ഊർജ്ജ സ്രോതസ്സുകൾ

അഗ്നി

ഫ്രഞ്ചുകാരനായ ലാവോസിയേ എന്ന രസതന്ത്രജ്ഞനാണ് 1783-ൽ ഈ രാസസംയോഗത്തെപ്പറ്റി ശാസ്ത്രീയപഠനം നടത്തിയത്. വായുവിലുള്ള പ്രധാനവാതകങ്ങളിൽ ഒന്നാണ് ഓക്സിജൻ. പല പദാർഥങ്ങളും ചൂടുപിടിക്കുമ്പോൾ ഓക്സിജനുമായി അതിവേഗം രാസപ്രവർത്തനം നടക്കാറുണ്ട്. രാസപ്രവർത്തനം തുടർന്നുകൊണ്ടുപോകുന്നതിനോ വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിനോ പര്യാപ്തമായ ചൂട് ഉളവാക്കുന്ന പ്രക്രിയയെ തീയ് എന്നു പറയുന്നു. ഇതിനെ ശാസ്ത്രീയമായി ജ്വലനം എന്നോ ദഹനം എന്നോ പറയാം. ദഹനത്തിന്നു വിധേയമാകാതെ അവശേഷിക്കുന്ന പദാർഥമാണ് ചാരം. ഉദ്ദേശപൂർവമായ തീയ് ഉണ്ടാക്കുന്ന പദാർഥങ്ങളെ ഇന്ധനം എന്നും, ഇന്ധനം മുഴുവൻ കത്താതെ തീയ് അമർന്നുപോകുമ്പോൾ അവശേഷിക്കുന്നതിനെ കരി എന്നും ജ്വാലയില്ലാതെത്തന്നെ തീ സജീവമായിരിക്കുന്ന ഇന്ധനഖണ്ഡങ്ങളെ കനൽ എന്നും, കത്തുന്നതുകൊണ്ടുണ്ടാകുന്ന പുകയിൽനിന്ന് അടിയുന്ന ധൂളികളെ കരിപ്പൊടി (soot) എന്നും പറയുന്നു.

അഗ്നി(തീയ്)യുണ്ടാകാനുള്ള പ്രധാന ഹേതുക്കൾ ഇന്ധനം, താപം, ഓക്സിജൻ എന്നീ "ത്രിമൂർത്തികളാണ്. ഇതിലേതെങ്കിലുമൊന്നിന്റെ അഭാവത്തിൽ (ശോഷണത്തിൽ) അഗ്നി ശമിപ്പിയ്ക്കപ്പെടും. താപം മൂലം ഇന്ധനത്തിന്റെ (മരം, കടലാസ്, വയ്ക്കോൽ, മണ്ണെണ്ണ) ഊഷ്മാവ് വർദ്ധിയ്ക്കുന്നു. ഒരു പരിധി കഴിയുമ്പോൾ ഇന്ധനത്തിൽ നിന്നുത്ഭവിയ്ക്കുന്ന ബാഷ്പം, അന്തരീക്ഷത്തിലുള്ള ഓക്സിജനുമായി കലർന്ന് അതിന്റെ ജ്വലന ഊഷ്മാവിൽ (flash point) എത്തുകയും തീയ് കത്തിപ്പിടിയ്ക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. ഇന്ധനം മരംപോലുള്ള ഖരവസ്തുവാണെങ്കിൽ താപോർജ്ജം മൂലം അവയിലെ വൻ തന്മാത്രകൾ വിഘടിച്ച് ചെറിയ തന്മാത്രകളായി ബാഷ്പാവസ്ഥയിലെത്തുകയും മേൽ പറഞ്ഞ പ്രതിഭാസം നടക്കുകയും ചെയ്യുന്നതാണ്. അഗ്നിമൂലമുണ്ടാകുന്ന അധിക താപം വസ്തുവിന്റെ തുടർന്നുള്ള വിഘടനത്തെ എളുപ്പമാക്കുകയും അഗ്നി ശക്തമായിത്തീരുകയും ചെയ്യുന്നു. അതുകൊണ്ട് തീയ് ഒരു സ്വത്വരിത (auto accelerated) പ്രതിഭാസമായി കണക്കാക്കപ്പെടുന്നു.

അഗ്നിയും, ജ്വാലയും പരസ്പരം ബന്ധപ്പെട്ടുകിടക്കുന്നു. ജ്വാലയിലാണ് പ്രധാനരാസപ്രവർത്തനങ്ങൾ നടക്കുന്നത്. അതിലൊന്ന് ഓക്സീകരണമാണ്. തദ്വാര ലഭ്യമാകുന്ന താപംമൂലംതന്മാത്രകൾ സ്വതന്ത്രറാഡിക്കലുകളേയും (free radicals) അയോണുകളെയും ജനിപ്പിക്കുന്നു. ജ്വാലയിൽ ഇവ ദ്രുതരാസപ്രവർത്തനത്തിലേർപ്പെടുന്നു. ഈ പ്രവർത്തനങ്ങളുടെ വേഗതയുംതാപജനന കഴിവും അനുസരിച്ച് ജ്വാലയുടെ ഊഷ്മാവിൽ ഏറ്റക്കുറച്ചിൽ കാണിക്കും. അത്യോഷ്മാവിലുള്ള ജ്വാലകൾ നീലനിറത്തിലും മദ്ധ്യോഷ്മാവിലുള്ളവ മഞ്ഞനിറത്തിലും അതിൽ കുറഞ്ഞത് പുകയോടു കൂടിയ മഞ്ഞനിറത്തിലുമാകാം. ഊഷ്മാവസ്ഥയനുസരിച്ചും ജ്വാലയിലെ തന്മാത്രഘടനയനുസരിച്ചും പല തരംഗദൈർഘ്യം ഉള്ള വികിരണങ്ങൾ ജ്വാലയിൽ നിന്ന് പുറപ്പെടുന്നു. ജ്വാല വിവിധ നിറങ്ങളിൽ കാണപ്പെടുന്നതിനു ഇതാണ് കാരണം. ചില പ്രത്യേക രാസവസ്തുക്കൾ ജ്വാലയിൽ ചേർത്താൽ യഥേഷ്ടം അതിന്റെ നിറം മാറും (ഉദാഹരണത്തിന് ബേരിയത്തിന്റെ സംയുക്തങ്ങൾ പച്ചനിറം തരുന്നു).

അതിപുരാതനകാലം മുതലേ മനുഷ്യന് അത്യന്താപേക്ഷിതമായ ഒന്നാണ് അഗ്നി. 500,000 വർഷം മുമ്പുതന്നെ പീക്കിങ് മനുഷ്യൻ എന്നു പറയപ്പെടുന്ന വർഗം തീയ് ഉപയോഗിച്ചിരുന്നതായി കണ്ടുപിടിച്ചിട്ടുണ്ട്. അഗ്നിയുടെ ഉപയോഗം കണ്ടെത്താത്ത ഒരു മനുഷ്യസംസ്കാരവും ഇന്നേവരെ അറിവായിട്ടില്ല. പ്രാചീന മനുഷ്യൻ കാട്ടുതീയിൽ നിന്നുമാണ് തീപകർന്ന് സൂക്ഷിക്കാൻ ശ്രമിച്ചത്.

ഇന്ദ്രജാലംകൊണ്ടാണ് അഗ്നിയെ ആദ്യമായി ഭൂമിയിലേക്ക് കൊണ്ടുവന്നതെന്ന് ചില പ്രാചീന കല്പിതകഥകളിൽ പരാമർശിച്ചുകാണുന്നു. രണ്ടു മരക്കഷണങ്ങൾ തമ്മിലുരച്ചു തീയുണ്ടാക്കുകയായിരുന്നു ഏറ്റവും പ്രാകൃതമായ മാർഗം. പരപ്പുള്ള ഒരു മരക്കഷണത്തിൽ തുളയിടുന്ന ഉപകരണംപോലെ മരക്കമ്പുവച്ച് കറക്കിയാൽ എളുപ്പത്തിൽ തീയുണ്ടാക്കാം. അരണിച്ചെടിയുടെ കമ്പുകൾ കൂട്ടിയുരച്ചും തീയുണ്ടാക്കാം. ചരിത്രാതീതകാലത്തെ അപരിഷ്കൃതജനത ഇത്തരം ഉപകരണങ്ങൾ തീയുണ്ടാക്കാൻ ഉപയോഗിച്ചിരുന്നു. ഓസ്ട്രേലിയയിലെ ആദിവാസികൾഇമ്മാതിരിയുള്ള ഉപകരണങ്ങൾ നിർമിച്ചുപയോഗിച്ചിരുന്നു എന്നതിനു തെളിവുകളുണ്ട്. രണ്ടു കരിങ്കൽകഷണങ്ങൾ തമ്മിലുരച്ചു തീയുണ്ടാക്കുന്നതാണ് മറ്റൊരു മാർഗം. കരിങ്കല്ല് ഇരുമ്പിൽ ഉരച്ചും തീയുണ്ടാക്കാമെന്ന് പില്ക്കാലത്ത് കണ്ടുപിടിക്കയുണ്ടായി. പ്രാചീന ഗോത്രങ്ങൾക്കിടയിൽ തീ കെടുത്താതെ വളരെ ബഹുമാനത്തോടെ സൂക്ഷിച്ചിരുന്നു. പിന്നീട് ആരാധനാലയങ്ങളിൽ കെടാവിളക്കുകൾ സൂക്ഷിച്ചു വന്നു. പിന്നീട് തീകല്ലുകൾ തമ്മിലുരച്ച് തീയുണ്ടാക്കാൻ തുടങ്ങി.

ഉൻമധ്യമായ കാചമോ (convex lens) അവതലദർപ്പണമോ (concave mirror) സൂര്യപ്രകാശത്തിനഭിമുഖമായി പിടിച്ച് സൂര്യരശ്മി കേന്ദ്രീകരിക്കുന്ന ബിന്ദുവിൽ പഞ്ഞി, കടലാസ് മുതലായ കത്തുന്ന പദാർഥങ്ങൾ വച്ചാൽ അവ ആദ്യം പുകയുന്നതും പിന്നീട് തീയ് പിടിക്കുന്നതും കാണാം. ഈ ജ്വലനവിദ്യ പ്രാചീന യവനൻമാർക്ക് അറിയാമായിരുന്നു. ഇപ്പോഴും ഒളിമ്പിക്മത്സരക്കളികൾക്കുള്ള വിശുദ്ധാഗ്നിശിഖ ഗ്രീസ്സിലെ ഒളിമ്പിയയിൽ വച്ചു കൊളുത്തിവരുന്നത് ഈ മാർഗ്ഗം ഉപയോഗിച്ചാണ്. ലോഹങ്ങൾ നിലവിൽ വന്നതോടെ ഇവ തമ്മിലുരസി ഉണ്ടാക്കുന്ന തീപൊരിയിൽനിന്ന് തീയുണ്ടാക്കി.

രാസവസ്തുക്കൾ ഉപയോഗിച്ച് തീയുണ്ടാക്കാൻ തുടങ്ങിയിട്ട് രണ്ട് നൂറ്റാണ്ടുകളേ ആയുള്ളു. തീപ്പെട്ടിക്കോലിനു അറ്റത്തുള്ള രാസവസ്തു ഒരു അമ്ലത്തിൽ മുക്കിയാണ്‌ ആദ്യം തീയുണ്ടാക്കിയത്. മഞ്ഞ ഫോസ്ഫറസ് കണ്ടുപിടിച്ചതോടെ എവിടെ ഉരച്ചാലും കത്തുന്ന തീപ്പെട്ടിക്കോലുകൾ ഉണ്ടാക്കാൻ തുടങ്ങി. സുരക്ഷ കുറവ് കാരണം ഇതിൻറെ നിർമ്മാണം നിർത്തലാക്കി. ഇന്നത്തെ തീപ്പെട്ടികോലുകൾ രണ്ട് ഫ്രഞ്ചുകാർ ചേർന്ന് നിർമ്മിക്കുകയും ചെയ്തു.

പ്രാചീനകാലത്ത് കെട്ടുകഥകളിലും പുരാണങ്ങളിലും പിന്നീട് തത്ത്വചിന്താപരമായ സിദ്ധാന്തങ്ങളിലും സാഹിത്യകൃതികളിലും വിശുദ്ധിയുടെ പ്രതീകമായി അഗ്നി പ്രകീർത്തിതമായിട്ടുണ്ട്. മണ്ണ്,വായു, ജലം, അഗ്നി എന്നീ നാലു മൂലകങ്ങൾകൊണ്ടാണ് പ്രപഞ്ചം സൃഷ്ടിക്കപ്പെട്ടിരിക്കുന്നതെന്നു ഗ്രീക്കുകാർ വിശ്വസിച്ചിരുന്നതായി കരുതപ്പെടുന്നു. ഇന്ത്യയിൽ പ്രാചീന കാലത്ത് പഞ്ചഭൂതങ്ങളിൽ ഒന്നായി അഗ്നിയെ കണക്കാക്കിയിരുന്നു. അതുപോലുള്ള മറ്റുരാജ്യങ്ങളിലും ഈ വിശ്വാസം വ്യാപിച്ചു. മനുഷ്യസംസ്കാരവുമായി ബന്ധപ്പെട്ട മന്ത്രവാദം, മതം, തുടങ്ങിയ വിശ്വാസമണ്ഡലങ്ങളിലെന്നല്ല ശാസ്ത്രരംഗത്തും അഗ്നിക്ക് അനിഷേധ്യമായ പ്രാധാന്യം ലഭിച്ചിട്ടുണ്ട്.

സൂര്യൻ ഒരു അഗ്നികുണ്ഡമാണെന്ന് മനുഷ്യൻ വിശ്വസിച്ചിരുന്നു. സൂര്യനിൽനിന്നാണ് എല്ലാ ഊർജവും ഭൂമിക്കു ലഭിക്കുന്നതെന്ന ശാസ്ത്രതത്ത്വം ഇന്നു പരക്കെ അംഗീകരിക്കപ്പെട്ടിട്ടുണ്ട്. എന്നാൽ സൂര്യൻ തന്നെ അഗ്നിയാണ് എന്ന സങ്കല്പം അശാസ്ത്രീയമാണ്. സൂര്യനിൽനിന്നു ഭൂമിയിലേയും മറ്റും പദാർഥങ്ങൾ ആർജിച്ചുവച്ചിട്ടുള്ള ഊർജ്ജം ഓക്സീകരണം (oxidation) എന്ന രാസപ്രക്രിയയിലൂടെ മോചിക്കപ്പെടുകയും അഗ്നിയുണ്ടാകയും ചെയ്യുന്നു എന്നതാണ് വാസ്തവം. തീപ്പെട്ടിയിൽ, പ്രധാനമായി പൊട്ടാസ്യംക്ളോറേറ്റ്, കത്തുന്ന പദാർഥങ്ങളുമായി ഉരസുമ്പോഴാണ് ഓക്സീകരണം നടക്കുകയും തീയ് ഉണ്ടാകുകയും ചെയ്യുന്നത്.

