റ് ക്രിസ്റ്റലുകളുണ്ടാക്കുന്നു. ഘനത്വം വെള്ളത്തേക്കാള്‍ കുറവായതുകൊണ്ട് ഇവ വെള്ളത്തില്‍ പൊങ്ങിക്കിടക്കേണ്ടതാണ്. എന്നാല്‍ മീഥേന്‍ ഹൈഡ്രേറ്റ് ക്രിസ്റ്റലുകള്‍ സമുദ്രത്തിന്റെ അടിത്തട്ടിലുള്ള അവസാദ അടരുകളുടെ ഭാഗമായി ബന്ധിതമായിരിക്കുന്നതുകൊണ്ട് അവിടെ സ്ഥിരതയോടെ കഴിയുന്നു. സമുദ്രാന്തര്‍ഭാഗത്ത് 300-500 മീറ്റര്‍ ആഴത്തിലുള്ള ഭാഗം വാതകഹൈഡ്രേറ്റ് സ്ഥിരതാസോണ്‍ എന്ന് അറിയപ്പെടുന്നു. 20°Cക്കുതാഴെയുള്ള താപനിലയും ജലസ്തംഭത്തിന്റെ ഉയര്‍ന്ന മര്‍ദവുമാണ് സ്ഥിരതയ്ക്കു കാരണം.

കടലിനടിയിലെ മീഥേൻ ഹൈഡ്രേറ്റ് കട്ടയിൽ നിന്ന് മീഥേൻ സ്വതന്ത്രമായിക്കൊണ്ടിരിക്കുന്നു.
കടലിനടിയിലെ മീഥേൻ ഹൈഡ്രേറ്റ് കട്ടയിൽ നിന്ന് മീഥേൻ സ്വതന്ത്രമായിക്കൊണ്ടിരിക്കുന്നു. | ചിത്രത്തിന് കടപ്പാട് യൂ എസ് ജിയോളജിക്കൽ സർവ്വേ.

മീഥേന്‍ ഹൈഡ്രേറ്റ് നിക്ഷേപത്തിന്റെ അളവ് നിര്‍ണയിക്കുന്നത് എളുപ്പമല്ല. അന്റാര്‍ട്ടിക്കയിലും ധ്രുവപ്രദേശങ്ങളിലുമുള്ള നിക്ഷേപത്തിന്റെ നിര്‍ണയം ദുഷ്‌കരമാണ്. 2013ലെ ഒരു മതിപ്പുപ്രകാരം പ്രകൃതിവാതകനിക്ഷേപത്തിന്റെ രണ്ട് ഇരട്ടിയില്‍ ഏറെയുണ്ട് മീഥേന്‍ ഹൈഡ്രേറ്റിലെ മീഥേന്‍ നിക്ഷേപം. ഇതിനേക്കാള്‍ വളരെ കൂടുതലുണ്ട് നിക്ഷേപം എന്നും അവകാശവാദമുണ്ട്. വാണിജ്യതോതില്‍ മീഥേന്‍ വാതകം വേര്‍തിരിച്ചെടുക്കാന്‍ കഴിഞ്ഞാല്‍ ഇത് നാളേക്കുള്ള വാതക ഇന്ധനമാണ്. ആ നാളെ എത്ര അകലെ എന്നതു മാത്രമാണ് സംശയം. ഇന്ത്യയില്‍ കിഴക്കും പടിഞ്ഞാറും അന്തമാന്‍ കടലിലുമായി 1894 ലക്ഷംകോടി ഘന മീറ്റര്‍ വാതക നിക്ഷേപമുണ്ടെന്നാണ് അനുമാനം.

എന്നാല്‍, കാലാവസ്ഥാ വ്യതിയാനവും ആഗോളതാപനവും മീഥേന്‍ ഹൈഡ്രേറ്റ് സംബന്ധിച്ച് ഭയാശങ്കകള്‍ ഉണ്ടാക്കുന്നു. താഴ്ന്ന താപനിലയില്‍ മാത്രമാണ് മീഥേന്‍ ഹൈഡ്രേറ്റിന് സ്ഥിരതയുള്ളത്. സമുദ്രത്തിന്റെ താപനില വര്‍ധിക്കാനിടയായാല്‍ സ്ഥിരതാ സോണിലുള്ള മീഥേന്‍ ഹൈഡ്രേറ്റ് വിഘടിച്ച് മീഥേനെ പുറന്തള്ളും. സമുദ്രജലത്തിലുള്ള സൂക്ഷ്മജീവികള്‍ ഈ മീഥേനിന്റെ നല്ല പങ്കിനെയും ഓക്‌സീകരിക്കും. എന്നാല്‍ കുറച്ചു മീഥേന്‍ കുമിളകളായി അന്തരീക്ഷത്തില്‍ എത്തിച്ചേരും. മീഥേന്‍ വളരെ കൂടുതല്‍ ഹരിതഗൃഹ പ്രഭാവമുള്ള വാതകമാണ്; കാര്‍ബണ്‍ഡൈഓക്‌സൈഡിന്റെ 20 ഇരട്ടിയില്‍ ഏറെ. മീഥേന്റെ ഓക്‌സീകരണം വഴിയുണ്ടാകുന്ന കാര്‍ബണ്‍ഡൈഓക്‌സൈഡ് ജലത്തില്‍ ലയിക്കുക വഴി സമുദ്രജലത്തിന്റെ അമ്ലത വര്‍ധിക്കും. ഇത് കടലിലെ ജൈവസമ്പത്തിന് ദോഷകരമാണ്.

നാളത്തേക്കുള്ള ഒരു ഊര്‍ജസ്രോതസ്സ് എന്നു കാണുമ്പോഴും ആഗോളതാപനം വരുത്തിയേക്കാവുന്ന അപകടസാധ്യത ആശങ്ക ഉണര്‍ത്തുന്നതാണ്.

Check Also

റോബർട്ട് ലാൻഗ്‍ലൻസ്സിന് ആബെൽ പുരസ്കാരം

2018ലെ ആബെൽ പുരസ്കാരം പ്രശസ്ത ഗണിതജ്ഞൻ റോബർട്ട് ലാൻങ്ലാൻസിന്.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *