Science

ഹോമ കുണ്ഡത്തിൽ നിന്നുയരുന്ന പരിസ്ഥിതി പ്രശ്നങ്ങൾ

ഒരു കിലോഗ്രാം തടിയിൽ 450 മുതൽ 500 ഗ്രാം വരെ കാർബൺ ഉണ്ട് (തടി ഉണ്ടാക്കിയിരിക്കുന്ന സെല്ലുലോസ്, ലിഗ്നിൻ എന്നിവയിൽ ഉള്ള). ഒരു കിലോഗ്രാം കാർബണ് ജ്വലനം നടത്തിയാൽ 3.67 കിലോഗ്രാം കാർബൺ ഡൈ ഓക്‌സൈഡ് ഉണ്ടാവും.അതായത് ഒരു കിലോഗ്രാം തടിയിൽ 450 മുതൽ 500 ഗ്രാം വരെ കാർബൺ ഉണ്ട് എന്ന് കരുതിയാൽ ഒരു കിലോ തടി കത്തുമ്പോൾ 1.65 to 1.80 Kg കാർബൺ ഡൈ ഓക്‌സൈഡ് ഉണ്ടാവും.ഏകദേശം ഇത്രയും അളവ് ഓക്സിജൻ അന്തരീക്ഷത്തിൽ നിന്ന് എടുത്തിട്ടാണ് കത്തുന്നത് എന്നും ഓർക്കണം.

ഹോമ കുണ്ഡത്തിൽ നിന്നുയരുന്ന പരിസ്ഥിതി പ്രശ്നങ്ങൾ

500 ക്വിന്റൽ മാവിന്റെ വിറക് (അതായത് 50,000 കിലോ) 108 ഹോമകുണ്ഡങ്ങളിൽ കത്തിച്ചു 'പരിസ്ഥിതി മലിനീകരണം' കുറയ്ക്കാൻ ആണത്രെ ഒൻപതു ദിവസത്തെ യാഗം മീററ്റിൽ നടത്തുന്നത്!ഇന്ന് നാലാം ദിവസമാണ്. മാവിന്റെ തടി മാത്രമല്ല, 10,000 കിലോ എള്ള്, 6000 കിലോ അരി, 3000 കിലോ ബാർലി, 150 നെയ് പെട്ടികൾ (ഇത് എത്ര കിലോ എന്ന വിവരം കൃത്യമായി കൊടുത്തിട്ടില്ല. ആനുപാതികമായി 1500 കിലോ എന്ന് കൂട്ടാം) ഇത്രയുമാണ് കത്തിച്ച് അന്തരീക്ഷത്തിലേക്ക് വിടുന്നത്.അതായത് ഏകദേശം 70,000 കിലോയോളം കാർബണിക സംയുക്തങ്ങൾ ആണ് ഒൻപതു ദിവസം കൊണ്ട് കത്തിക്കുന്നത്. ഇതിലെ ഗുണ ദോഷങ്ങളും സങ്കീർണതകളും ഒക്കെ പരിശോധിക്കുന്നതിനും മുൻപേ, എന്താണ് ജ്വലനം (കത്തിക്കൽ) എന്ന് നോക്കാം.

എന്താണ് ജ്വലനം അഥവാ കത്തിക്കൽ?

ജ്വലനം (combustion) അഥവാ കത്തിക്കൽ ഒരു ഓക്സീകരണ പ്രക്രിയ ആണ്. ഒരു ഇന്ധനം (ഉദാഹരണം തടി, കൽക്കരി, മണ്ണെണ്ണ), അന്തരീക്ഷത്തിലുള്ള ഓക്‌സിജന്റെ സാന്നിദ്ധ്യത്തിൽ കത്തി ഒരു വാതക-ഖര മിശ്രിതം ഉണ്ടാകുന്നു. ഇതാണ് നമ്മൾ കാണുന്ന പുക. ഇത് ഒരു താപമോചക (exothermic) പ്രക്രിയ ആണ്.

എന്താണ് തടിയും, ആഹാര സാധനങ്ങളും കത്തിക്കുമ്പോൾ സംഭവിക്കുന്നത്?

അതിനു മുൻപേ അൽപ്പം തടിയെക്കുറിച്ചു പറയണം. ഉണങ്ങിയ തടിയിൽ ഭൂരിഭാഗവും രണ്ട് തരത്തിലുള്ള കാർബണിക സംയുക്തങ്ങൾ ആണ് ഉള്ളത്. ഒന്നാമത്തേത് കേട്ടിട്ടുണ്ടാവും, സെല്ലുലോസ് ((C6H10O5)n) ആണത്;

രണ്ടാമൻ ആണ് ലിഗ്നിൻ, ഇത് വളരെ സങ്കീർണമായ ഒരു സഹ-പോളിമർ (co-polymer) ആണ്. ഇതുണ്ടാക്കിയിരിക്കുന്നത് കാർബണിക സംയുക്തങ്ങൾ ആയ p-coumaryl alcohol, C9H10O2, coniferyl alcohol, C10H12O3, sinapyl alcohol, C11H14O4 എന്നിവ കൊണ്ടാണ്. ലിഗ്നിൻ സാധാരണ (C9H10O2)x⋅(C10H12O3)y⋅(C11H14O4)z. എന്നാണ് കെമിക്കൽ ആയി എഴുതുന്നത്.