വൈദ്യുതി

ചോദിതകണങ്ങളുടെ ചലനഫലമായുണ്ടാകുന്ന ഊർജ്ജപ്രവാഹം എന്നാണ് വൈദ്യുതി എന്ന പദത്തിന്റെ സാമാന്യവിവക്ഷ. എന്നാൽ,വൈദ്യുതചോദന, വൈദ്യുതമർദ്ദം, വൈദ്യുതപ്രവാഹം, വൈദ്യുതമണ്ഡലം തുടങ്ങി, ഒന്നിലധികം പ്രതിഭാസങ്ങളെ സൂചിപ്പിക്കുവാൻ ഈ പദം ഉപയോഗിച്ചുവരുന്നു

പ്രപഞ്ചത്തിലെ എല്ലാ പദാർത്ഥങ്ങളിലും ഉള്ള കേവലഗുണമാണ് വൈദ്യുതചോദന. വൈദ്യുതപരമായി ചോദിതമായ അടിസ്ഥാനകണങ്ങൾ ചലിക്കുമ്പോൾ, അവയിൽ നിന്ന് , വൈദ്യുത കാന്തിക തരംഗങ്ങൾ ഉത്സർജ്ജിക്കുന്നു. ഇവ തരംഗരൂപിയായ ഊർജ്ജമാണ്; ഒരു വൈദ്യുതചാലകത്തിലൂടെ ഇവയെ നയിക്കാൻ കഴിയും. മാത്രവുമല്ല, ഇവയ്ക്ക് എതെങ്കിലും ഒരു മാദ്ധ്യമത്തിന്റെ സഹായമില്ലാതെ ശൂന്യാകാശത്തിലൂടെ സഞ്ചരിക്കാനും,‍ കഴിയും. ഈ വൈദ്യുതോർജ്ജത്തെയാണ് സാധാരണ വൈദ്യുതി എന്നു പറയുന്നത്

പുരാതനകാലം

ക്രിസ്തുവിനു മുൻപ് ആറാം നൂറ്റാണ്ടിൽ, മൈലീറ്റസ് എന്ന പുരാതന നഗരത്തിൽ ജീവിച്ചിരുന്ന തേലീസ് എന്ന പണ്ഡിതൻ പുരാതന യവനർ‍ക്ക് മരക്കറ ഉറഞ്ഞുശിലാരുപമായ ആംബർപോലെയുള്ള വസ്തുക്കൾ, കമ്പിളിയിൽ ഉരസുമ്പോൾ അവയ്ക്ക് തലമുടിപോലെ, ചില ചെറിയവസ്തുക്കളെ ആകർഷിക്കാൻ കഴിയുമെന്ന് അറിയാമായിരുന്നു എന്ന് രേഖപ്പെടുത്തുയിട്ടുണ്ട്.^]

• ക്രിസ്തുവിനു മുൻപ് മുന്നാം നൂറ്റാണ്ടിൽ ഉപയോഗിച്ചിരുന്ന, ഗാൽവനിക് സെല്ലിനോടു സാദൃശ്യമുള്ള ബാഗ്ദാദ് ബാറ്ററി എന്നറിയപ്പെടുന്ന ഒരുപകരണം1938ൽ ബാഗ്ദാദിൽനിന്ന്കണ്ടെടുത്തു. അത്, വൈദ്യുതലേപനത്തിന് (Electroplating) ഉപയോഗിച്ചിരുന്നതാവാമെന്ന് ചിലർ അഭിപ്രായപ്പെട്ടിട്ടുണ്ട്

ആധുനിക കാലം

• ക്രിസ്തുവിനു പിൻപ് 1550 - ജിരൊലാമോ കർദാനോ എന്ന ഇറ്റലിക്കാരൻ, വൈദ്യുത-കാന്തബലങ്ങളെ വേർതിരിച്ചറിയുന്നു
• 1675 - റോബർട്ട് ബോയൽ വൈദ്യുതാകർഷണ-വികർഷണബലങ്ങൾ ശൂന്യപ്രദേശങ്ങളീൽപോലും പ്രവർത്തിക്കാൻ കഴിയുമെന്നു കണ്ടെത്തുന്നു
• 1729 - സ്റ്റീഫൻ ഗ്രേ വസ്തുക്കളെ വൈദ്യുത ചാലകങ്ങളെന്നും അചാലകങ്ങളെന്നും വേർതിരിച്ചറിയുന്നു
• - ചാൾസ് സിസ്റ്റണി ഡ്യൂഫേ, റസിന്യുവസ് എന്നും വിട്രിയസ് എന്നും രണ്ടു തരം വൈദ്യുതിയുണ്ടെന്നു കണ്ടെത്തുന്നു (അത് പിന്നീട് ധനചോദനയെന്നും ഋണചോദനയെന്നും വിളിക്കപ്പെട്ടു). സമാനചോദനകൾ വികർഷിക്കുമെന്നും വിരുദ്ധചോദനകൾ ആകർഷിക്കുന്നുവെന്നും കണ്ടെത്തുന്നു
• 1745 - എവാൾഡ് ഗ്യോർഗ് വോൺ ക്ലിസ്റ്റ് സ്വതന്ത്രമായി ക്ലീസ്റ്റിയൻ ജാർ എന്ന മറ്റൊരുതരം ധാരിത്രം നിർമ്മിക്കുന്നു.
• 1747 - വില്യം വാട്സൺ വൈദ്യുതോത്സർജനം (Electric Discharge), വൈദ്യുതപ്രവാഹത്തിനു സമാനമാണെന്നു കണ്ടെത്തുന്നു
• . 1752 - ബഞ്ചമിൻ ഫ്രാങ്ക്ലിൻ, മിന്നൽ ഒരു വൈദ്യുതപ്രഭാവമാണെന്നു കണ്ടെത്തുന്നു.
• 1767 - ജോസഫ് പ്രീസ്റ്റ്ലി പ്രതിലോമവർഗ്ഗനിയമം (Inverse-Square Law)എന്ന ആശയം അവതരിപ്പിക്കുന്നു.
• 1774 - ഗ്യോർജസ് ലൂയി ലെസാർജ് ആദ്യത്തെ വൈദ്യുതടെലഗ്രാഫ് നിർമ്മിക്കുന്നു.
• . 1785 - ചാൾസ് അഗസ്റ്റസ് ദി കൂളും വൈദ്യുതചോദനകൾ തമ്മിലുള്ള പ്രതിലോമവർഗ്ഗനിയമത്തിന് (കൂളും നിയമം) പരീക്ഷണസാധുത നൽകുന്നു
• . 1791 - ലിയൂജീ ഗിൽവാനി ജൈവവൈദ്യുതി കണ്ടെത്തുന്നു.
• 1800 - അലെസ്സാന്ദ്രോ വോൾട്ടാ ആദ്യത്തെ ബാറ്ററി - വോൾട്ടാസെൽ - നിർമ്മിക്കുന്നു.
• 1802 - ജിയാൻ ഡൊമെനിക്കോ റൊമാനോസി കാന്തികപ്രഭാവവും വൈദ്യുതിയും തമ്മിൽ ബന്ധമുണ്ടെന്നു കണ്ടെത്തുന്നു.
• 1820 - ഹാൻസ് ക്രിസ്റ്റൻ ഏർസ്റ്റഡ് വൈദ്യുതി പ്രവഹിക്കുന്ന ഒരു ചാലകത്തിന്‌ കാന്തികക്ഷേത്രം സൃഷ്ടിക്കാമെന്നു കണ്ടെത്തുന്നു.
• 1820 - യൂഹാൻ സലോമൊ ക്രിസ്റ്റോഫ് ഷ്വീഗർ ആദ്യത്തെ ഗാൽവനോമീറ്റർ നിർമ്മിക്കുന്നു.
• 1825 - വില്യം സ്റ്റർജൻ വൈദ്യുതകാന്തം (Electromagnets) നിർമ്മിക്കുന്നു
• 1829 - ഫ്രാൻചെസ്കൊ സാന്റെഡെച്ചി സംവൃതപഥങ്ങളിൽ (Closed Circuits), പിൻവലിയുന്ന ഒരു കാന്തം വൈദ്യുതി ജനിപ്പിക്കുന്നു എന്നു കണ്ടെത്തുന്നു.
• 1831 - മൈക്കിൾ ഫാരഡെ വൈദ്യുതകാന്തപ്രേരണതത്വങ്ങൾ പരീക്ഷണങ്ങളിലൂടെ കണ്ടെത്തുന്നു.
• 1833 - ഹൈൻറീച്ച് ഫ്രീദ്റീച്ച് ഈമീൽ ലെൻസ്, ലെൻസ് നിയമം വികസിപ്പിക്കുന്നു.
• . 1835 - ജോസഫ് ഹെൻറി, സ്വപ്രേരണം (Self-Inductance) കണ്ടെത്തുന്നു, വൈദ്യുത റിലേ (Relay) നിർമ്മിക്കുന്നു
• 1840 - ജയിംസ് പ്രിസ്കൊട് ജൂൾ, പ്രശസ്തമായ ജൂൾ നിയമം (അഥവാ ജൂൾ-ലെൻസ് നിയമം) കണ്ടെത്തുന്നു.
• 1865 - ജയിംസ് ക്ലാർക്സ് മാർക്സ് വെൽ, വൈദ്യുതകാതമണ്ഡലങ്ങളേപ്പറ്റി സൂത്രവാക്യങ്ങൾ പ്രസിദ്ധീകരിക്കുന്നു
• 1881 - നിക്കോളാ ടെസ്ലാ , പ്രത്യാവർത്തിവൈദ്യുതധാരയിൽ (Alternating Current) പ്രവർത്തിക്കുന്ന വിവിധ വൈദ്യുത-ഉപകരണങ്ങൾ നിർമ്മിക്കുന്നു.
• . 1887 - ഹൈൻറീഷ് റൂദോൾഫ് ഹെർട്സ്, വൈദ്യുതകാന്തതരംഗങ്ങളുടെ (റേഡിയോ തരംഗങ്ങൾ) അസ്തിത്വം തെളിയിക്കുന്നു.
• 1897 - ജോസഫ് ജോൺ തോംസൺ, ഇലക്ട്രോൺ കണ്ടെത്തുന്നു.
• 1897 - ഹൈക്ക കാമർലിങ് ഓനസ്, അതിചാലകത (Super Conductivity) കണ്ടെത്തുന്നു.

ഒരു അണുവിൽ (ആംഗലേയം: Atom) ന്യൂട്രോണും, പ്രോട്ടോണും, ഇലക്ടോണും ഉണ്ടാവും, അണുവിന്റെ കേന്ദ്രഭാഗത്ത് സ്ഥിതി ചെയ്യുന്ന പ്രോട്ടോണിനേയും, ന്യൂട്രോണിനേയും ഇലക്ടോണുകൾ താന്താങ്ങളുടെ പാതയിലൂടെ ചുറ്റിക്കൊണ്ടിരിക്കും. പ്രോട്ടോണിന് ധന ഗുണവും(+ve charge), ഇലക്ട്രോണിന് ഋണഗുണവും(-ve charge) ഉണ്ടാവും. ന്യൂട്രോൺ ഗുണരഹിതമാണ്. ധനഗുണവും ഋണഗുണവും ആകർഷിക്കുമെങ്കിലും ഒരേ ഇനം ചാർജുകൾ വികർഷിക്കും. കണത്തിന്റെ കേന്ദ്രത്തോടു ചേർന്നുള്ള പാതയിലൂടെ സഞ്ചരിക്കുന്ന ഇലക്ട്രോണുകളെ പ്രോട്ടോണുകൾ നന്നായി ആകർഷിക്കുമെങ്കിലും പുറത്തെ പഥങ്ങളിലൂടെ ഉള്ളവയെ അങ്ങനെ ആകണമെന്നില്ല.

ചതുരത്തിൽ അടയാളപ്പെടുത്തിയ ഇലക്ട്രോണുകളെ ഇരുഅണുകേന്ദ്രങ്ങളും ഒരുപോലെ ആകർഷിക്കുന്നു

സ്വർണ്ണം, ചെമ്പ്, വെള്ളി മുതലായ വലിയ അണുക്കളുള്ള മൂലകങ്ങളിൽ പുറത്തുള്ള പഥങ്ങളിലെ ഇലക്ട്രോണുകളിലെ ആകർഷണബലം തീർത്തും ബലം കുറഞ്ഞതാവും. ഇത്തരം ലോഹങ്ങളിലെ രണ്ട് അണുക്കൾ അടുത്താണെങ്കിൽ ഏറ്റവും പുറത്തെ ഇലക്ട്രോണുകളെ ഇരു കേന്ദ്രങ്ങളും ഒരുപോലെ ആകർഷിക്കും ഫലത്തിൽ ആ ഇലക്ട്രോണുകൾ യാതൊരു അണുകേന്ദ്രങ്ങളുടേയും ആകർഷണവലയത്തിൽ ആയിരിക്കില്ല. അതുകൊണ്ടുതന്നെ ഇത്തരം മൂലകങ്ങളിൽ കോടാനുകോടി അനാഥ ഇലക്ട്രോണുകൾ, ഇവയെ സ്വതന്ത്ര ഇലക്ട്രോണുകൾ എന്നും വിളിക്കുന്നു. ഇത്തരം മൂലകങ്ങളിൽതുല്യ എണ്ണം ഇലക്ട്രോണുകൾ എല്ലാ ദിശയിലേക്കും ചലിച്ചുകൊണ്ടിരിക്കും അതായത് അല്പം കൂടുതൽ ആകർഷണബലം കാണിക്കുന്ന കേന്ദ്രങ്ങളുടെ സമീപത്തേക്ക്. ഈ സ്വതന്ത്ര ഇലക്ട്രോണുകളെ ഏതെങ്കിലും പ്രത്യേക ദിശയിലേക്കു ചലിപ്പിക്കുന്നതിനെ വൈദ്യുതി എന്നു പറയുന്നു.

അചേതന വൈദ്യുതി

കമ്പിളിയിൽ അഭ്രം(മൈക്ക) പോലുള്ള വസ്തുക്കൾ ഉരസുമ്പോൾ അവയിലെ ഇലക്ട്രോണുകൾ കമ്പിളിയിലേക്ക് കുടിയേറുന്നു. തത്ഫലമായി അഭ്രത്തിൽ മുഴവനായി ധനചാർജ്ജ് അനുഭവപ്പെടുകയും അനാഥ ഇലക്ട്രോണുകളുള്ള വസ്തുക്കളെ അവ ആകർഷിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. ഇലക്ട്രോണുകൾ നഷ്ടപ്പെട്ട അഭ്രത്തിലനുഭവപ്പെട്ട വൈദ്യുതിയെ അചേതന വൈദ്യുതി അഥവാ സ്ഥിത വൈദ്യുതി (Static electricity) എന്നു വിളിക്കുന്നു.

കാന്തികബലം ഉപയോഗിച്ചുള്ള വൈദ്യുതി

ഇവിടെ ചാലകവും, കാന്തികക്ഷേത്രവും ദൃശ്യത്തിനു സമാന്തരമാണെങ്കിൽ ലോറൻസ് ബലം ദൃശ്യത്തിനു വെളിയിലേക്കാവും

ഇടത്തുനിന്നു വലത്തോട്ടുള്ള കാന്തിക ക്ഷേത്രത്തിലൂടേ വിലങ്ങനെ ഒരു ചാലകം ചലിക്കുമ്പോൾ അവയിൽ ലോറൻസ് ബലം എന്ന ബലം പ്രയോഗിക്കപ്പെടുന്നു. ഈ ബലം ചാലകത്തിലെ സ്വതന്ത്ര ഇലക്ട്രോണുകളെ ചാലകത്തിനും കാന്തികക്ഷേത്രത്തിനും ലംബമായി ചലിപ്പിക്കാൻ പ്രാപ്തമാണ്. അങ്ങനെയുണ്ടാകുന്ന ഇലക്ട്രോൺ പ്രവാഹത്തെ മറ്റൊരു ചാലകം ഉപയോഗിച്ച് പിടിച്ചെടുക്കയാണ് കാന്തികബലം ഉപയോഗിച്ച് വൈദ്യുതി ഉത്പാദിപ്പിക്കാൻ ചെയ്യുന്നത്.

ഡൈനാമോ, ജനറേറ്റർ മുതലായ ഉപകരണങ്ങളെല്ലാം ഇത്തരത്തിലാണ് വൈദ്യുതി ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്നത്. സാധാരണ യാന്ത്രികോർജ്ജത്തെ ആണ് ഇത്തരത്തിൽ വൈദ്യുതോർജ്ജം ആക്കി മാറ്റുന്നത്. ജലവൈദ്യുത പദ്ധതികൾ, തിരമാലയിൽ നിന്നും, കാറ്റിൽ നിന്നുമുത്പാദിപ്പിക്കുന്ന വൈദ്യുതി മുതലായവയെല്ലാം ഇത്തരത്തിലാണ് ഊർജ്ജ രൂപാന്തരണം നിർവഹിക്കുന്നത്.

വൈദ്യുതോൽപ്പാദനം

മറ്റ്ഊർജ്ജരൂപങ്ങളെ വൈദ്യുതോർജ്ജമായി മാറ്റുന്ന പ്രക്രിയയെയാണ്‌ വൈദ്യുതോല്പാദനം എന്നു പറയുന്നത്. വ്യാവസായികമായി യാന്ത്രികോർജ്ജത്തെയാണ് (Mechanical Energy)വിദ്യുച്ഛക്തിയായി മറ്റുന്നത്. ഇതിന് വൈദ്യുത ജനിത്രം (Electrical Generator) എന്ന യന്ത്രം ഉപയോഗിക്കുന്നു.

• 1 ഉല്പാദന സ്രോതസ്സുകൾ
• 2 ഉല്പാദന സങ്കേതങ്ങൾ
• 3 വൈദ്യുതോല്പാദനം, ലോകത്തിൽ
• 4 വൈദ്യുതോല്പാദനം, ഭാരതത്തിൽ
• 5 വൈദ്യുതോല്പാദനം കേരളത്തിൽ
• 6 അവലംബം

നിരവധി സ്രോതസ്സുകളിൽ നിന്ന് വൈദ്യുതി ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കാമെങ്കിലും, വൻ തോതിൽ, വാണിജ്യാടിസ്ഥനത്തിൽ ഉല്പ്പാ‍ദിപ്പിക്കുന്നത് ചുരുങ്ങിയ ചില സ്രോതസ്സുകളിൽ നിന്നു മാത്രമാണ്. അവയെ, രണ്ടായിത്തരം തിരിക്കാം:

പരമ്പരാഗതസ്രോതസ്സുകൾ‍ (Conventional Sources)

ജലപ്രവാഹം, ജൈവ-ഖനിജ ഇന്ധനങ്ങൾ (Fossil fuels), ആണവോർജം തുടങ്ങിയവയാണ് പരമ്പരാഗതസ്രോതസ്സുകളായി പരിഗണിക്കുന്നത്. ഭൂമിയിൽ ഖനിജ ഇന്ധനങ്ങളുടെയും ആണവവസ്തുക്കളുടേയും ശേഖരം പരിമിതമാണ്. ജലസ്രോതസ്സുകൾ, അനശ്വരമാണെങ്കിലും, അവയുടെ മൊത്തം ലഭ്യത പരിമിതമാണ്. പ്രദേശികഭൂപ്രകൃതിയ്കനുസരിച്ച്, ഏറ്റക്കുറച്ചിലുകളുമുണ്ട്. ജൈവശാസ്ത്രപരമായും പ്രകൃതിശാസ്ത്രപരവും ആയ കാരണങ്ങൾ കൊണ്ട് ജലോർജ്ജസ്രോതസ്സുകളീൽ നിന്നുള്ള വൈദ്യുതോല്പാദനത്തിന് ശക്തമായ നിയന്ത്രണങ്ങളുണ്ട്. അതുകൊണ്ട്, ലോകത്തിൽ വർദ്ധിച്ചുവരുന്ന വരുന്ന ഊർജ്ജാവശ്യം ഭാഗികയാമിമാത്രമേ ജലസ്രോതസ്സുകൾക്ക് നിറവേറ്റാനാവൂ. ഖനിജേന്ധനങ്ങളുടെ ലഭ്യതയെക്കുറിച്ച്, നിരവധി മതിപ്പുകണക്കുകൾ ലഭ്യമാണ്. ഇപ്പൊഴത്തെ ഉപഭോഗത്തോതിൽ, എണ്ണയും പ്രകൃതിവാതകവും 50 കൊല്ലത്തേക്കു മാത്രമേ തികയൂ. ചില രാജ്യങ്ങളിൽ, 2200 എ.ഡി. യോടെ കൽക്കരി ക്ഷാമം ഉണ്ടായേക്കാം. ആണവേന്ധനങ്ങൾ അടുത്ത നൂറ്റാണ്ടു മധ്യമാകുമ്പോൾ തീർന്നു പോകും. എന്നാൽ, ഈ കണക്കുകൾ എല്ലാം പൂർണ്ണമായും വിശ്വസിക്കാനാവില്ല. ഖനിജേന്ധനങ്ങളിൽ നിന്ൻ വൈദ്യുതിയുല്പാദിപ്പിക്കുന്നത് അവ കത്തിച്ചുണ്ടാവുന്ന താപോർജ്ജം ആദ്യം യാന്ത്രികോർജ്ജമായും തുടർന്നത് വൈദ്യുതജനിത്രം ഉപയോഗിച്ച്, വൈദ്യുതോർജ്ജമാക്കി മാറ്റിയുമാണ്. ഈ പ്രക്രീയയിലെ താപ-യാന്ത്രിക പരിവർത്തനം ക്ഷമത (ദക്ഷത, Efficiency) കുറഞ്ഞ ഒരു പ്രവൃത്തിയാണ്. ഇതുവരെ, വലിയ യന്ത്രങ്ങൾക്ക് ലഭിച്ചിട്ടുള്ള ദക്ഷത 40% മാത്രമാണ്. ചെറിയ യന്ത്രങ്ങളുടെ ദക്ഷത അതിലും വളരെക്കുറയും.

2. പുനരുപയോഗയോഗ്യമായ ഊർജ്ജസ്രോതസ്സുകൾ (Renewable Sources) സൗരോർജം, ഭൗമതാപം, കാറ്റ്, തിരമാലകൾ, സമുദ്രതാപവ്യതിയാനങ്ങൾ,ജൈവപിണ്ഡങ്ങൾ (Biomass) തുടങ്ങിയവയാണ് പുനരുപയോഗയോഗ്യമായ സ്രോതസ്സുകൾ.

മറ്റു പല തരത്തിലുള്ള ഊർജ്ജരൂപങ്ങളും (രാസോർജ്ജം, ശബ്ദോർജ്ജം മുതലായവ) വൈദ്യുതോർജ്ജമായി മാറ്റാമെങ്കിലും, വൻതോതിൽ വൈദ്യുതി ഉല്പാദിപ്പിക്കാൻ പര്യാപ്തമായി, സാന്ദ്രീകൃതമായി ഭൂമിയിൽ ലഭ്യമല്ല.

ഉല്പാദന സങ്കേതങ്ങൾ

ഇലച്ചക്ക്രം (Turbine) ഘടിപ്പിച്ചിട്ടുള്ള ഒരു വൈദ്യുതജനിത്രം ഉപയോഗിച്ചാണ് പാരമ്പര്യസ്രോതസ്സുകളിൽ നിന്ന് വൈദ്യുതി ഉല്പ്പാദിപ്പിക്കുന്നത്. ജലപ്രവാഹം ഇലച്ചക്ക്രങ്ങളിൽ നേരിട്ട് പതിപ്പിച്ചോ, ഇന്ധനങ്ങൾ കത്തിച്ചുണ്ടാക്കിയ നീരാവി, അല്ലെങ്കിൽ ആണവോർജ്ജതിൽ നിന്നുല്പ്പദിപ്പിച്ച നീരാവി കടത്തിവിട്ടോ, ഇലച്ചക്ക്രങ്ങൾ കറക്കുന്നു. ഇലച്ചക്ക്രങ്ങൾ, അവയോട് ഘടിപ്പിച്ചിട്ടുള്ള ഒരു വൈദ്യുതജനിത്രത്തിലെ കാന്തങ്ങളെ കറക്കുന്നു. കാന്തങ്ങൾ, അവയുടെ സമീപത്ത് ഉറപ്പിച്ചിട്ടുള്ള വൈദ്യുതക്കമ്പിച്ചുരുളുകളിൽ, ഫാരഡെ നിയമം അനുസരിച്ച്, വിദ്യുത്ച്ചാലകബലം (Electromotive Force) സൃഷ്ടിക്കുന്നു. പ്രസ്തുത ബലമാണ്, വൈദ്യുത്പ്രവാഹത്തിനു കാരണമാകുന്നത്.

അപാരമ്പര്യസ്രോതസ്സുകളിൽ, സൗരോർജ്ജം, നേരിട്ട് നേർധാരാവൈദ്യുതിയാക്കാൻ (Direct Current Electricity) കഴിയും. ഇതിന് സൗരപ്രകാശവൈദ്യുത ഫലകങ്ങൾ (Solar PhotoVoltaic Panels) ഉപയോഗിക്കുന്നു. തിരമാലകളിൽനിന്ന് ‍, നേരിട്ടോ അവചലിപ്പിക്കുന്ന ഒരു വായുയൂപം (Air Column) കൊണ്ടോ കറങ്ങുന്ന ഇലച്ചക്ക്രത്തോടു ഘടിപ്പിച്ച ജനിത്രമാണു വൈദ്യുതി ഉല്പ്പാദിപ്പിക്കുന്നത്. കാറ്റാടിയോടു (Wind Mill) ഘടിപ്പിച്ച ജനിത്രം കറക്കിയാണ് കാറ്റിൽനിന്നു വൈദ്യുതിയെടുക്കുന്നത്. ജൈവപിണ്ഡങ്ങൾ നേരിട്ടു കത്തിച്ചോ അല്ലെങ്കിൽ അവയിൽനിന്നുണ്ടാവുന്ന വാതകങ്ങൾ കത്തിച്ചോ, നീരാവിയുണ്ടാക്കിയാണ് വൈദ്യുതിഉല്പ്പദിപ്പിക്കുന്നത്. ഭൗമ-സമുദ്ര താപങ്ങൾ ഉപയോഗിച്ചും നീരാവിയുണ്ടാക്കാൻ കഴിയും.

ലഭ്യതയുടെ അടിസ്ഥാനത്തിൽ, ഊർജ്ജസ്രോതസ്സുകളെ, നവീകരണക്ഷമമെന്നും (Renewable), ക്ഷരമെന്നും(Depletable/Non-Renewable) വകതിരിക്കാറുണ്ട്. ജലപ്രവാഹസ്രോതസ്സുകൾ, സൗരോർജം, ഭൗമതാപം, കാറ്റ്, തിരമാലകൾ, സമുദ്രതാപം‍, മുതലായവ നവീകരണക്ഷമമായ, വറ്റിപ്പോകാത്ത, ഉറവകളാണ്; എന്നാൽ, ഖനിജ ഇന്ധനങ്ങളായ കൽക്കരി, ഖനിജഎണ്ണകൾ (Petroleum), പ്രകൃതിവാതകങ്ങൾ തുടങ്ങിയവ ഉപയോഗിക്കുന്തോറും വറ്റിപ്പോകുന്ന, ക്ഷരസ്രോതസ്സുകളാണ്.

സൂര്യനാണ്, ഭൂമിയുടെ പ്രധാന ഊർജ്ജദാതാവ്. മഴ കൊണ്ടുണ്ടാവുന്ന നദീജല പ്രവാഹം, കാറ്റ്, തിരമാലകൾ, സമുദ്രതാപം‍, മുതലായപ്രഭാവങ്ങൾ സൂര്യതാപം കൊണ്ടുണ്ടാവുന്നവയാണ്. കൽക്കരി, ഖനിജഎണ്ണകൾ (Petroleum), പ്രകൃതിവാതകങ്ങൾ തുടങ്ങിയവ ചരിത്രാതീതകാലത്തുണ്ടായിരുന്ന സസ്യങ്ങളുടെ / ജീവികളുടെ മൃതാവശിഷ്ടങ്ങൾക്ക് രുപഭേദം വന്നുണ്ടായവയാണ്. അവയുടെയും മുഖ്യ ഊർജ്ജസ്രോതസ്സ് സൂര്യൻ തന്നെ ആയിരുന്നു. സസ്യങ്ങൾ, സുര്യകിരണങ്ങൾ ഉപയോഗിച്ച്, പ്രഭാകലനം (Photosynthesis) ചെയത്, സൗരോർജ്ജം ആഹാരരൂപത്തിൽ ശേഖരിച്ചു. സസ്യങ്ങൾ തിന്നു സൂക്ഷജീവികളും, അവയെത്തിന്ന് ചെറുജീവികളും, ജീവിച്ചു. അതുകൊണ്ട്, ജൈവ-ഖനിജ ഇന്ധനങ്ങൾ, രാസബദ്ധമായ (Chemically Stored) സൗരോർജമായി പരിഗണിക്കാവുന്നതാണ്.

ആണവോർജ്ജം

അണുകേന്ദ്രങ്ങൾ വിഘടിയ്ക്കുമ്പോഴോ സംയോജിക്കുമ്പോഴോ സ്വതന്ത്രമാകുന്ന ഊർജ്ജത്തെയാണ് ആണവോർജ്ജം എന്നു പറയുന്നത്. ഈ ഊർജ്ജത്തെ സൌകര്യപ്രദമായ മറ്റ് ഊർജ്ജരൂപങ്ങളാക്കി മാറ്റാൻ സാധിക്കും. ഐൻസ്റ്റീനിന്റെ പ്രസിദ്ധമായ സമവാക്യത്തിന്, ΔE = Δm.c² അനുസൃതമായാണ് ആണവോർജ്ജം ഉത്പാദിപ്പിക്കപ്പെടുന്നത്. ΔE എന്നത് പുറത്തുവരുന്ന ഊർജ്ജത്തേയും, Δm എന്നത് അണുവിഘടനം മൂലമോആണുസംയോജനം മൂലമോ കുറവു വരുന്ന ദ്രവ്യത്തേയും സൂചിപ്പിക്കുന്നു. c എന്നത് പ്രകാശപ്രവേഗമാണ്. ഫ്രഞ്ച് ശാസ്ത്രജ്ഞനായ ഹെൻ‌റി ബെക്വറൽ ആണ് ആണവോർജ്ജത്തെപ്പറ്റി ആദ്യമായി മനസ്സിലാക്കിയത്.

ആണവോർജ്ജം ഇന്ന് സുപ്രധാനമായ ഒരു ഊർജ്ജ സ്രോതസ്സാണ്. ന്യൂക്ലിയാർ ഫിഷൻ (വിഘടനം) മുഖേനയാണ് ഇന്ന് സമാധാനാവശ്യങ്ങൾക്കായുള്ള ആണവോർജ്ജം ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്നത്. ആണവോർജ്ജം യുദ്ധാവശ്യങ്ങൾക്കാണ് ആദ്യം ഉപയോഗിച്ചത്.ഹിരോഷിമയും നാഗസാക്കിയും ഈ ഊർജ്ജരൂപത്തിന്റെ നശീകരണശേഷി ലോകത്തെ ബോധ്യപ്പെടുത്തി. ഇന്ന് മിക്ക രാജ്യങ്ങളും നിയന്ത്രിതമായ അണുവിഘടനത്തിലൂടെ ഊർജ്ജം ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്നു. ഇത്തരം ഊർജ്ജോത്പാദനപ്രക്രിയയും പൂർണ്ണമായും സുരക്ഷിതമല്ല. അണുപ്പിളർച്ചക്ക് ശേഷം സൃഷ്ടിക്കപ്പെടുന്ന മൂലകങ്ങൾ പലതും അത്യന്തം വികിരണശേഷി ഉള്ളതാണ്. ഇവ എങ്ങനെ സുരക്ഷിതമായി സൂക്ഷിക്കാമെന്നുള്ളതാണ് ആണവോർജ്ജോത്പാദനത്തിലെ ഒരു പ്രധാന സമസ്യ.

ഗതികോർജ്ജം

ഒരു വസ്തുവിന്‌ അതിന്റെ ചലനം മൂലം സിദ്ധമാകുന്ന ഊർജ്ജമാണ്‌ ഗതികോർജ്ജം. നിശ്ചലാവസ്ഥയിൽ നിന്ന് നിലവിലെപ്രവേഗത്തിലേക്ക് ത്വരിതപ്പെടുത്താൻ ആവശ്യമായ പ്രവൃത്തിയായാണ്‌ ഇതിനെ നിർവ്വചിക്കുന്നത്. വേഗതയിൽ മാറ്റം വരാത്തിടത്തോളം ഇതിനുശേഷം ഗതികോർജ്ജം സ്ഥിരമായി നിൽക്കുന്നു. ചലിക്കുന്ന ഒരു വസ്തുവിനെ നിശ്ചലമാക്കാൻ ഗതികോർജ്ജത്തിന്റെ അളവിൽ പ്രവൃത്തി വിപരീത ചിഹ്നത്തിൽ നൽകേണ്ടിവരുന്നു. ഗതികോർജ്ജത്തിന്റെ വില നിരീക്ഷകന്റെ നിർദ്ദേശാങ്കവ്യവസ്ഥയെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു. ഉദാഹരണമായി, ചലിക്കുന്ന കാറിലിരിക്കുന്ന ഒരു വ്യക്തിക്ക് റോഡരികിൽ സ്ഥിരമായുള്ള ഒരു നിർദ്ദേശാങ്കവ്യവസ്ഥയനുസരിച്ച് ഗതികോർജ്ജമുണ്ട്. എന്നാൽ കാറുമായി ബന്ധിക്കപ്പെട്ട നിർദ്ദേശാങ്കവ്യവസ്ഥയനുസരിച്ച് വ്യക്തിയുടെ ഗതികോർജ്ജം പൂജ്യമായിരിക്കും. നിരീക്ഷകന്റെ നിർദ്ദേശാങ്കവ്യവസ്ഥ മാറ്റുക വഴി ചില വ്യവസ്ഥകളുടെ ഗതികോർജ്ജം പൂജ്യമാക്കി മാറ്റാൻ സാധിക്കുകയില്ല

ജൈവ വാതകം

സൂക്ഷ്മാണുക്കൾ, ഓക്സിജന്റെ അസാന്നിധ്യത്തിൽ (anaerobic), അഴുകുന്ന ജൈവവസ്തുക്കളിൽ (decomposing organic materials) പ്രവർത്തിക്കുമ്പോഴുണ്ടാകുന്ന വാതകങ്ങളുടെ മിശ്രിതമാണ് ജൈവ വാതകം, ബയോഗ്യാസ്). ഇതിൽ, 55-70 ശതമാനം നിറമോ മണമോ ഇല്ലാത്ത മീഥെയ്ൻ(methane) വാതകവും, 30-45 ശതമാനത്തോളം കാർബൺ ഡൈ ഓക്സൈഡും ചെറിയതോതിൽ ഹൈഡ്രജൻ സൾഫൈഡ്, നൈട്രജൻ, കാർബൺ മോണോക്സൈഡ്, ഈർപ്പം സിൽഒക്സയൻസ് (siloxanes )എന്നിവയും അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു. മീഥെയ്ൻ വാതകമാണ് കത്താനായി ഉപയോഗിക്കുന്നത്. കരിയോ പുകയോ ഇല്ലാത്ത ഇളം നീലനിറത്തിലുള്ള ജ്വാലയോടെ കത്തുന്ന ഈ വാതകം സുരക്ഷിതവും വിഷമില്ലാത്തതുമായ ഒരു ജൈവഇന്ധനം (bio-fuel) ആണ്.

ഉപയോഗങ്ങൾ

പാചകാവശ്യങ്ങൾക്കും വിളക്കുകൾ കത്തിക്കുന്നതിനും വേണ്ട ഇന്ധനമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു.

ഗുണങ്ങൾതാരതമ്യേന ലളിതവും, എളുപ്പം നിർമ്മിക്കാവുന്നതുമാണ്ചാരം അവശേഷിപ്പിക്കാതെയും പുകയില്ലാതെയും കത്തുന്നു.

