ஐஸ்லாந்தில் சீறும் எரிமலையில் துளையிடும் விஞ்ஞானிகள் – எதற்காக தெரியுமா?

ஐஸ்லாந்தில் சீறும் எரிமலையில் துளையிடும் விஞ்ஞானிகள் – எதற்காக தெரியுமா?

நான் உலகின் எரிமலை ஹாட்ஸ்பாட்களில் ஒன்றான, வடகிழக்கு ஐஸ்லாந்தின், `கிராஃப்லா’ எரிமலைக்கு அருகில் இருக்கிறேன்.

சிறிது தூரம் தள்ளி என்னால் எரிமலையின் விளிம்பை பார்க்க முடிகிறது.

கடந்த 1,000 ஆண்டுகளில் கிராஃப்லா சுமார் 30 முறை வெடித்துள்ளது, கடைசியாக 1980 களின் நடுப்பகுதியில் வெடித்தது.

ஜார்ன் குமுண்ட்சன்(Bjorn Guðmundsson) என்னை ஒரு புல்வெளி மலைக்கு அழைத்துச் சென்றார். அவர் கிராஃப்லாவின் மாக்மாவில் (magma) துளையிடத் திட்டமிட்டுள்ள சர்வதேச விஞ்ஞானிகளின் குழுவை நிர்வகிக்கிறார்.

“துளையிடப் போகும் இடத்தில் தான் நாம் தற்போது நின்று கொண்டிருக்கிறோம்” என்று அவர் கூறினார்.

`கிராஃப்லா மாக்மா டெஸ்ட்பெட்’ (KMT) ஆய்வு, `மாக்மா’ அல்லது `உருகிய பாறை’ நிலத்திற்கு கீழே எப்படி இருக்கிறது என்பதைப் பற்றிய புரிதலை மேம்படுத்த செய்யப்படுகிறது.

இந்த ஆய்வு விஞ்ஞானிகளுக்கு எரிமலை வெடிப்புகளின் அபாயத்தை முன்னறிவிப்பதற்கு வழிவகுக்கும். விஞ்ஞானிகளுக்கு அதிக வெப்பமான எரிமலை ஆற்றலை அணுக அனுமதிப்பதன் மூலம் புவி வெப்ப ஆற்றலை (geothermal energy) பயன்படுத்த புதிய சாத்தியக்கூறுகளை கண்டறிய உதவும்.

`கிராஃப்லா மாக்மா டெஸ்ட்பெட்’ ஆய்வின் முதற்கட்டமாக 2027-ஆம் ஆண்டு, முதல் குழுவானது இரண்டு போர்ஹோல்களில் முதலாவது துளையிடும் பணியைத் தொடங்கும். அதன் பின்னர் ஒரு தனித்துவமான நிலத்தடி மாக்மா ஆய்வகம் உருவாகும். இது நிலத்தடியில் சுமார் 2.1 கிமீ (1.3 மைல்) ஆழத்தில் இருக்கும்.

“இது நிலவுக்கு விண்கலம் அனுப்புவது போன்றது. அதாவது இந்த ஆய்வு விஷயங்களை மாற்றப் போகிறது” என்கிறார் யான் லாவல்லீ.

இவர் மியூனிச்சில் உள்ள லுட்விக்ஸ்-மாக்சிமிலியன் பல்கலைக் கழகத்தில் மாக்மடிக் பெட்ரோலஜி மற்றும் எரிமலையியல் பேராசிரியராகவும், கேஎம்டியின் அறிவியல் குழுவின் தலைவராகவும் இருக்கிறார்.

எரிமலைகளின் செயல்பாடு பொதுவாக நிலநடுக்கமானி (seismometers) போன்ற கருவிகளால் கண்காணிக்கப்படுகின்றன. ஆனால் மேற்பரப்பில் உள்ள எரிமலைக் குழம்பு பற்றி நமக்கு தெரிந்த அளவுக்கு பூமிக்குக் கீழே உள்ள மாக்மாவைப் பற்றி நமக்கு அதிகம் தெரியாது என்று பேராசிரியர் லாவல்லி விளக்குகிறார்.

“நாங்கள் மாக்மாவைக் கருவியாகப் பயன்படுத்த விரும்புகிறோம், அதன் மூலமாக பூமியின் துடிப்பைக் கேட்க முடியும்” என்று அவர் கூறினார்.

`மோல்டன் ராக்ஸ்’ எனப்படும் உருகிய பாறையில் அழுத்தம் மற்றும் வெப்பநிலை கண்காணிக்க சென்சார்கள் பொருத்தப்படும்.

“இவை நாம் ஆராய வேண்டிய இரண்டு முக்கிய அளவுருக்கள், இதன் மூலம் மாக்மாவில் என்ன நடக்கிறது என்பதை முன்கூட்டியே சொல்ல முடியும்,” என்று அவர் விவரித்தார்.

உலகெங்கிலும் 80 கோடி மக்கள், எரிமலைகளில் இருந்து 100 கிலோமீட்டர் சுற்றளவுக்குள் அபாயகரமான சூழலில் வாழ்கின்றனர்.

தற்போது முன்னெடுத்திருக்கும் துளையிடல் பணி மக்களின் உயிர்களையும் உடைமைகளையும் காப்பாற்ற உதவும் என்று ஆராய்ச்சியாளர்கள் நம்புகின்றனர்.

ஐஸ்லாந்தில் 33 சீறும் எரிமலைகள் (Active Volcano) உள்ளன. அவை யூரேசிய மற்றும் வட அமெரிக்க டெக்டோனிக் தட்டுகள் பிரிந்து செல்லும் பிளவின் மீது அமைந்துள்ளன.

மிக சமீபத்தில், ரெய்கேன்ஸ் தீபகற்பத்தில் எட்டு எரிமலை வெடிப்புகள் நிகழ்ந்து அப்பகுதியின் உள்கட்டமைப்பை சேதப்படுத்தின. மக்களும் பாதிக்கப்பட்டனர்.

குமுண்ட்சன் மேலும் எய்யாஃப்லட்யோகுச் (Eyjafjallajökull) என்னும் பகுதியை சுட்டிக்காட்டினார். இது 2010-இல் பேரழிவை ஏற்படுத்தியது. எரிமலையின் சீற்றத்தால் மேகங்கள் சாம்பல் நிறமாயின. 1,00,000 விமானங்கள் ரத்து செய்யப்பட்டது. இதனால் ​​£3 பில்லியன் ($3.95bn) மதிப்பிலான நஷ்டம் ஏற்பட்டது.

“அந்த எரிமலை வெடிப்பை நாம் சிறப்பாகக் கணிக்க முடிந்திருந்தால், நஷ்டம் ஆகாமல் தவிர்த்திருக்கலாம்” என்று அவர் கூறுகிறார்.

மாக்மா ஆற்றலில் இருந்து மின்சாரம்

`கிராஃப்லா மாக்மா டெஸ்ட்பெட்’ ஆய்வின் இரண்டாவது போர்ஹோல் புதிய தலைமுறை புவிவெப்ப மின் நிலையங்களுக்கான சாத்தியங்களை உருவாக்கும். இது மாக்மாவின் தீவிர வெப்பநிலையைப் பயன்படுத்தி மின்சாரம் தயாரிக்க அனுமதிக்கும்.

“மாக்மா மிகவும் ஆற்றல் வாய்ந்தது. பொதுவாக நீர்ம வெப்ப ஆற்றல் அமைப்புகளில் (hydrothermal systems) வெப்ப மூலமாக மாக்மா பயன்படுகிறது. எனவே நேரடியாக மாக்மாவை ஆற்றம் மூலமாக ஏன் பயன்படுத்தக் கூடாது? ” என்று பேராசிரியர் லாவல்லி கேள்வி எழுப்புகிறார்.

ஐஸ்லாந்தின் 25% மின்சாரமும், 85% வீட்டுக்கு தேவையான வெப்ப ஆற்றலும் புவிவெப்ப மூலங்களிலிருந்து தான் வருகிறன. இந்த செயல்பாட்டில் ஆழமான நிலத்தடியில் இருக்கும் வெப்பமான திரவங்களின் மூலம், நீராவியை உருவாக்கி டர்பைன்களை இயக்கி மின்சாரத்தை உருவாக்குகிறது.

கிராஃப்லா மின் உற்பத்தி நிலையம் சுமார் 30,000 வீடுகளுக்கு சுடு நீர் மற்றும் மின்சாரம் வழங்குகிறது.

“மாக்மாவைக் கொஞ்சம் கொஞ்சமாக துளையிடுவதே எங்களின் திட்டம்” என்று பிஜார்னி பால்சன் புன்னகையுடன் கூறுகிறார். இவர் தேசிய ஆற்றல் வழங்குநரான லாண்ட்ஸ்விர்க்ஜுனில் புவிவெப்ப வளர்ச்சியின் நிர்வாக இயக்குநராக இருக்கிறார்.

மாக்மாவை நிலத்தடியில் கண்டறிவது மிகவும் கடினம். ஆனால் 2009 இல் ஐஸ்லாந்திய பொறியாளர்கள் தற்செயலாக ஒரு மாக்மாவை கண்டுபிடித்தனர்.

அந்த பொறியாளர்கள் 4.5 கிமீ ஆழமான ஆழ்துளைக் கிணற்றை உருவாக்கி மிகவும் சூடான திரவங்களைப் பிரித்தெடுக்க திட்டமிட்டிருந்தனர். ஆனால் வியக்கத்தக்க வகையில் ஆழமற்ற மாக்மாவை கண்டறிந்தனர். இதனால் துளையிடும் செயல்பாடு நிறுத்தப்பட்டது.

“2.1 கிமீ ஆழத்தில் மாக்மா தட்டுப்படும் என்று நாங்கள் சிறிதும் எதிர்பார்க்கவில்லை” என்று பால்சன் கூறுகிறார்.

மாக்மாவை கண்டறிவது அரிதானது. இதுவரை ஐஸ்லாந்து, கென்யா மற்றும் ஹவாய் பகுதிகளில் மட்டுமே இது நிகழ்ந்துள்ளன.

நிலத்தடி புவி வெப்ப ஆற்றல்

உலகம் முழுவதும் 600-க்கும் மேற்பட்ட புவிவெப்ப மின் நிலையங்கள் காணப்படுகின்றன. மேலும் நூற்றுக்கணக்கான நிலையங்களை அமைக்க திட்டமிடப்பட்டுள்ளது. குறைந்த கார்பன் கொண்ட ஆற்றலுக்கான தேவை அதிகரித்து வருகிறது.

புவி வெப்ப ஆற்றலை பிரித்தெடுக்க அமைக்கப்படும் கிணறுகள் பொதுவாக சுமார் 2.5 கிமீ ஆழத்தில் இருக்கும். மேலும் 350°C க்கும் குறைவான வெப்பநிலையைக் கொண்டிருக்கும்.

பல நாடுகளில் உள்ள தனியார் நிறுவனங்கள் மற்றும் ஆராய்ச்சிக் குழுக்கள், 5 முதல் 15 கிமீ ஆழத்தில் 400 டிகிரி செல்சியஸைத் தாண்டும் `சூப்பர்-ஹாட் ராக்’ என்று அழைக்கப்படும் மிகவும் மேம்பட்ட மற்றும் தீவிர ஆழமான புவிவெப்ப ஆற்றலை நோக்கி முன்னேறுகின்றன.

மிகவும் ஆழமான பகுதி நோக்கி ஆய்வுகள் விரைவடையும் போது, அங்கு கிடைக்கும் வெப்ப ஆற்றல் பொக்கிஷம் போன்றது” என்று கிரிஃபித் பல்கலைக்கழகத்தின் டீனும், நியூசிலாந்தில் உள்ள புவிவெப்ப நிறுவனத்தின் முன்னாள் இயக்குநருமான ரோசாலிண்ட் ஆர்ச்சர் கூறுகிறார்.

“இந்த ஆய்வில் நியூசிலாந்து, ஜப்பான் மற்றும் மெக்சிகோ ஆகியவையும் தீவிரம் காட்டுகின்றன. ஆனால் `கிராஃப்லா மாக்மா டெஸ்ட்பெட்’ தான் துளையிடும் செயல்பாட்டை நெருங்கி உள்ளது” என்று அவர் கூறுகிறார்.

“இது எளிதான செயல்பாடு அல்ல, அதே சமயம் மலிவானதும் அல்ல.” என்றார்.

துளையிடுவதில் இருக்கும் சவால்கள்

இது போன்ற தீவிர சூழலில் துளையிடுவது தொழில்நுட்ப ரீதியாக சவாலானதாக இருக்கும், மேலும் அதி நவீன உபகரணங்கள் தேவைப்படும்.

“அது சாத்தியம். ஜெட் என்ஜின்கள், அணுசக்தி பணிகள் ஆகியவற்றிலும் தீவிர வெப்பநிலை காணப்படுகிறது. அங்கு பணிகள் தடங்கல் இன்றி நடக்கின்றன. எனவே இதுவும் சாத்தியம் தான்” என்று பேராசிரியர் லாவல்லி நம்பிக்கை கொண்டுள்ளார்.

“நாங்கள் புதிய மற்றும் அதிக அரிப்பை எதிர்க்கும் உலோகக் கலவைகளை ஆராய வேண்டும்” என்கிறார் ஐஸ்லாந்து பல்கலைக் கழகத்தின் தொழில்துறை மற்றும் இயந்திர பொறியியல் பேராசிரியரான சிக்ருன் நன்னா கார்ல்ஸ்டோட்டிர்.

அவரது ஆய்வகத்தின் உள்ளே, ஆராய்ச்சியாளர்கள் குழு தீவிர வெப்பம், அழுத்தம் மற்றும் அரிக்கும் வாயுக்களை தாங்கும் உலோக கலவைகளை சோதித்து வருகிறது.

புவிவெப்ப கிணறுகள் பொதுவாக கார்பன் எஃகு மூலம் கட்டமைக்கப்படுகின்றன. ஆனால் வெப்பநிலை 200 ° C ஐ தாண்டும் போது அது விரைவாக வலிமை இழக்கிறது.

“நாங்கள் உயர் தர நிக்கல் உலோகக் கலவைகள் மற்றும் டைட்டானியம் உலோகக் கலவைகளில் கவனம் செலுத்துகிறோம்” என்று அவர் கூறுகிறார்.

எரிமலை மாக்மாவில் துளையிடுவது ஆபத்தானதா?

எரிமலை மாக்மாவில் துளையிடுவது ஆபத்தானதாகத் தெரிகிறது. ஆனால் குமுண்ட்சன் வேறு கோணத்தில் அணுகுகிறார்.

“ஒரு பெரிய மாக்மா அறைக்குள் ஒரு சிறிய ஊசியை உள்ளிடுவதன் மூலம் ஒரு பெரிய விளைவை உருவாக்கும் என்று எங்களுக்கு தோன்றவில்லை,” என்று அவர் நம்புகிறார்.

“துளையிடுதலால் ஆபத்தான விளைவு ஏற்பட்ட சம்பவம் 2009 இல் நடந்தது, மேலும் அவர்கள் இதனை முன் ஆராய்ச்சி இல்லாமல் செய்திருக்கலாம். எங்களை பொருத்தவரை இது பாதுகாப்பானது என்று நாங்கள் நம்புகிறோம்.” என்று அவர் கூறியுள்ளார்.

பூமியில் துளையிடும் போது நச்சு வாயுக்கள், நிலநடுக்கங்களை ஏற்படுத்தும் விளைவுகளை போன்று மற்ற அபாயங்களையும் கருத்தில் கொள்ள வேண்டும் என்கிறார் பேராசிரியர் ஆர்ச்சர்.

இந்த பணிக்கு பல ஆண்டுகள் எடுக்கும், ஆனால் மேம்பட்ட சூப்பர்சார்ஜ் செய்யப்பட்ட எரிமலை சக்தியைக் கொண்டு வர முடியும்.

“ஒட்டுமொத்த புவிவெப்ப உலகமும் `கிராஃப்லா மாக்மா டெஸ்ட்பெட்’ திட்டத்தை உற்று நோக்குகிறது என்று நான் நினைக்கிறேன்,” என்கிறார் பேராசிரியர் ஆர்ச்சர். “இது மாற்றத்தை ஏற்படுத்தும்.” என்பது அவரது நம்பிக்கை.

– இது, பிபிசிக்காக கலெக்டிவ் நியூஸ்ரூம் வெளியீடு