• ഗാർഹിക ജൈവാവശിഷ്ടങ്ങളുടെ നിർമാർജ്ജനം ഉപയോഗപ്രദമായും ആരോഗ്യകരമായും നിർവഹിക്കാം.
• വിറകിന്റെ ഉപയോഗം കുറയ്ക്കുന്നതിലൂടെ ഒരു പരിധിവരെ വനനശീകരണം തടയുന്നു.
• ജൈവ വാതക പ്ലാന്റിലെ അവശിഷ്ടം നല്ല വളമാണ്.
• ഫ്ലോട്ടിങ് ഗ്യാസ് ഹോൾഡർ ടൈപ്പ്

വിവിധതരം പ്ലാന്റുകൾ

ഫിക്സഡ് ഡോം ടൈപ്പ്

കാറ്റ്

ഭൗമോപരിതലത്തിലുള്ള അന്തരീക്ഷവായുവിന്റെ തിരശ്ചീനചലനമാണ് കാറ്റ് എന്നറിയപ്പെടുന്നത്. മർദ്ദം കൂടിയ മേഖലയിൽ‌നിന്നും മർ‌ദ്ദം കുറഞ്ഞ മേഖലയിലേയ്ക്കാണ് കാറ്റിന്റെ പ്രവാഹം.വായുവിന്റെയോ മറ്റ് വാതകങ്ങളുടെയോ ഒഴുക്കിനെയാണ് കാറ്റ് എന്ന് പറയുന്നത്. സൂര്യനിൽ നിന്നുള്ള ചൂട് കാരണം വായുവിന് ചൂട് പിടിക്കുന്നു ഇങ്ങനെ ചൂട് പിടിച്ച വായു ഉയർന്ന് പൊങ്ങുകയും ആ സ്ഥാനത്തേക്ക് തണുത്ത വായു ഒഴുകിയെത്തുകയും ചെയ്യുന്നതാണ് കാറ്റിന്റെ അടിസ്ഥാനം. കൃത്രിമമായി പങ്കകൾ ഉപയോഗിച്ചും കാറ്റുണ്ടാക്കാം, ഇതിന്‌ മറ്റ് രീതികളിലുള്ള ഊർജ്ജംആവശ്യമാണ്‌.

ഭൗമോപരിതലത്തിലെ വായു വ്യത്യസ്തമായ രീതിയിൽ ചൂടാവുകയും തണുക്കുകയും ചെയ്യുമ്പോഴാണ് കാറ്റ് ഉണ്ടാകുന്നത്. സാന്ദ്രതയേറിയ ചൂടുവായു മുകളിലേയ്ക്ക് പൊങ്ങുകയും തൽസ്ഥാനത്ത് തണുത്ത വായു പ്രവേശിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. ഇപ്രകാരം കാറ്റ് ഉണ്ടാകുന്നു. കാറ്റിന്റെ പ്രവർത്തനത്തെ ത്വരിതപ്പെടുത്തുന്ന ഘടകങ്ങൾ താഴേപറയുന്നവയാണ്.

• ദൈനംദിന താപനിലയിലുള്ള വ്യത്യാസം
• കുറഞ്ഞനിരക്കിലുള്ള മഴ(200-250മിമീ)
• കൂടുതൽ ബാഷ്പീകരണം
• സസ്യലതാദികളുടെ അഭാവം
• അവസാദ വസ്തുക്കളുടെ ലഭ്യത

കാറ്റിന്റെ പ്രവർത്തനങ്ങൾ

കാറ്റ് മുന്നോട്ടാണ് ചലിയ്ക്കുന്നത്. മുകളിലേക്കും താഴേയ്ക്കുമുള്ള കാറ്റിന്റെ ചലനം നിമിത്തം ചുഴലി രൂപപ്പെടുന്നു. ഭൗമോപരിതലത്തിനുതൊട്ടുമുകളിലുള്ള നിശ്ചലമായ വായു കണപ്പെടുന്ന മേഖലയെ സോൺ ഓഫ് ഡെഡ് എയർ എന്ന് വിളിക്കുന്നു. ഈ മേഖലയുടെ ഘനത്തെ നിർണ്ണയിക്കുന്ന ഘടകങ്ങൾ അവസാദകണികകളുടെ ഭാരവും ഭൗമോപരിതലത്തിന്റെ സവിശേഷതയുമാണ്‌. അവസാദകണികകളെ ചലിപ്പിക്കാൻ ഏകദേശം 11മൈൽസ്/മണിക്കൂറിലുള്ള കാറ്റിന് സാധിക്കുന്നു എന്ന കാരണത്താൽ മരുഭൂമിയിൽ കാറ്റിന്റെ ചലനം ശക്തവും സജീവവും ആണ്.

ദ്രവിയ്ക്കൽ പ്രക്രിയ

പ്രധാനമായും രണ്ട് പ്രവർത്തനങ്ങളിലൂടേയാണ്‌ ഈ പ്രക്രിയ നടക്കുന്നത്.

അബ്‌രാഷൻ

അബ്‌രാഷൻ എന്ന പ്രതിഭാസത്തിൽ കാറ്റ് വഹിച്ചുകൊണ്ടുപോകുന്ന അവസാദകണങ്ങൾ പരസ്പരം കൂട്ടിമുട്ടുകയും അങ്ങനെ ദ്രവീകരണപ്രവർത്തനത്തെ ത്വരിതപ്പെടുത്തുകയും ചെയ്യുന്നു. ഭൗമോപരിതലത്തിൽ നിന്നും ഏകദേശം 30-60സെ.മീ ഉയരത്തിലാണ് ഇത് കാര്യക്ഷമമായി നടക്കുന്നത്.ഈ പ്രവർത്തനഫലമായി രൂപപ്പെടുന്ന ഭൂവിഭാഗങ്ങൾ താഴേ പറയും പ്രകാരമാണ്.

• കൂൺ പാറ അഥവാ ഗാര
• സൂജെൻസ്
• യാർഡങ്ങ്സ്

ഡിഫ്ലാഷൻ

വരണ്ട അവസാദകണികകൾ മാറ്റം ചെയ്യപ്പെടുന്ന ഈ പ്രക്രിയയിൽ മണൽത്തരികളേയും മറ്റ് പദാർത്ഥങ്ങളേയും വഹിച്ചുപോകുന്നു. ഈ കാറ്റാണ് മണൽ‌കാറ്റ്. അവസാദകണികകൾ മാറ്റപ്പെടുന്നകാരണം വലിയ പാറക്കഷ്ണങ്ങൾ ഒരിടത്ത് കൂടുന്നു. ഇപ്രകാരം രൂപം കൊള്ളുന്ന പ്രദേശത്തെ ഡസേർട്ട് പേവ്മെന്റ്സ് എന്ന് പറയുന്നു. ഈ പ്രവർത്തനഫലമായി തടാകങ്ങളും രൂപപ്പെടുന്നുണ്ട്.

വഹിച്ചുകൊണ്ടുപോകൽ

കാറ്റ് അവസാദകണികകളെ മൂന്ന് പ്രവർത്തനങ്ങൾ വഴിയാണ് വഹിച്ചുകൊണ്ടുപോകുന്നത്.

സസ്പെൻഷൻ

വ്യാസം 0.03മി.മീൽ കുറവായ കണികകളേയാണ് ഈ പ്രവർത്തനം വഴി വഹിച്ചുകൊണ്ടുപോകുന്നത്.കാറ്റിന്റെ വേഗതയനുസരിച്ച് ഈ പ്രവർത്തനഗതിയ്ക്കും മാറ്റം വരുന്നു. സിൽറ്റ് ആന്റ് ക്ലേ എന്നറിയപ്പെടുന്ന കണികകളാണ് ഇപ്രകാരം വഹിയ്ക്കപ്പെടുന്നത്.

സാൾട്ടേഷൻ

കണികകളെ രണ്ട് പാളികളിലായി വഹിച്ചുകൊണ്ടുപോകുന്ന കാറ്റാണ് ഈ പ്രക്രിയ നടത്തുന്നത്.0.03മി.മീൽ കൂടുതൽ വ്യാസമുള്ള കണികകളാണ് ഇപ്രകാരം വഹിയ്ക്കപ്പെടുന്നത്. മണൽത്തരികൾ മുന്നോട്ടുപൊങ്ങുകയും വൃത്താകൃതിയിലുള്ള പാത സൃഷ്ടിയ്ക്കപ്പെടുകയും ചെയ്യുന്നു. മണൽത്തരികൾ താഴേയ്ക്ക് വന്ന് മറ്റൊരു മണൽത്തരിയുമായി ഇടിയ്ക്കുകയും മുകളിലേയ്ക്ക് പൊങ്ങുകയും ചെയ്യുന്നു. ഏകദേശം 75%ത്തോളം തരികൾ ഇപ്രകാരമാണ് സഞ്ചരിയ്ക്കുന്നത്.

ക്രീപ്

ഏറ്റവും വേഗത കുറഞ്ഞ വഹിച്ചുകൊണ്ടുപോകൽ പ്രക്രിയയാണ് ഇത്. വലിയ അവസാദകണികളേയാണ് ഇതിൽ പ്രധാനമായും സഞ്ചരിയ്ക്കപ്പെടുന്നത്.

നിക്ഷേപം

കാറ്റിന്റെ പ്രവർത്തനഫലമായി ഉണ്ടാകുന്ന നിക്ഷേപങ്ങളെ എയോളിയൻ നിക്ഷേപങ്ങൾ എന്നാണ് പറയുന്നത്. കാറ്റിന്റെ വേഗതയ്ക്കനുസരിച്ച് നിക്ഷേപത്തിന്റെ തോതും വ്യത്യാസപ്പെടുന്നു. കാറ്റിന്റെ ശക്തി കുറയുമ്പോൾ ഭാരമേറിയ കണികകളാണ് നിക്ഷേപിയ്ക്കപ്പെടുന്നത്. കാറ്റിന്റെ നിക്ഷേപം ഒരു വേർതിരിയ്ക്കൽ പ്രക്രിയ കൂടിയാണ്. നിക്ഷേപത്തെ പ്രധാനമായും ലയസ്, മണൽകുന്നുകൾ എന്നിങ്ങനെ രണ്ടായി തിരിയ്ക്കാം.

ലയസ് നിക്ഷേപങ്ങൾ

കാറ്റ് വഹിച്ചുകൊണ്ടുപോകുന്ന പൊടിപടലങ്ങൾ കിലോമീറ്ററുകൾക്കുശേഷം നിക്ഷേപിയ്ക്കപ്പെടുന്നു. ഇതിൽ പ്രധാനമായും കളിമൺപൊടിയും സിൽറ്റും കാണാം. ഓറഞ്ച് അഥവാ തവിട്ടുനിറത്തിലാണ് നിക്ഷേപങ്ങൾ കാണപ്പെടുന്നത്.ഈ നിക്ഷേപങ്ങൾ ഫലഭൂയിഷ്ഠമാണ്.

മണൽക്കുന്നുകൾ

കാറ്റിന്റെ വിശേഷപ്പെട്ട നിക്ഷേപമാണിത്. വരണ്ടപ്രദേശങ്ങളിലും നദീതടങ്ങളിലും സമുദ്രതീരത്തും ഇവ വ്യാപിച്ച് കിടക്കുന്നു. ഏതുപ്രകാരമുള്ള തടസ്സത്തിനുമുന്നിലും പിന്നിലും കാറ്റിന്റെ വേഗത കുറവായിരിയ്ക്കും. ഈ ഭാഗമാണ് കാറ്റിന്റെ നിഴൽ പ്രദേശം. ഇപ്രകാരം തടസ്സങ്ങൾ നിമിത്തം മണൽക്കുന്നുകൾ രൂപപ്പെടുന്നു. മണൽക്കുന്നുകളുടെ രൂപവത്കരണം 3ഘടകങ്ങളെ ആശ്രയിച്ച്ചിരിയ്ക്കുന്നു.

• കാറ്റിന്റെ ശക്തി
• മണലിന്റെ ലഭ്യത
• തടസ്സത്തിന്റെ പ്രകൃതി

മണൽക്കുന്നുകളുടെ പ്രവർത്തനം അനുസരിച്ച് സജീവമായവ എന്നും നിർജീവമായവ എന്നും രണ്ടായി തിരിച്ചിട്ടുണ്ട്. സജീവമായവ സമയം മാറുന്നതിനനുസരിച്ച് ആകൃതിയ്ക്കും പ്രകൃതിയ്ക്കും വ്യത്യാസം വരുത്തുന്നു. എന്നാൽ നിർജീവമായവ ഒരിയ്ക്കൽ രൂപപ്പെട്ടുകഴിഞ്ഞാൽ യാതൊരു പ്രവർത്തനത്തിലും ഏർപ്പെടാതെ യാതൊരു മാറ്റവും ഇല്ലാതെ സ്ഥിതിചെയ്യുന്നു. മണൽക്കുന്നുകളെ വീണ്ടും ബാർക്കൻസ്, ലോൻജിറ്റ്യൂഡിനൽ ഡ്യൂൺ‌സ്, പരാബൊളിക് ഡ്യൂൺസ് എന്നിങ്ങനേയും തിരിച്ചിരിയ്ക്കുന്നു.

കാറ്റുകൾ

ഭൂഭ്രമണം,ഭൂപ്രകൃതി എന്നിവയ്ക്കനുസരിച്ച് കാറ്റിന്റെ ഗതിയിലും ദിശയിലും വ്യതിയാനമുണ്ടാകുന്നു. കാറ്റുകളെ സ്ഥിരവതങ്ങൾ, കാലികവാതങ്ങൾ, അസ്ഥിരവാതങ്ങൾ, ചക്രവാതങ്ങൾ, പ്രാദേശികവാതങ്ങൾ എന്നിങ്ങനെ തരം‌തിരിയ്ക്കാറുണ്ട്.

സ്ഥിരവാതങ്ങൾ

ഒരു നിശ്ചിതദിശയിലേയ്ക്ക് മാത്രം വർ‌ഷം മുഴുവനും തുടർ‌ച്ചയായി വീശുന്നവയാണ് സ്ഥിരവാതങ്ങൾ. ഇവയെ വീണ്ടും പശ്ചിമവാതങ്ങൾ, വാണിജ്യവാതങ്ങൾ, ധ്രുവീയവാതങ്ങൾ എന്നിങ്ങനെ തിരിയ്ക്കാം. ഏറ്റവും അധികം സ്ഥിരതയോടെ വീശുന്നവയാണ് വാണിജ്യവാതങ്ങൾ. കിഴക്കുദിശയിൽ ധ്രുവങ്ങളിൽ‌നിന്നും വീശുന്ന അതിശക്തമായ കാറ്റുകളാണ് ധ്രുവീയവാതങ്ങൾ.ഉത്തരാർ‌‌ദ്ധഗോളത്തിൽ തെക്കുപടിഞ്ഞാറുനിന്നും ദക്ഷിണാർ‌ദ്ധഗോളത്തിൽ വടക്കുപടിഞ്ഞാറുനിന്നുമാണ് പശ്ചിമവാതങ്ങൾ വീശുന്നത്.

പശ്ചിമവാതങ്ങൾ

ദക്ഷിണ അക്ഷാംശം40ഡിഗ്രിയ്ക്കും 65ഡിഗ്രിയ്ക്കും ഇടയിൽ ഈ കാറ്റ് വീശുന്നത് ശക്തമാണ്. തന്മൂലം നാവികർ ദക്ഷിണ അക്ഷാംശം 35-45ഡിഗ്രിയ്ക്ക് ഇടയിൽ വീശുന്ന കാറ്റിന് അലറുന്ന നാല്പതുകൾ എന്ന് പറയുന്നു. 45-55ഡിഗ്രിയ്ക്ക് ഇടയിൽ ഉള്ള കാറ്റിനെ ആർത്തലയ്ക്കുന്ന അൻപതുകൾ എന്നും55-65ഡിഗ്രിയ്ക്ക് ഇടയിൽ ഉള്ളതിനെ അലമുറയിടുന്ന അറുപതുകൾ എന്നും പറയുന്നു.

കാലികവാതങ്ങൾ

ൠതുഭേദങ്ങൾ‌ക്കനുസരിച്ച് ദിശയ്ക്ക് മാറ്റം സംഭവിയ്ക്കുന്നവയാണ് കാലികവാതങ്ങൾ, മൺ‌സൂൺ കാറ്റുകൾ, കരക്കാറ്റ്, കടൽ‌ക്കാറ്റ്, പർ‌വ്വതക്കാറ്റുകൾ, താഴ്‌വരകാറ്റുകൾ ഇവയെല്ലാം കാലികവാതങ്ങളാണ്. പകൽ‌സമയത്ത് കടലിൽ‌നിന്നും കരയിലേയ്ക്ക് വീശുന്നവയാണ് കടൽ‌ക്കാറ്റ്. കരക്കാറ്റാവട്ടെ രാത്രിയിൽ കരയിൽ‌നിന്നും കടലിലേയ്ക്ക് വീശുന്നവയാണ്. പകൽ‌സമയത്ത് പർ‌വതച്ചെരുവുകളിലൂടെ മുകളിലേയ്ക്ക് വീശുന്നതാണ് താഴ്‌വരക്കാറ്റ്. രാത്രിയിൽ പർ‌വ്വത്ച്ചെരുവുകളിലൂടെ താഴേയ്ക്ക് വീശുന്നവയാണ് പർ‌വ്വതക്കാറ്റ്.

പ്രാദേശികവാതങ്ങൾ

വളരേ ചെറിയ പ്രദേശത്തെ മാത്രം ബാധിക്കുന്നവയാണ് പ്രാദേശികവാതങ്ങൾ.പ്രാദേശികമായുണ്ടാവുന്ന താപ-മർ‌ദ്ദ വ്യതിയാനങ്ങളഅണ് ഇതിനു നിദാനം. ലോകത്തിന്റെ വിവിധ പ്രദേശങ്ങളിൽ അനുഭവപ്പെടുന്ന പ്രധാന പ്രാദേശികവാതങ്ങൾ താഴെ പറയുന്നവയാണ്

• നോർ‌വെസ്റ്റർ
• ലൂ
• മിസ്‌ട്രൽ
• ചിനൂക്ക്
• ഫൊൻ

അസ്ഥിരവാതങ്ങൾ

സ്ഥലകാലക്രമങ്ങളില്ലാതെ രൂപം കൊള്ളുന്നവയാണ് അസ്ഥിരവാതങ്ങൾ.ഇത്തരം കാറ്റുകൾ‌ക്ക് ചക്രവാതം, പ്രതിചക്രവാതം ഇവ ഉദാഹരണങ്ങളാണ്.

ചക്രവാതം

അന്തരീക്ഷത്തിന്റെ ഒരു ഭാഗത്ത് കുറവ് മർ‌ദ്ദവും അതിനു ചുറ്റും ഉയർ‌ന്ന മർ‌ദ്ദവും അനുഭവപ്പെടുമ്പോഴാണ് ചക്രവാതം രൂപം കൊള്ളുന്നത്. തത്‌ഫലമായി കുറഞ്ഞ മർ‌ദ്ദം അനുഭവപ്പെടുന്ന സ്ഥലത്തുനിന്നും ചുറ്റുപാടിലേയ്ക്ക് വീശിയടിയ്ക്കുന്നു. ഇവ ഉത്തരാർ‌ദ്ധഗോളത്തിൽ എതിർ‌ഘടികാരദിശയിലും ദക്ഷിണാർ‌ദ്ധഗോളത്തിൽ ഘടികാരദിശയിലും വീശുന്നു.

പ്രാദേശിക ചക്രവാതങ്ങൾ‌

ലോകത്തിലെ വിവിധ ഭാഗങ്ങളിൽ സമുദ്രങ്ങളിൽ പ്രാദേശികമായി ചക്രവാതങ്ങൾ ഉടലെടുക്കാറുണ്ട്. മെക്സിക്കോയിലും വെസ്റ്റിന്റീസിലും ഉണ്ടാകുന്ന ചക്രവാതം ഹറികെയിൻ എന്നറിയപ്പെടുന്നു. ദക്ഷിണ ചൈനാക്കടലിൽ രൂപം കൊള്ളുന്നവയെ ടൈഫൂൺ എന്നും ദക്ഷിണ പസഫിക് സമുദ്രത്തിൽ രൂപം കൊള്ളുന്നവ വില്ലി-വില്ലീസ് എന്നും എന്നറിയപ്പെടുന്നു.

വലിപ്പം മൂലമോ വരുത്തിയ നാശനഷ്ടം മൂലമോ ശ്രദ്ധേയമായ ചക്രവാതങ്ങൾ

• അലൻ
• ഇസബെൽ
• ഇവാൻ
• എമിലി
• കത്രീന
• റീത്ത
• വിൽമ

പ്രതിചക്രവാതം

കേന്ദ്രഭാഗത്ത് ഉയർ‌ന്ന മർ‌ദ്ദവും ചുറ്റും കുറവ് മർ‌ദ്ദവും അനുഭവപ്പെടുമ്പോൾ കേന്ദ്രത്തിൽ നിന്നും പുറത്തേയ്ക്ക് വീശിയടിയ്ക്കുന്ന കാറ്റാണ് പ്രതിചക്രവാതം. ഇവ ഉത്തരാർ‌ദ്ധഗോളത്തിൽ ഘടികാരദിശയിലും ദക്ഷിണാർ‌ദ്ധഗോളത്തിൽ എതിർ‌ഘടികാരദിഅയിലും വീശുന്നു.

ഹിപാലസ്

തെക്കുപടിഞ്ഞാറൻ മൺസൂൺ കാറ്റുകളാണിവ. ചെങ്കടലിൽ നിന്നും ഭാരതത്തിലേയ്ക്ക് ഇന്ത്യൻ മഹാസമുദ്രത്തിലൂടെ വഴി കണ്ടെത്തിയ ഗ്രീക് നാവികനായ ഹിപാലസ് ആണ് ഈ കാറ്റിനെ തിരിച്ചറിഞ്ഞത്.

അന്തരീക്ഷമർ‌ദ്ദം അളക്കാനുപയോഗിയ്ക്കുന്ന ബാരോമീറ്റർ ആണ് കാറ്റിന്റെ തീവ്രതയെ കാണിയ്ക്കുന്നത്.ബാരോമീറ്റർ നിരപ്പുയരുന്നത് പ്രസന്നമായ കാലാവസ്ഥയെ സൂചിപ്പിയ്ക്കുന്നു. എന്നാൽ നിരപ്പ് പെട്ടെന്ന് താഴുന്നത് ആസന്നമായ കൊടുങ്കാറ്റിന്റെ സൂചയാണെന്ന് പറയപ്പെടുന്നു.

നോർവെസ്റ്റർ

ന്യൂ സീലന്റിൽ, നോർവെസ്റ്റ് കമാനം എന്നറിയപ്പെടുന്ന മേഘരൂപീകരണത്തിനും തുടർന്ന് വരണ്ട ചൂടൻ കാലാവസ്ഥയിലേക്ക് നയിക്കുന്നതുമായ കാറ്റാണ് നോർവെസ്റ്റർ.

ഇന്ത്യയിൽ അസം, ബീഹാർ , ബംഗാൾ മേഖലകളിൽ ഇടിമിന്നലോടുകൂടിയ പേമാരിക്കു കാരണമാകുന്ന കാറ്റുകളും ഇതേ പേരിൽ അറിയപ്പെടുന്നു. ഉച്ചതിരിഞ്ഞാണ് ഈ കാറ്റുകൾ വീശുക.പൊടി പടലങ്ങളുയർത്തി പെട്ടെന്നു പ്രത്യക്ഷമാകുന്ന ഇവ രണ്ടോ മൂന്നോ മണിക്കൂർ നീണ്ടു നിൽക്കും

സൗരോർജ്ജം.

സൂര്യനിൽ നിന്നുള്ള പ്രകാശവും ചൂടുമാണ് സൗരോർജ്ജം. സൗരോർജ്ജം ഉപയോഗിച്ച് നമുക്ക് വൈദ്യുതി ഉല്പാദനം സാധ്യമാണ്. സൗരവികിരണവും അതിന്റെ ഫലമായുള്ള കാറ്റ്, തിരമാല, ജലവൈദ്യുതി, ജൈവാവശിഷ്ടം തുടങ്ങിയവയെല്ലം പുനരുപയോഗ ഊർജ്ജ സ്രോതസ്സുകളിൽപ്പെടുന്നു. സൂര്യനിൽ നിന്നും വരുന്ന ഊർജ്ജത്തിന്റെ വളരെ ചെറിയ ഭാഗം മാത്രമേ ഉപയോഗിക്കപ്പെടുന്നുള്ളൂ.

സൂര്യനിൽ നിന്നുള്ള ഊർജ്ജം

കെട്ടിടത്തിനുമുകളിൽ സ്ഥാപിച്ചിരിക്കുന്ന സൗരോർജ്ജമുപയോഗിക്കുന്ന വാട്ടർ ഹീറ്ററും വൈദ്യുതിയുത്പാദിപ്പിക്കുന്ന പാനലും. കാറ്റാടിയന്ത്രവും ദൃശ്യമാണ്.ഭൂയിലേക്കു വരുന്ന സൗരോർജ്ജത്തിന്റെ പകുതു മാത്രമേ ഭൂമിയുടെ ഉപരിതലത്തിലെത്തുന്നുള്ളൂ.

174 പീറ്റാവാട്ട് ഊർജ്ജം സൂര്യനിൽ നിന്നും ഭൂമിയിയുടെ അന്തരീക്ഷത്തിന്റെ മുകൾതട്ടിലെത്തുന്നു എന്നാണ് കണക്കാക്കപ്പെട്ടിരിക്കുന്നത്. ഇതിൽ ഏകദേശം 30 ശതമാനത്തോളം തിരിച്ചു പ്രതിഫലിക്കപ്പെടുന്നു. ബാക്കി വരുന്നവ മേഘങ്ങൾ, സമുദ്രങ്ങൾ, കരപ്രദേശങ്ങൾ എന്നിവയാൽ ആഗിരണം ചെയ്യപ്പെടുന്നു. ഭൂമിയുടെ ഉപരിതലത്തിലെത്തിച്ചേരുന്ന സൂര്യപ്രകാശത്തിന്റെ വർണ്ണരാജിയിൽ പ്രധാനമായും അടങ്ങിയിരിക്കുന്നത് ദൃശ്യപ്രകാശം, ഇൻഫ്രാറെഡ് രശ്മികളും, അൾട്രാവയലറ്റ് കിരണങ്ങളുടെ ചെറിയൊരു ഭാഗവും ആണ്‌

ഭൂമിയിലെ കരപ്രദേശങ്ങളും സമുദ്രങ്ങളും സൗരവികിരണം ആഗിരണം ചെയ്യുന്നുണ്ട്, ഇത് അവയുടെ ഊഷ്മാവ് ഉയരുന്നതിന്‌ കാരണമാകുന്നു. സമുദ്രങ്ങളുടെ ഉപരിതലത്തിലുള്ള നീരാവി കലർന്ന് ചൂട് പിടിച്ച വായു ഉയർന്ന് പൊങ്ങുന്നു, ഇത് അന്തരീക്ഷ വായുവിന്റെ സം‌വനത്തിന്‌ കാരണമാകുന്നു. ഇങ്ങനെ ഉയർന്ന് പൊങ്ങുന്ന വായു ഉയരത്തിൽ ഊഷ്മാവ് കുറഞ്ഞ ഭാഗത്തെത്തുമ്പോൾ അതിലടങ്ങിയ നീരാവി ഘനീഭവിച്ച് ജലത്തിന്റെ സൂക്ഷ്മ കണികകൾ രൂപം കൊള്ളുന്നു, ഇത് മേഘങ്ങളുടെ രൂപവത്കരണത്തിന്‌ കാരണമാകുന്നു. ഇവ മഴയായി ഭൂമിയിലേക്ക് പതിക്കുന്നു, ഈ രീതിയിൽ ജലത്തിന്റെ ചംക്രമണം പൂർത്തിയാകുന്നു. ജലത്തിന്റെ ഘനീഭവിക്കുന്നതിന്റെ ലീനതാപം സംവഹനം വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു ഇത് പ്രകൃതിയിലുണ്ടാകുന്ന കാറ്റ്, ചക്രവാതം, പ്രതിചക്രവാതം തുടങ്ങിയവയ്ക്ക് കാരണമാകുന്നു.കര, സമുദ്ര ഭാഗങ്ങൾ ആഗിരണം ചെയ്യുന്ന സൗരതാപം ഭൂമിയുടെ ഉപരിതലത്തിന്റെ ശരാശരി താപനില 14° സെൽഷ്യസായി നിലനിർത്തുന്നു. സസ്യങ്ങൾ പ്രകാശസംശ്ലേഷണപ്രക്രിയയിലൂടെ സൗരോർജം രാസോർജ്ജമായി മാറ്റുന്നു, ഇത് മറ്റ് ജീവികൾക്ക് കൂടിയുടെ ഭക്ഷണത്തിന്റെ സ്രോതസ്സാകുന്നതോടൊപ്പം ഇവയെല്ലം ജൈവാശിഷ്ടങ്ങളായി മാറുന്നു, ഇതിൽ നിന്ന് ഫോസിൽ ഇന്ധങ്ങൾ രൂപപ്പെടുകയും ചെയ്യുന്നു.

ഒരു വർഷ കൊണ്ട് ഭൗമാന്തരീക്ഷം, സമുദ്രങ്ങൾ, കരകൾ എന്നിവ ആഗിരണം ചെയ്യുന്ന മൊത്തം സൗരോർജ്ജം ഏതാണ്ട് 3,850,000 എക്സാജൂൾ (EJ) വരും. ഈ നിരക്കനുസരിച്ച് ഒരു മണിക്കൂറിൽ ആഗിരണം ചെയ്യപ്പെടുന്ന ഊർജ്ജം 2002 ൽ ലോകം മൊത്തം ഉപയോഗിച്ച ഊർജ്ജത്തിന്‌ തുല്യമാണ്‌. പ്രകാശസംശ്ലേഷണം വഴി ഒരു വർഷം ഏകദേശം 3,000 എക്സാജൂൾ ഊർജ്ജം ജൈവഭാഗങ്ങളിൽ ശേഖരിക്കപ്പെടുന്നു  ഭൂമിയുടെ ഉപരിതലത്തിൽ എത്തിചേരുന്ന സൗരോർജ്ജത്തിന്റെ അളവ് വളരെ ഭീമമാണ്, അതായത് ഇത്തരത്തിൽ ഒരു വർഷത്തിൽ എത്തിചേരുന്ന ഊർജ്ജം ഭൂമിയിലുള്ള ഇതു വരെ ഉപയോഗിച്ചതും ഉപയോഗിക്കപ്പെടാനിരിക്കന്നുതുമായ പുനരുപയോഗ്യമല്ലാത്ത ഊർജ്ജ സ്രോതസ്സുകളായ കൽക്കരി പെട്രോളിയം, പ്രകൃതിവാതകം, ഖനനം ചെയ്യപ്പെടുന്ന യുറേനിയം എന്നിവയിൽ നിന്നും ലഭിക്കുന്നവയുടെ ഇരട്ടി വരും. സൗരോർജ്ജം ഭൂമിയുടെ വിവിധ മേഖലകളിൽ നിന്നും ശേഖരിക്കാനാകും. പ്രധാനമായും ഭൂമധ്യരേഖയോട് അടുത്ത പ്രദേശങ്ങളിൽ നിന്ന്

സൗരോർജ്ജത്തിന്റെ ഉപയോഗങ്ങൾ

ഭൗമ താപോർജ്ജം, വേലികളിൽ നിന്നുള്ള ഊർജ്ജവും ഒഴികെ മറ്റ് പുനരുൽപ്പാദിപ്പിക്കാവുന്ന ഊർജ്ജ സ്രോതസ്സുകളെല്ലാം സൗരോർജ്ജത്തിൽ നിന്നുണ്ടാകുന്നവയാണ്. എങ്കിലും സൗരോർജ്ജം പൊതുവെ സൗര വികിരണങ്ങളിൽ നിന്ന് ശേഖരിക്കപ്പെടുന്നു. പ്രകാശം ലഭിക്കുന്നതിനനുസരിച്ച് ഇത് രണ്ടുരീതിയിൽ ഉപയോഗിക്കപ്പെടുന്നു ആക്ടീവ്, പാസീവ്. ആക്ടീവ് ഉപയോഗത്തിനായി ഫോട്ടോവോൾട്ടായിക് പാനലുകൾ, പമ്പുകൾ, ഫാനുകൾ എന്നിവ സൗരോർജ്ജത്തെ ഉപകാരപ്രദമായ രീതിയിൽ വിനിയോഗിക്കാൻ ഉപയോഗിക്കുന്നു. പാസീവ് ഉപയോഗത്തിൽ പ്രത്യേക താപസവിശേഷതകൾ ഉള്ള പദാർത്ഥങ്ങളുടെ ഉപയോഗം, സൂര്യപ്രകാശത്തിനനുസരിച്ചുള്ള കെട്ടിട നിർമ്മാണം, എന്നിവയാണുള്ളത്.

Solar System

സൂര്യനെപോലെയുള്ള നക്ഷത്രങ്ങളുടെ അന്തരീക്ഷങ്ങളിലുണ്ടാകുന്ന ശക്തമായ പൊട്ടിത്തെറിയും അതിനെതുടർന്നുണ്ടാകുന്ന ഭീമമായ ഊർജ പ്രവാഹത്തെയുമാണ് 'സൗരജ്വാല എന്ന് വിളിക്കുന്നത്. 6 x 10²⁵ ജൂൾ ഊർജ്ജം വരെ ഇത്തരത്തിൽ പ്രവഹിക്കപ്പെടുന്നു. സൗരാന്തരീക്ഷത്തിലും സൂര്യന്റെ കൊറോണയിലും പ്ലാസ്മയുടെ ഊഷ്മാവ് ദശലക്ഷങ്ങളൊളം കെൽ‌വിൻ ഉയരുകയും തുടർന്ന്ഇലക്ട്രോണുകൾ, പ്രോട്ടോണുകൾ, മൂലകങ്ങളുടെ അയോണുകൾ തുടങ്ങിയവ പ്രകാശത്തോടടുത്ത വേഗത്തിൽ ശക്തമായി പ്രവാഹിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.

ഇത്തരം ആളലുകൾ വഴിയുണ്ടാകുന്ന എക്സ്-റേ അൾട്രാ വയലെറ്റ് വികിരണങ്ങൾ ഭൂമിയുടെ അയണോസ്ഫിയറിനെ ബാധിക്കുകയും ദീർഘദൂര റേഡിയോ സം‌പ്രേക്ഷണത്തെ തടസ്സപ്പെടുത്തുകയും ചെയ്യുന്നു

സൗരകാറ്റ്.

സൂര്യന്റെ അന്തരീക്ഷത്തിൽ നിന്നുൽഭവിക്കുന്ന ചാർജ്ജുള്ള കണികകളുടെ പ്രവാഹമാണ് സൗരകാറ്റ്. ഈ പ്രവാഹത്തിൽ കൂടുതലായും ഇലക്ട്രോണുകളും പ്രോട്ടോണുകളുമായിരിക്കും, അവയുടെ ഊർജ്ജനില ഏകദേശം 1 KeV ഉം ആയിരിക്കും. സൂര്യന്റെ കൊറോണയിലെ ഉയർന്ന താപനിലയായിരിക്കും കണങ്ങളെ സൂര്യന്റെ ആകർഷണവലയത്തിൽ നിന്നു രക്ഷപ്പെടാൻ സഹായിക്കുന്നത് എന്ന് അനുമാനിക്കപ്പെടുന്നതെങ്കിലും, ഇത്തരം കണങ്ങൾ എങ്ങനെയാണ് ഉയർന്ന തോതിലുള്ള ഗതികോർജ്ജം കൈവരിക്കുന്നത് എന്ന് ഇതുവരെ മനസ്സിലാക്കാൻ കഴിഞ്ഞിട്ടില്ല.

സൗരകാറ്റിനെതുടർന്ന് പല പ്രതിഭാസങ്ങളും ഭൂമിയിൽ അരങ്ങേറാറുണ്ട്. ഭൂമിയുടെ കാന്തീകമണ്ഡലത്തിൽ ഉണ്ടാക്കുന്ന വ്യതിയാനങ്ങളെ തുടർന്ന് വൈദ്യുത വിതരണ സംവിധാനങ്ങൾ താറുമാറാകുക, ധ്രുവ പ്രദേശങ്ങളിൽ കാണപ്പെടുന്ന വർണ്ണരാശി എന്നിവ അവയിൽ ചിലതാണ്.

സൂര്യൻ

ഭൂമി ഉൾപ്പെടുന്ന ഗ്രഹതാരസഞ്ചയമായ സൗരയൂഥത്തിന്റെ കേന്ദ്രമാണ്‌ സൂര്യൻ എന്ന നക്ഷത്രം. ഏതാണ്ട് 13,92,684 കിലോമീറ്ററാണു് സൂര്യന്റെ വ്യാസം ഇത് ഏതാണ്ട് ഭൂമിയുടെ വ്യാസത്തിന്റെ 109 മടങ്ങ് വലിപ്പം വരും. സൗരയൂഥത്തിന്റെ ആകെ പിണ്ഡത്തിന്റെ 99.86 ശതമാനവും സൂര്യനിലാണ്‌. ഇത് ഏതാണ്ട് 1.989×¹⁰കി.ഗ്രാം വരും. ഇത് ഭൂമിയുടെ പിണ്ഡത്തിന്റെ 330,000 മടങ്ങ് വരും. പിണ്ഡത്തിന്റെ ബാക്കിവരുന്ന ഭാഗം ഗ്രഹങ്ങൾ, ഛിന്നഗ്രഹങ്ങൾ, ഉൽക്കകൾ, ധൂമകേതുക്കൾ ധൂളികൾ എന്നിവയിലാണ്‌‌‌  സൗരപിണ്ഡത്തിന്റെ നാലിൽ മൂന്നുഭാഗവും ഹൈഡ്രജനാണ്‌, ബാക്കിയുള്ളതിൽ ഭൂരിഭാഗവും ഹീലിയവുമാണ്‌. രണ്ട് ശതമാനത്തിൽ താഴെയേ ഇരുമ്പ്, ഓക്സിജൻ,കാർബൺ, നിയോൺ എന്നിവയടക്കമുള്ള മറ്റ് മൂലകങ്ങൾ വരുന്നുള്ളൂ. ഭൂമിയുടെ അന്തരീക്ഷത്തിൽ സംഭവിക്കുന്ന വിസരണം മൂലം സൂര്യൻ മഞ്ഞനിറത്തിൽ കാണപ്പെടുന്നുവെങ്കിലും സൂര്യന്റെ യഥാർത്ഥനിറം വെള്ളയാണ്‌. നക്ഷത്രങ്ങളുടെ സ്പെക്ട്രൽ വർഗ്ഗീകരണമനുസരിച്ച് സൂര്യനെ G2V എന്ന സ്പെക്ട്രൽ ക്ലാസിലാണ്‌ ഉൾപ്പെടുത്തിയിരിക്കുന്നത്, അതുപ്രകാരം സൂര്യനെ ഒരു മഞ്ഞ നക്ഷത്രമായി സൂചിപ്പിക്കുന്നു, സൂര്യന്റെ വികിരണങ്ങളിൽ ഭൂരിഭാഗവും ദൃശ്യവർണ്ണരാജിയിലെ മഞ്ഞ-പച്ച എന്നിവയ്ക്കിടയിലുള്ള വികിരണങ്ങളായതിനാലാണിത്.

ഇവിടെ G2 സൂചിപ്പിക്കുന്നത് ഉപരിതലതാപനില 5,780 K (5,510 °C) എന്നാണ്‌, V (റോമൻ അക്കം) സൂചിപ്പിക്കുന്നത് മറ്റ് ഭൂരിഭാഗം നക്ഷത്രങ്ങളെപ്പോലെ ഹൈഡ്രജൻ അണുകേന്ദ്രങ്ങളെ ഹീലിയമാക്കുന്ന പ്രക്രിയയിലൂടെ ഊർജ്ജോല്പാദനം നടത്തുന്ന മുഖ്യശ്രേണിയിൽപ്പെട്ട ഒരു നക്ഷത്രം എന്നാണ്‌. അപ്രധാനവും ചെറുതുമായ ഒരു നക്ഷത്രമാണെങ്കിലും സൂര്യൻ അതിന്റെ താരാപഥമായ ക്ഷീരപഥത്തിലെ 85 ശതമാനത്തോളം നക്ഷത്രങ്ങളേക്കാളും തിളക്കമുള്ളതാണ്‌, ക്ഷീരപഥത്തിലെ ഭൂരിഭാഗം നക്ഷത്രങ്ങളും ചുവപ്പുകുള്ളന്മാർ ആയതിനാലാണിത് സൂര്യന്റെകേവലകാന്തിമാനം ഏതാണ്ട് 4.8 ന്‌ അടുത്താണെന്ന് കണക്കാക്കപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു സൂര്യന്റെ കൊറോണ അന്തരീക്ഷത്തിലേക്ക് തുടച്ചയായി വ്യാപിച്ച് ചാർജ്ജ് ചെയ്യപ്പെട്ട കണികകളുടെ അതിവേഗതയിലുള്ള ഉയർന്ന പ്രവാഹമായ സൗരക്കാറ്റ് സൃഷ്ടിക്കുന്നു, 100 ആസ്ട്രോണമിക്കൽ യൂണിറ്റ് ദൂരം വരെ ഇത്തരത്തിലുള്ള സൗരക്കാറ്റുകൾ എത്തിച്ചേരുന്നു. നക്ഷത്രന്തരീയ മാധ്യമങ്ങളുമായി സൗരക്കാറ്റ് കൂട്ടിമുട്ടുന്നതുവഴി രൂപപ്പെടുന്ന ഹീലിയോസ്ഫിയർ സൗരയൂഥത്തിലെ ഏറ്റവും വലിയ ഘടനയാണ്‌

സമീപ ബബിൾ സോണിലെ നക്ഷത്രാന്തരീയ മേഘങ്ങളിലൂടെ സഞ്ചരിച്ചുകൊണ്ടിരിക്കുകയാണ്‌ സൂര്യൻ, ക്ഷീരപഥത്തിന്റെ ഓറിയോൺ ഭുജത്തിലാണ്‌ ഈ ബബിൾ സോണുള്ളത്. ഏറ്റവും അടുത്തുള്ള 5 നക്ഷത്രവ്യവസ്ഥകളിൽ പിണ്ഡം കൊണ്ട് സൂര്യൻ നാലാം സ്ഥാനത്താണ്‌ ക്ഷീരപഥത്തിന്റെ കേന്ദ്രത്തിൽ നിന്നും 24,000 നും 26,000 നും ഇടയിൽ പ്രകാശവർഷങ്ങൾ ദൂരെയായി അതിനെ പരിക്രമണം ചെയ്തുകൊണ്ടിരിക്കുകയാണ്‌ സൂര്യൻ. ഇത്തരത്തിൽ താരാപഥ ഉത്തരധ്രുവത്തിൽ നിന്നും വീക്ഷിക്കപ്പെടുന്ന അവസ്ഥയിൽ ഘടികാര ദിശയിലുള്ള ഒരു പരിക്രമണം പൂർത്തിയാക്കാൻ 22.5 മുതൽ 25 വരെ കോടി വർഷങ്ങൾ എടുക്കും.

സൂര്യനിൽ നിന്നും ഭൂമിയിലേക്കുള്ള ശരാശരി ദൂരം 14.96 കോടി കിലോമീറ്റർ ആണ്‌ (അതായത് ഒരു ആസ്ട്രോണമിക്കൽ യൂണിറ്റ് (AU)),ജനുവരിയിൽ ഉപസൗരത്തിലായിരിക്കുന്നതിനും ജൂലൈയിൽ അപസൗരത്തിലേക്ക് നീങ്ങിക്കൊണ്ടിരിക്കുന്നതിനിടയിൽ ഈ ദൂരത്തിന്‌ മാറ്റം വരും. ഇതിനിടയിലെ ശരാശരി ദൂരത്തിൽ പ്രകാശം സൂര്യനിൽ നിന്നും ഭൂമിയിലേക്ക് എത്തിച്ചേരാൻ ഏകദേശം 8 മിനുട്ടും 19 സെക്കന്റും എടുക്കും. സൂര്യപ്രകാശത്തിലടങ്ങിയ ഊർജ്ജത്തെ ഉപയോഗപ്പെടുത്തിക്കൊണ്ടുള്ള പ്രകാശസംശ്ലേഷണം എന്ന പ്രക്രിയയാണ്‌ ഭൂമിയിലെ ഏതാണ്ടെല്ലാ ജീവനേയും നിലനിർത്തുന്നത്, ഭൂമിയിലെ കാലാവസ്ഥയെ നിയന്ത്രിക്കുന്നതും സൂര്യനിൽ നിന്നുള്ള ഊർജ്ജമാണ്. സൂര്യന്റെ ഭൂമിയുടെ മേലുള്ള സ്വാധീനം നൂറ്റാണ്ടുകൾക്ക് മുൻപേ മനുഷ്യൻ തിരിച്ചറിഞ്ഞിരുന്നു, ഹിന്ദുമതം ഉൾപ്പെടെയുള്ള പൗരാണികമതങ്ങൾ സൂര്യനെ ദൈവമായി കണക്കാക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. പതുക്കെയാണ്‌ സൂര്യനെ കുറിച്ചുള്ള കൃത്യമായ ശാസ്ത്രീയ അറിവുകൾ മനുഷ്യൻ ആർജ്ജിച്ചെടുത്തത്. പത്തൊൻപതാം നൂറ്റാണ്ടുവരെ ജ്യോതിശാസ്ത്രജ്ഞർക്ക് പോലും സൂര്യന്റെ ഭൗതികഘടനയെക്കുറിച്ചും ഊർജ്ജത്തിന്റെ ഉറവിടത്തെക്കുറിച്ചും അറിവുണ്ടായിരുന്നില്ല. സൂര്യനെക്കുറിച്ചുള്ള അറിവുകൾ ഇപ്പോഴും പൂർണ്ണമല്ല, സൂര്യൻ പ്രകടിപ്പിക്കുന്ന പല അസ്വാഭാവികപ്രതിഭാസങ്ങളും ഇപ്പോഴും വിശദീകരിക്കപ്പെടാതെ നിലനിൽക്കുന്നുണ്ട്.

സൂര്യപ്രകാശം

ഭൂമിയിലെ ഊർജ്ജത്തിന്റെ പ്രാഥമിക സ്രോതസ്സ് സൂര്യനിൽ നിന്നും വരുന്ന പ്രകാശമാണ്‌. ഭൂമിയിലെ ഒരു യൂണിറ്റ് സ്ഥലത്ത് സൂര്യൻ നേരിട്ട് നിക്ഷേപിക്കുന്ന പവർ ആണ്‌ സൗരസ്ഥിരാങ്കം (solar constant). ഒരു സൗരസ്ഥിരാങ്കം 1,368 W/m² നു തുല്യമാണ്‌, ഒരു ആസ്ട്രോണമിക്കൽ യൂണിറ്റ് അകലത്ത് നിന്നും സൂര്യനിൽ നിന്നും വരുന്ന പവർ ആണിത്. ഭൗമാന്തരീക്ഷത്തിൽക്കൂടി വരുന്നതുവഴി ഈ അളവിൽ കുറവ് വരുന്നുണ്ട്, ഭൗമോപരിതലത്തിൽ തെളിഞ്ഞ അന്തരീക്ഷത്തിൽ സൂര്യൻ മൂർദ്ധന്യസ്ഥാനത്തായിരിക്കുമ്പോൾ ഇത് ഏകദേശം 1,000 W/m²ആണ്‌പ്രകൃതിദത്തമോ കൃത്രിമമോ ആയ മാർഗ്ഗങ്ങൾ വഴി സൂര്യപ്രകാശം ഉപയോഗപ്പെടുത്താൻ കഴിയും. സസ്യങ്ങൾ പ്രകാശസംശ്ലേഷണം വഴി സൂര്യപ്രകാശത്തിലെ ഊർജ്ജം ആഗിരണം ചെയ്യുകയും രാസസം‌യുക്തങ്ങൾ സൃഷ്ടിച്ച് ഊർജ്ജം രാസോർജ്ജമായി മാറ്റുകയും ചെയ്യുന്നു.സൗരോർജ്ജം സ്വീകരിച്ച് പ്രവർത്തിചെയ്യുവാനുതകുന്ന വൈദ്യുതോർജ്ജം ഉല്പാദിപ്പിക്കുന്നതിന്‌ നേരിട്ടുള്ള താപം സ്വീകരിക്കുകയോ സോളാർ പാനലുകൾ ഉപയോഗിക്കുകയോ ചെയ്യുന്നു. പൗരാണിക കാലത്തെ സസ്യങ്ങൾ പ്രകാശസംശ്ലേഷണം വഴി ശേഖരിച്ച ഊർജ്ജമാണ്‌ പെട്രോളിയം പോലെയുള്ള ഖനിജ ഇന്ധനങ്ങളിൽ സംഭരിക്കപ്പെട്ടിരിക്കുന്നത്.

സൗരോർജ്ജം

സൂര്യനിൽ നിന്നുള്ള പ്രകാശവും ചൂടുമാണ് സൗരോർജ്ജം സൗരോർജ്ജം ഉപയോഗിച്ച് നമുക്ക് വൈദ്യുതി ഉല്പാദനം സാധ്യമാണ്. സൗരവികിരണവും അതിന്റെ അതിന്റെ ഫലമായുള്ള കാറ്റ്, തിരമാല, ജലവൈദ്യുതി, ജൈവാവശിഷ്ടം തുടങ്ങിയവയെല്ലാം പുനരുപയോഗ ഊർജ്ജ സ്രോതസ്സുകളിൽപ്പെടുന്നു. സൂര്യനിൽ നിന്നും വരുന്ന ഊർജ്ജത്തിന്റെ വളരെ ചെറിയ ഭാഗം മാത്രമേ ഉപയോഗിക്കപ്പെടുന്നുള്ളൂ.സൗരോർജ വിമാനം വികസിപ്പിക്കാനുള്ള യൂറോപ്യൻ പദ്ധതിയാണ് സോളാർ ഇംപൾസ് പദ്ധതി

സൈദ്ധാന്തികമായ പ്രശ്നങ്ങൾ

സൗര ന്യൂട്രിനോ പ്രശ്നം

സൂര്യനിൽ നിന്നും വരുന്ന ഇലക്ട്രോൺ ന്യൂട്രിനോകളുടെ എണ്ണം കുറേ വർഷങ്ങളോളം ഭൂമിയിലെ ഡിറ്റക്റ്ററുകളുപയോഗിച്ച് കണക്കാക്കിയപ്പോൾ ലഭിച്ചിരുന്നത് സ്റ്റാൻഡേർഡ് സോളാർ മോഡൽ ഉപയോഗിച്ച് കണക്കുകൂട്ടിയതിന്റെ മൂന്നിലൊന്നു മുതൽ പകുതിവരെ മാത്രമായിരുന്നു. ഈ വിചിത്രമായ ഫലമാണ്‌ സൗര ന്യൂട്രിനോ പ്രശ്നം എന്ന പേരിൽ അറിയപ്പെട്ടത്. സിദ്ധാന്തങ്ങൾ പ്രധാനമായും രണ്ടുവിധത്തിലാണ്‌ ഈ പ്രശ്നത്തെ പരിഹരിക്കാൻ ശ്രമിച്ചത്, കുറഞ്ഞ ന്യൂട്രിനോ ബലരേഖകൾക്ക് കാരണം സൗരാന്തർഭാഗത്തെ കുറഞ്ഞ താപനിലയാണെന്നതായിരുന്നു അതിലൊന്ന്, ഇലക്ട്രോൺ ന്യൂട്രിനോകൾക്ക് ആന്ദോളനം ചെയ്യാനാവും അതുവഴി അവ സൂര്യനിൽ നിന്നും ഭൂമിയിലേക്കുള്ള സഞ്ചാരമധ്യേ ടൗ, മ്യുഓൺ ന്യൂട്രിനോകളായി മാറുന്നു എന്നതായിരുന്നു മറ്റൊന്ന്. സൗര ന്യൂട്രിനോ ബലരേഖകൾ കൃത്യമായി അളക്കുന്നതിന്‌ 1980 കളിൽ സഡ്ബറി ന്യൂട്രിനോ ഒബ്സെർവേറ്ററി, കമിയോകാൻഡെ തുടങ്ങി നിരവധി ഡിറ്റക്റ്ററുകൾ തയ്യാറാക്കപ്പെട്ടിരുന്നു. അവയിൽ നിന്നുള്ള നിരീക്ഷണങ്ങൾ ന്യൂട്രിനോകൾക്ക് വളരെ ചെറിയ ഒരു നിശ്ചലപിണ്ഡമുണ്ടെന്നും അവ ആന്ദോളനം ചെയ്യുന്നുണ്ടെന്നുമുള്ള വസ്തുതകളിലേക്ക് വിരൽ ചൂണ്ടുന്നവയായിരുന്നു  2001 ൽ സഡ്ബറി ന്യൂട്രിനോ ഒബ്സെർവേറ്ററി ഉപയോഗിച്ച് മൂന്നു തരത്തിലുമുള്ള ന്യൂട്രിനോകളെ നേരിട്ട് ഡിറ്റക്റ്റ് ചെയ്യുവാൻ സാധിക്കുകയുണ്ടായി, ആ നിരീക്ഷണപ്രകാരം സൂര്യനിൽ നിന്നും വരുന്ന ന്യൂട്രിനോകളുടെ അളവ് സ്റ്റാൻഡാർഡ് സോളാർ മോഡൽ പ്രകാരമുള്ളത് തന്നെയാണെന്ന് കണ്ടെത്തുകയും ചെയ്തു, ഡിറ്റക്റ്റ് ചെയ്ത ന്യൂട്രിനോകളുടെ മൂന്നിലൊരു ഭാഗം ഇലക്ട്രോൺ ന്യൂട്രിനോകളുമായിരുന്നു. ഇതെല്ലാം ദ്രവ്യങ്ങളിൽ ന്യൂട്രിനോകളുടെ ആന്ദോളനം വിശദീകരിക്കുന്ന മിഖിയേവ്-സിമിമോവ്-വോൾഫെൻസ്റ്റീൻ പ്രഭാവം പ്രകാരം യോജിക്കുന്ന തരത്തിലുമായിരുന്നു. അതോടെ സൗര ന്യൂട്രിനോ പ്രശ്നം പരിഹരിക്കപ്പെട്ടതായി കണക്കാക്കപ്പെട്ടു.

കൊറോണ തപീകരണ പ്രശ്നം

സൂര്യന്റെ പ്രകാശം പുറപ്പെടുന്ന ഉപരിതലമായ പ്രഭാമണ്ഡലത്തിലെ താപനില ഏതാണ്ട് 6,000 കെൽ‌വിനാണ്. ഇതിനു മുകളിലാണ് സൂര്യന്റെ കൊറോണ സ്ഥിതി ചെയ്യുന്നത്, കോറോണയിലെ താപനില 10-20 ലക്ഷം കെൽവിൻ വരെയായി ഉയരുന്നുണ്ട്. പ്രഭാമണ്ഡലത്തിൽ നിന്നും നേരിട്ടുള്ള സം‌വഹനം വഴിയല്ലാതെ എന്തോ ഒന്ന് കൊറോണയെ ചൂടുപിടിപ്പിക്കുന്നുണ്ടെന്നാണ് അവിടെയുള്ള ഉയർന്ന താപനില സൂചിപ്പിക്കുന്നത് പ്രഭാമണ്ഡലത്തിനടിയിലുള്ള സം‌വഹനമേഖലയിലെ പ്രക്ഷുബ്ധ ചലനങ്ങളാണ് കൊറോണയിലെ താപം വർദ്ധിപ്പിക്കുവാനാവശ്യമായ ഊർജ്ജം നൽകുന്നതെന്നാണ് കരുതപ്പെടുന്നത്, പ്രധാനമായും രണ്ട് പ്രവർത്തനങ്ങളെയാണ്‌ കൊറോണ തപീകരണത്തെ വിശദീകരിക്കാൻ മുന്നോട്ട് വയ്ക്കപ്പെട്ടിരിക്കുന്നത്. ഒന്നാമത്തേത് തരംഗ താപീകരണമാണ്‌, സം‌വഹന മേഖലയിലെ പ്രക്ഷുബ്ദ ചലനങ്ങൾ ഉല്പാദിപ്പിക്കുന്ന ഗുരുത്വം അല്ലെങ്കിൽ മാഗ്നെറ്റോഹൈഡ്രോഡൈനാമിക്ക് തരംഗങ്ങൾ വഴി.^] ഈ തരംഗങ്ങൾ മുകൾഭാഗത്തേക്ക് സഞ്ചരിക്കുകയും കൊറോണയിൽ വ്യാപിച്ച് അവിടെയുള്ള വാതകങ്ങളിൽ ഊർജ്ജം താപത്തിന്റെ രൂപത്തിൽ നിക്ഷേപിക്കുന്നു. മറ്റൊന്ന് കാന്തിക താപീകരണമാണ്‌, ഫോട്ടോസ്ഫെറിക്ക് ചലനങ്ങളാലും കാന്തിക പുനർബന്ധനം വഴി സൃഷ്ടിക്കപ്പെടുന്ന പലവലിപ്പത്തിലുള്ള സൗരജ്വാലകൾ വഴിയും സ്വതന്ത്രമാക്കപ്പെടുന്ന ഊർജ്ജം വഴിയുള്ള താപീകരണം. തരംഗങ്ങൾ വഴിയുള്ള താപീകരണം ഫലപ്രദമാണോ എന്ന കാര്യത്തിൽ നിലവിൽ വ്യക്തതയില്ല. ആൽഫ്‌വെൻ തരംഗങ്ങൾ ഒഴികെയുള്ള തരംഗങ്ങളെല്ലാം തന്നെ കൊറോണയിലെത്തുന്നതിനു മുൻപായി ക്ഷയിക്കുന്നതായാണ്‌ കണ്ടെത്തുന്നത് മാത്രവുമല്ല ആൽഫ്‌വെൻ തരംഗങ്ങൾ കൊറോണയിൽ പെട്ടെന്ന് വ്യാപിക്കുന്നുമില്ല. ഇക്കാരണങ്ങളാൽ നിലവിലെ ഗവേഷണങ്ങൾ സൗരജ്വാലകൾ വഴിയുള്ള താപീകരണത്തെ ഉദ്ദേശിച്ചാണ്‌ നടത്തപ്പെടുന്നത്.

പ്രായം കുറഞ്ഞ സൂര്യന്റെ തിളക്കമില്ലായ്മ പ്രശ്നം

സൈദ്ധാന്തികമായി തയ്യാറാക്കിയ സൂര്യന്റെ മാതൃകകൾ പ്രകാരം 380 കോടി വർഷം മുൻപ് മുതൽ 250 കോടി വർഷം മുൻപ് വരെ, അതായത് ആർക്കീയൻ കാലഘട്ടത്തിൽ (Archean period), സൂര്യന്‌ ഇന്നുള്ളതിന്റെ 75 ശതമാനം മാത്രമേ തിളക്കമുണ്ടായിരുന്നുള്ളൂ. അത്തരത്തിൽ ശേഷി കുറഞ്ഞ സൂര്യന്‌ ഭൗമോപരിതലത്തിൽ ജലത്തെ ദ്രാവക രൂപത്തിൽ നിലനിർത്താനാവുകയില്ല. പക്ഷേ ഭൗമശാസ്ത്രപരമായ നിരീക്ഷണങ്ങൾ വെളിവാക്കുന്നത് ഭൂമിയിൽ ആ കാലയളവിലെല്ലാം ഏതാണ്ട് ഒരേ താപനിലയായിരുന്നു എന്നാണ്‌, കൂടാതെ ഭൂമി പ്രായം കുറഞ്ഞ അവസ്ഥയിൽ ഇന്നത്തേക്കാളും ചൂടുള്ളതുമായിരുന്നു. ഇതിനു പരിഹാരമായി ശാസ്ത്രജ്ഞർ എത്തിയിരിക്കുന്ന നിഗമനം ഇതാണ്‌, അന്നത്തെ അവസ്ഥയിൽ ഭൂമിയുടെ അന്തരീക്ഷത്തിൽ ഇന്നത്തേതിനേക്കാളും വലിയ അളവിൽ കാർബൺ ഡയോക്സൈഡ്, മീഥെയ്ൻ, അമോണിയ പോലെയുള്ള ഹരിതഗൃഹവാതകങ്ങൾ ഉണ്ടായിരുന്നു, അത്തരം വാതകങ്ങൾ സൗരോർജ്ജത്തിൽ നിന്നുമുള്ള താപത്തെ പിടിച്ചു നിർത്തിയിരുന്നതുവഴി താപത്തിന്റെ അഭാവം പരിഹരിക്കപ്പെട്ടു

നിലവിലെ ക്രമരാഹിത്യങ്ങൾ

ഇപ്പോഴും ചില കാര്യങ്ങളിൽ സൂര്യൻ പ്രതീക്ഷിക്കുന്നതിൽ നിന്ന് വിഭിന്നമായി പെരുമാറാറുണ്ട്. കഴിഞ്ഞ രണ്ട് ദശകങ്ങളായി സൗരക്കാറ്റിന്റെ വേഗതയിൽ മൂന്ന് ശതമാനവും, താപനിലയിൽ 13 ശതമാനവും സാന്ദ്രതയിൽ 20 ശതമാനവും കുറവുവന്നിട്ടുണ്ട്.സൂര്യന്റെ കാന്തികക്ഷേത്രത്തിലും വലിയ കുറവ് നിലവിലുണ്ട്. ഇതു കാരണം സൗരയൂഥത്തെ പൊതിഞ്ഞു നിൽക്കുന്ന ഹീലിയോസ്ഫിയർ ചുരുങ്ങിയിരിക്കുന്നു. തൽഫലമായി ഭൂമിയിലും ഭൗമാന്തരീക്ഷത്തിലും എത്തിച്ചേരുന്ന കോസ്മിക് കിരണങ്ങളുടെ അളവ് വർദ്ധിച്ചിട്ടുണ്ട്.

വെള്ളം

അറിയപ്പെടുന്ന രൂപത്തിലുള്ള ജീവന്റെ നിലനില്പിന് അത്യന്താപേക്ഷിതമായ പദാർത്ഥമാണ് ജലം അഥവാ വെള്ളം. സംസ്കൃത പദമായ जल -ൽ നിന്നാണ്‌ മലയാളത്തിലെ ജലം രൂപം കൊണ്ടത്. മലയാളത്തിൽ വെള്ളമെന്നും ഹിന്ദിയിൽ ജൽ എന്ന് പറയുന്നു രാസപരമായിഓക്സിജൻ, ഹൈഡ്രജൻ എന്നീ ആറ്റങ്ങൾ കൊണ്ട് നിർമ്മിക്കപ്പെട്ടിരിക്കുന്നവയാണ് ജലത്തിലെ തന്മാത്രകൾ. സാധാരണഗതിയിൽ ജലം എന്നതുകൊണ്ട് ഈ പദാർത്ഥത്തിന്റെ ദ്രാവകാവസ്ഥയിലുള്ളതിനെ സൂചിപ്പിക്കുവാനാണ്‌ ഉപയോഗിക്കുന്നതെങ്കിലും, ഖരാവസ്ഥയിൽ ഹിമമായും വാതാകവസ്ഥയിൽ നീരാവിയായും ജലം കാണപ്പെടുന്നു. കിണറുകൾ, പുഴകൾ, തടാകങ്ങൾ, സമുദ്രങ്ങൾ, ഇവയിൽ നിന്നും മഴ മുഖേനേയും ജലം ലഭ്യമാകുന്നു. ജലം നഗ്നനേത്രങ്ങൾ കൊണ്ട് നോക്കിയാൽ നിറമില്ലാത്ത പദാർത്ഥവുമാണ്.ഭൂമിയിലെ എല്ലാ ജീവജാലങ്ങൾക്കും ജീവിക്കാൻ ജലം അത്യാവശ്യമാണ്. ശുദ്ധരൂപത്തിൽ രുചിയോ മണമോ ഇല്ലാത്ത ദ്രാവകമാണ് ജലം.

ഭൂമിയിൽ വിവിധരൂപത്തിൽ ലഭ്യമായ ജലത്തിന്റെ ആകെ അളവ് 140 കോടി ഘനകിലോമീറ്റർ ആണെന്ന് ഐക്യരാഷ്ട്ര പരിസ്ഥിതി പരിപാടി (UN Environment Program) കണക്കാക്കിയിട്ടുണ്ട്. ഭൂതലത്തിന്റെ 71% ഭാഗം ജലത്താൽ ആവൃതമാണ്.ലോകത്തിലെ മൊത്തം വെളളത്തിൽ 97 ശതമാനവും സമുദ്രങ്ങളിലാണുള്ളത്.ഇതിന് ഉപ്പുരസമാണുള്ളത്. ശേഷിക്കുന്ന മൂന്നുശതമാനം മാത്രമാണ് ശുദ്ധജലം.ഇതിന്റെ മുക്കാൽ പങ്കും മഞ്ഞുമലകളിലും(iceberg) ഹിമാനികളിലും(glacier) ആണ് ഉള്ളത്. ഭൂമിയിലെ ജലത്തിന്റെ ഭൂരിഭാഗവും സമുദ്രങ്ങളിലും വലിയ ജലാശയങ്ങളിലുമായാണ് സ്ഥിതി ചെയ്യുന്നത്. ശുദ്ധജലം മനുഷ്യജീവന് അത്യന്താപേക്ഷിതമാണ്. മനുഷ്യശരീരത്തിന്റെ 95% ജലമാണ്‌. എന്നാൽ ലോകത്തിന്റെ പല ഭാഗങ്ങളിലും ശുദ്ധജലത്തിന് ദൗർലഭ്യം നേരിടുന്നു.

ഭൂമിയിലെ സ്രോതസ്സുകളിൽ വിവിധ അവസ്ഥകളിൽ സ്ഥിതി ചെയ്യുന്ന ജലത്തിന്റെ വിതരണം താഴെപ്പറയുന്നു.

ചരിത്രപ്രാധാന്യം

ജനവാസമുള്ള എന്നും സമ്പന്നമായ എന്നും അർത്ഥമുള്ള അബാദ് എന്ന പേർഷ്യൻ വാക്കും, വളർച്ച പ്രാപിക്കുന്ന എന്നർത്ഥമുള്ള അബാദി എന്ന പേർഷ്യൻ വാക്കും ജലം എന്നർത്ഥമുള്ളഅബ് എന്ന വാക്കിൽ നിന്നും ഉടലെടുത്തതാണ്‌ ജലം

രാസഘടന

ജലതന്മാത്ര ഹൈഡ്രജന്റേയും ഓക്സിജന്റേയും ആറ്റങ്ങൾ അടങ്ങിയ ഒരു സംയുക്തമാണ്. ഓരോ തന്മാത്രയിലും ഹൈഡ്രജന്റെ 2 ആറ്റങ്ങളും ഓക്സിജന്റെ ഒരു ആറ്റവും അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു. ജലത്തിന്റെ രാസവാക്യം H₂O.
മൂന്ന് അവസ്ഥകളിലും പ്രകൃതിയിൽ കാണപ്പെടുന്ന ഒരേ ഒരു വസ്തു ജലമാണ്. വസ്തുക്കളെ ലയിപ്പിക്കാനുള്ള ഇതിന്റെ കഴിവിനെ കണക്കാക്കി ജലത്തെ സാർവത്രിക ലായകം(universal solvent) എന്നും വിളിക്കുന്നു. ജലത്തിന്റെ വലിയൊരു പ്രത്യേകതയാണ് പ്രതലബലം.

രാസഗുണങ്ങൾ

1781-ൽ പ്രീസ്റ്റ്‌ലീ ആണ് കൃത്രിമമായി ജലം ഉത്പാദിപ്പിച്ചത്. ഖരാവസ്ഥയിലെ കുറഞ്ഞ സാന്ദ്രത, ഉയർന്ന ദ്രവണാങ്കം, തിളനില, ലായകത്വംതുടങ്ങിയവ ജലത്തിന്റെ സവിശേഷഗുണങ്ങളാണ്. ജലത്തിന്റെ തന്മാത്രാഘടനയിലുള്ള പ്രത്യേകത നിമിത്തം ഉണ്ടാകുന്ന ഹൈഡ്രജൻ ബന്ധനം ഉണ്ടാകുന്നു.ഓരോ ജലതന്മാത്രയ്ക്കും ഇത്തരത്തിലുള്ള നാല് ബന്ധനങ്ങൾ സാദ്ധ്യമാണ്. ആയതിനാൽ തന്മാത്രാശൃംഖലകൾ രൂപം കൊള്ളുന്നു.ജലം അന്തരീക്ഷോഷ്മാവിൽ ദ്രാവകാവസ്ഥയിൽ സ്ഥിതിചെയ്യുന്നതിനുള്ള കാരണം ഇതാണ്. ജലത്തിലുള്ള കൂടിയ തോതിലെ ഹൈഡ്രജൻ ബന്ധനങ്ങളാണ് ഉയർന്ന തിളനിലയ്ക്കും ദ്രവണാങ്കത്തിനും കാരണമാകുന്നത്. ഹൈഡ്രജൻ ബന്ധനങ്ങൾ തന്മാത്രകളെ പരസ്പരം ബന്ധിപ്പിച്ചുനിൽക്കുന്നു. അധിക ഊഷ്മാവിലേ ഈ ബന്ധനങ്ങൾ ഭേദിക്കാൻ സാദ്ധ്യമാകൂ. ഇത് ഉയർന്ന തിളനിലയ്ക്ക് കാരണമാകുന്നു. ജലത്തിന്റെ തിളനില 100 ഡിഗ്രി സെഷ്യസ് ആണ്. ഹൈഡ്രജൻ ബന്ധനം വഴി ജലതന്മാത്രകൾക്ക് ധ്രുവീകരണമുള്ള തന്മാത്രകളുമായി പ്രതിപ്രവർത്തിച്ച് അവയെ ലയിപ്പിക്കാൻ സാധിക്കുന്നു.

ശുദ്ധജലത്തിന് അമ്ല സ്വഭാവമോ ക്ഷാര സ്വഭാവമോ ഇല്ല. ഇത് ഒരു നിർവീര്യലായകമായി പ്രവർത്തിക്കുന്നു. pH-മൂല്യം ജലത്തിനെ അടിസ്ഥാനപ്പെടുത്തിയാണ് നിർവ്വചിച്ചിരിക്കുന്നത്.

ഭൗതികഗുണങ്ങൾ

ഹൈഡ്രജൻ ആറ്റങ്ങൾ ഒരു ഓക്സിജൻ ആറ്റവുമായി ഇലക്ട്രോണുകൾ പങ്കിട്ടാണ് ഒരു ജലതന്മാത്ര രൂപം കൊള്ളുന്നത്. ഹൈഡ്രജൻ ആറ്റങ്ങൾ ഓക്സിജൻ ആറ്റങ്ങളുമായി 105 ഡിഗ്രി കോണിലായിരിക്കും സ്ഥിതിചെയ്യുന്നത്. ധ്രുവിത സ്വഭാവം ഉള്ളതിനാൽ ജലതന്മാത്രകൾ എപ്പോഴും അണിചേർ‌ന്നുനിൽക്കാൻ ശ്രമിക്കുന്നു. താപനില പൂജ്യം ഡിഗ്രി സെൽഷ്യസോ അതിൽ താഴേയോ ആവുമ്പോൾ തന്മാത്രകളുടെ ഗതികോർജ്ജം കുറവായിരിക്കും. ഈ അവസ്ഥയിൽ ചൂടാക്കുമ്പോൾ ഗതികോർജ്ജം കൂടുകയും തത്‌ഫലമായി തന്മാത്രകൾ സ്വതന്ത്രമായി ചലിക്കുന്നു. ഈ പ്രതിഭാസമാണ് ദ്രവീകരണം. താപനില 4ഡിഗ്രി സെൽഷ്യസിൽ അധികമായാലോ കുറഞ്ഞാലോ ജലസാന്ദ്രത കുറയുകയും വ്യാപ്തം കൂടുകയും ചെയ്യുന്നു. ഈ പ്രതിഭാസമാണ് ജലത്തിന്റെ അസാധാരണ വികാസം (Anomalous expansion of water) എന്നറിയപ്പെടുന്നത്.

വിവിധതരം ജലം

ശുദ്ധജലം

ലവണാംശം കലരാത്ത ജലമാണ് ശുദ്ധജലം. നദികൾ, കുളങ്ങൾ, കിണറുകൾ തുടങ്ങിയവ ആണ് ശുദ്ധജലസ്രോതസ്സുകൾ. ലോകത്തിലെ ശുദ്ധജലത്തിന്റെ 71 ശതമാനത്തോളം കാർഷിക ആവശ്യങ്ങൾക്കായി ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഗാർഹികാവശ്യങ്ങൾക്ക് 10 ശതമാനത്തോളമേ ഉപയോഗിക്കുന്നുള്ളൂ. ശുദ്ധജലത്തിന്റെ 45 ശതമാനത്തോളം അമേരിക്കൻഭൂഖണ്ഡത്തിലാണ്. ഭാരതത്തിൽ ശുദ്ധജലത്തിന്റെ 4 ശതമാനമാണുള്ളത്. കാർഷികപ്രവർത്തനങ്ങൾക്കായി ഇവിടെ 71 ശതമാനത്തോളം ജലം ഉപയോഗിച്ചുവരുന്നു. ജലത്തിന്റെ വിശിഷ്ട താപധാരിത (Specific heat capacity) 4200J/Kg^0 C ആണ്.

സമുദ്രജലം

സമുദ്രജലം വെള്ളത്തിൽ അലിഞ്ഞു ചേർന്നിട്ടുള്ള വ്യത്യസ്ത ലവണങ്ങളുടെ ഒരു ലായനിയാണ്. കറിയുപ്പ് അഥവാ സോഡിയം ക്ലോറൈഡ് ആണ് ഈ ലവണങ്ങളിൽ പ്രധാനം.ഭൂമിയുടെഉപരിതലത്തിന്റെ 70ശതമാനത്തോളം സമുദ്രജലമാണ്.ഇതിൽ 96.5ശതമാനം ജലവും 2.5ശതമാനം ലവണവും അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു.

കഠിനജലം

കഠിനജലത്തിൽ കാൽസ്യത്തിന്റേയും മഗ്നീഷ്യത്തിന്റേയും ലവണങ്ങൾ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു.സാധാരണ ഗതിയിൽ ദൈനംദിന ആവശ്യങ്ങൾക്കോ വ്യാവസായികാവശ്യങ്ങൾക്കോ ഇത് ഉപയോഗപ്രദമല്ല.കഠിനജലത്തിൽ സോപ്പുപത രൂപപ്പെടുന്നില്ല.തിളപ്പിക്കുമ്പോൾ ഇതിന്റെ കാഠിന്യം കുറയുന്നു.

ഘനജലം

ഘനഹൈഡ്രജൻ അടങ്ങിയിരിക്കുന്ന ജലം. ഘന ജലത്തിന്റെ തന്മാത്രകളിൽ സാധാരണ ഹൈഡ്രജനു പകരം ഘന ഹൈഡ്രജൻ അഥവാ ഹൈഡ്രജന്റെ ഐസോട്ടോപ്പായ ഡ്യുട്ടീരിയംആണ് അടങ്ങിയിരിക്കുന്നത്. ഡ്യുട്ടീരിയത്തിന്റെ ആറ്റോമികഭാരം സാധാരണ ഹൈഡ്രജന്റേതിനെ അപേക്ഷിച്ച് കൂടുതലാണ്. സാധാരണ ജലത്തിലും ഘനജലത്തിന്റെ തന്മാത്രകൾ നേരിയ അളവിൽ കാണപ്പെടുന്നുണ്ട്. ചില ന്യൂക്ലിയർ റിയാക്റ്ററുകളിൽ മോഡറേറ്റർ ആയി ഘനജലമാണ് ഉപയോഗിക്കുന്നത്.

മൃദുജലം

കഠിനജലത്തിന് കാരണമായ ലവണങ്ങളിൽ നിന്ന് മുക്തമായ ജലമാണ് മൃദുജലം.മൃദുജലം സർവ്വസാധാരണയായി ഉപയോഗിച്ചുവരുന്നു.

ധാതുജലം

ധാതുക്കൾ കലർന്ന ജലമാണിത്.കാത്സ്യം കാർബണേറ്റ്,മഗ്നീഷ്യം സൾഫേറ്റ്,സോഡിയം സൾഫേറ്റ് എന്നിവയും കാർബൺ ഡൈ ഓക്സൈഡ്,ഹൈഡ്രജൻ സൾഫൈഡ് എന്നീ വാതകങ്ങളും ജലത്തിൽ കാണാം.

ജലത്തിന്റെ അവസ്ഥകൾ

ഖരം, ദ്രാവകം, വാതകം എന്നിവയാണ്‌ ജലത്തിന്റെ മൂന്ന് അവസ്ഥകൾ. താപനില അനുസരിച്ച് ജലത്തിന്റെ രൂപത്തിൽ മാറ്റം വരുന്ന ഖരാവസ്ഥയെ മഞ്ഞ് (Ice) എന്നും വാതകാവസ്ഥയെ നീരാവി എന്നും പറയുന്നു.

ഉപയോഗങ്ങൾ

വൈദ്യുതി നിർമാണം

നിർമ്മിക്കുന്നത് ജല-വൈദ്യുത പദ്ധതികൾ നിർമ്മിച്ച അണക്കെട്ടുകളിൽനിന്നുമാണ്‌.

കൃഷി

മാനവരാശി ആദ്യം മുതലേ ജലം ഉപയോഗിച്ച് കൃഷി ചെയ്യാൻ പഠിച്ചിരുന്നു.കൃഷിയിടം നനയ്ക്കാനായി ജലം ചെറിയ തോടുകളിലൂടെയും ചാലുകളിലൂടെയും ഒഴുക്കികൊണ്ടുപോയിരുന്നു.നദികളിലെ വെള്ളപ്പൊക്കം മൂലം എക്കൽ വന്നടിയുന്നത് മനുഷ്യനെ നദീതീരങ്ങളിൽ കൃഷി ചെയ്യാൻ പ്രേരിപ്പിച്ചു.ഇക്കാരണത്താൽ മനുഷ്യൻ കൂട്ടത്തോടെ നദീതീരത്തായിരുന്നു താമസിച്ചിരുന്നത്.ഒരു രാജ്യത്തിന്റെ സംസ്കാരം രൂപപ്പെടുത്തുന്നതിൽ നദികളുടെ പങ്ക് പറയേണ്ടതില്ല.‌.സിന്ധൂനദീതട സംസ്കാരം തന്നെ ഇതിന്‌ ഉദാഹരണമാണ്‌.

കുടിവെള്ളം

ഒരു മനുഷ്യന്റെ ശരീരത്തിൽ 55% മുതൽ78%വരെ ജലമാണ്‌ ഉള്ളത് ഇക്കാരണത്താൽ തന്നെ മനുഷ്യശരീരത്തിന്റെ നല്ലരീതിയിലുള്ള പ്രവർത്തനത്തിന്‌ അത്യാവശ്യം വേണ്ടുന്ന ഒന്നാണ്‌ ജലം.നാം കഴിക്കുന്ന ഭക്ഷണത്തിത്തിലൂടെയോ കുടിക്കുന്ന പാനീയങ്ങളിലൂടെയോ ജലം നമ്മുടെ ശരീരത്തിൽ എത്തുന്നു.ഒരുദിവസം 7മുതൽ 12 ഗ്ലാസ് വരെ വെള്ളം ഒരു മനുഷ്യന്‌ ആവശ്യമാണ്‌.

വൃത്തിയാക്കുവാൻ

കുളിക്കുവാനും പാത്രങ്ങൾ കഴുകുവാനും നാം നിത്യവും ഉപയോഗിക്കുന്നത് ജലമാണ്‌. ജലം നല്ലൊരു ലായകമായതിനാലാണ്‌,ജലത്തിൽ ഒട്ടുമിക്ക അഴുക്കും നല്ലതുപോലെ അലിഞ്ഞുചേരുന്നത്.ഈ ലായകസ്വഭാവത്താലാണ്‌ ജലം മലിനമാകുന്നതിനും കാരണം.

പാചകം

പാചകത്തിന്‌ ജലം അത്യാവശ്യമാണ്‌.പച്ചക്കറികളിലെയും മറ്റുള്ളതിലെയും മണ്ണും ചെളിയും നീക്കം ചെയ്യാൻ ജലം തന്നെ നല്ലത്.

ലോക ജലദിനം

എല്ലാ വർഷവും മാർച്ച് 22 നാണ് ലോക ജലദിനം ആയി ആചരിക്കുന്നത്. ജലം ഓരോ തുള്ളിയും സൂക്ഷിച്ച് ഉപയോഗിക്കേണ്ടതിന്റെ ആവശ്യകത ലോകജനതയെ മനസ്സിലാക്കുകയാണ് ജലദിനാചരണത്തിന്റെ ലക്ഷ്യം. ലോക ജലദിനമെന്ന നിർദ്ദേശം ആദ്യമായി ഉയർന്നുവന്നത് 1992-ൽ ബ്രസീലിലെ റിയോവിൽ ചേർന്ന യു.എൻ. കോൺഫറൻസ് ഓൺ എൻവയൺമെന്റ് ആൻഡ് ഡവലപ്‌മെന്റിലാണ് (UNCED). ഇതേ തുടർന്ന് യു.എൻ. ജനറൽ അസംബ്ലി 1993 മാർച്ച് 22 മുതൽ ഈ ദിനം ലോക ജലദിനമായി ആചരിക്കുവാൻ തീരുമാനിച്ചു

കിണർ

ഭൂമിക്കടിയിലുള്ള പ്രകൃത്യാ ഉണ്ടാവുന്ന നീരുറവകളുടെയും മറ്റും ജല ശേഖരങ്ങളിൽ നിന്ന് ഭൂമി കുഴിച്ച് ജലം എടുക്കുവാനുള്ള ഒരു സം‌വിധാനമാണ്കിണർ. കിണറുകൾ വിവിധ തരത്തിലുണ്ട്. തുറന്ന കിണർ, കുഴൽക്കിണർ എന്നിവ ഇതിൽ പെടുന്നു. ഭൂമി കുഴിച്ച് ഉൾവശം കല്ലുകൾ ഉപയോഗിച്ച് കെട്ടിയോ, യന്ത്രസംവിധാനങ്ങൾ ഉപയോഗിച്ച് തുരന്നോ; ലോഹക്കുഴൽ അടിച്ചു താഴ്ത്തിയോ കിണർ നിർമ്മിക്കാറുണ്ട്. ചതുപ്പ് നിലങ്ങളിൽ സിമിന്റ് കൊണ്ട് നിർമ്മിച്ച വളയങ്ങൾ കുഴിച്ച് ഭൂമിയിലേക്ക് ഇറക്കിയും കിണർ നിർമ്മിക്കാറുണ്ട്.

കിണർ കൂടുതലും വൃത്താകൃതിയിലാണ്‌ കാണപ്പെടുന്നത്. കാരണം ഏറ്റവും കുറഞ്ഞ ചുറ്റളവിൽ ഏറ്റവും കൂടിയ ഉപരിതല വിസ്തീർണ്ണം വൃത്തരൂപത്തിന്റെ പ്രത്യേകതയാണ്. അതിനാൽ കിണർ വൃത്താകൃതിയിൽ കുഴിക്കുന്നത്. ഇങ്ങനെ വൃത്താകൃതിയിൽ കുഴിക്കുന്നതിനാൽ മുകളിൽ നിന്നും താഴേക്കുള്ള മർദ്ദം എല്ലാ വശങ്ങളിലേക്കും ഒരുപോലെ വ്യാപിക്കുകയും കിണർ ഇടിയുന്നത് ഒരു പരിധിവരെ തടയുകയും ചെയ്യുന്നു. കൂടാതെ കിണർ പടവുകളായി വെട്ടിയിറക്കുന്നതിനാൽ മണ്ണ് ഇടിഞ്ഞ് വീഴില്ല. കിണറു പണി എടുക്കുന്നവർ വളരേ ഭംഗിയായി പടവു വെട്ടിയിറക്കും. കിണറിന്റെ ഉൾഭാഗം മാർദ്ദവമായിരിക്കുന്ന സാഹചര്യത്തിൽ അതിൽ കല്ല് കെട്ടിക്കാറുണ്ട്. നിലവിലുള്ള വ്യാസത്തിലും കൂടുതൽ വ്യാസത്തിൽ അല്പം താഴ്ച്ചയിൽ മണ്ണെടുക്കുന്നു.ശേഷം ആ ഭാഗം കല്ലുകൊണ്ട് വൃത്താകൃതിയിൽ കെട്ടിപ്പൊക്കി വ്യാസം തുല്യമാക്കുന്നു. ഇങ്ങനെ മനോഹരവും സുരക്ഷിതവുമായി കിണറിനെ രൂപപ്പെടുത്തുന്നു. ഇത് കിണറിന്റെ ഘടന നിലനിർത്താൻ സഹായിക്കുന്നു.

തുറന്ന കിണർ

തുറന്ന കിണറിന്‌ രണ്ടോ മൂന്നോ മീറ്റർ വരെ വ്യാസം വരെ കണ്ടുവരുന്നു. കപ്പിയും കയറും തൊട്ടിയും ഉപയോഗിച്ചാണ്‌ തുറന്ന കിണറ്റിൽ നിന്നും സാ‍ധാരണയായി വെള്ളം കോരുന്നത്.

കുഴൽ കിണർ

കുഴൽ കിണർ ചെറിയ വ്യാസത്തിലാണ്‌ നിർമ്മിക്കുന്നത്. യന്ത്രസഹായത്തോടെ ഏകദേശം 100 സെന്റീമീറ്റർ വ്യാസമുള്ള കുഴിയുണ്ടാക്കി, ലോഹക്കുഴലുകൾ അതിൽ ഇറക്കിയാണ്‌ കുഴൽക്കിണറുകൾ നിർമ്മിക്കുന്നത്കുഴൽക്കിണറുകളിൽ നിന്നും വെള്ളം വൈദ്യുതമോട്ടോർ ഉപയോഗിച്ചോ കൈ കൊണ്ട് പ്രവർത്തിക്കുന്ന വാതകസമ്മർദ്ദിനി ഉപയോഗിച്ചോ എടുക്കാറുണ്ട്.

കുളം

അകത്തേക്കോ പുറത്തേക്കോ ഒഴുക്കില്ലാത്ത ഒറ്റപ്പെട്ട ചെറിയ ജലാശയങ്ങളെയാണ്‌ കുളം എന്നു പറയുന്നത്. പ്രധാനമായും മഴയാണ്‌കുളങ്ങളിലെ ജലത്തിന്റെ സ്രോതസ്സ്. എന്നാൽ ഭൂഗർഭജലം ഒഴുകിയെത്തുന്ന കുളങ്ങളുമുണ്ട്. ക്ഷേത്രങ്ങൾ, മസ്ജിദുകൾ, ഗുരുദ്വാരകൾഎന്നിങ്ങനെ ആരാധനാലയങ്ങൾക്കൊപ്പം സാധാരണയായി കുളങ്ങളുണ്ടാകാറുണ്ട്