അതായത് തടിയിൽ ഭൂരിഭാഗവും കാർബൺ, ഹൈഡ്രജൻ, ഓക്സിജൻ എന്നീ മൂന്ന് മൂലകങ്ങൾ ആണ് എന്നർത്ഥം.

കത്തൽ എന്നാൽ ഒരു ഓക്സീകരണ പ്രക്രിയ എന്ന് മുകളിൽ പറഞ്ഞല്ലോ? അതായത് അന്തരീക്ഷ ഓക്സിജനും ആയി ചേർന്ന് ഇത് വാതകങ്ങൾ ആകും.

ആദ്യം നമുക്ക് സെല്ലുലോസ് കത്തിയാൽ എന്താണ് സംഭവിക്കുന്നത് എന്ന് നോക്കാം

(C6H10O5)n+6nO2⟶+6nCO2+5nH2O

ഇക്വേഷൻ കണ്ടു പേടിക്കണ്ട, സെല്ലുലോസ് ഓക്സിജനും ആയി പ്രവർത്തിച്ചു, കാർബൺ ഡൈ ഓക്‌സൈഡ് എന്ന വാതകവും, ഈർപ്പവും (വെള്ളം) ആണ് ഉണ്ടാകുന്നത് എന്നാണ് പറഞ്ഞിരിക്കുന്നത്.

ഇതു തന്നെയാണ് ലിഗ്നിൻ എന്ന സംയുക്തം കത്തുമ്പോൾ എന്താണ് സംഭവിക്കുന്നത് എന്ന് നോക്കാം.

2[(C9H10O2)x⋅(C10H12O3)y⋅(C11H14O4)z]+(21x+23y+25z)O2⟶(18x+20y+22z)CO2+(10x+12y+14z)H2O

ഇവിടെയും കാർബൺ ഡൈ ഓക്‌സൈഡ് എന്ന വാതകവും, ഈർപ്പവും (വെള്ളം) ആണ് ഉണ്ടാകുന്നത്. അതായത് പൂർണ്ണമായ ജ്വലനം നടന്നാൽ ഉണ്ടാകുന്ന സംയുക്തങ്ങൾ ആണ് കാർബൺ ഡൈ ഓക്‌സൈഡ് എന്ന വാതകവും, ഈർപ്പവും (വെള്ളം).

ഓരോ തടിയിലും വളരെ ചെറിയ അളവിൽ ഓരോ തരം കാർബണിക സംയുക്തങ്ങൾ കാണും, ഇവ ആൽഡിഹൈഡുകൾ, പല തരത്തിലുള്ള അരോമാറ്റിക് സംയുക്തങ്ങൾ ഇവയൊക്കെ ആയിരിക്കും. ഇവയിൽ ചിലതൊക്കെ കത്തുന്നതിനും മുൻപേ അന്തരീക്ഷ്ത്തിലേക്ക് പോകും, മറ്റുള്ളവ കത്തി കാർബൺ ഡൈ ഓക്‌സൈഡും, ഈർപ്പവും (വെള്ളം) ആകും.

ഇവയൊന്നും അന്തരീക്ഷത്തെ ശുദ്ധീകരിക്കാൻ ശേഷി ഉള്ളവ അല്ല, എന്നു തന്നെയല്ല ഭൂമിയുടെ നിലനിൽപ്പിനു തന്നെ ഹാനികരമായ ഗ്രീൻ ഹൌസ് ഗ്യാസ് ആയ കാർബൺ ഡൈ ഓക്‌സൈഡ് ആണ് ഭൂരിഭാഗവും ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്നത്.

പൂർണ്ണ ജ്വലനം നടന്നാൽ ഉള്ള കാര്യമാണ് മുകളിൽ പറഞ്ഞത്.

അപ്പോൾ പൂർണ്ണ ജ്വലനം നടന്നില്ലെങ്കിലോ?

ഇവിടെയാണ് പ്രധാന പ്രശ്നം.

ഹോമം നടത്തുമ്പോൾ, നെയ്യ്, തീർത്ഥം (വെള്ളം), പാല്, എള്ള്, ഇവയൊക്കെ ഒഴിക്കുന്നതിനാൽ പലപ്പോളും പൂർണ്ണ ജ്വലനം നടക്കാറില്ല. ഇങ്ങനെ പൂർണ്ണ ജ്വലനം നടക്കാത്തപ്പോൾ ആണ് polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) ഉണ്ടാവാനുള്ള സാദ്ധ്യത ഉള്ളത്.

ഉദാഹരണത്തിന് ഈ പഠനങ്ങൾ നോക്കുക "Woodburning as a source of atmospheric polycyclic aromatic hydrocarbons." Freeman, Diana J., and Frank CR Cattell. Environmental Science & Technology 24.10 (1990): 1581-1585. Gustafson, Pernilla, Conny Östman, and Gerd Sällsten. "Indoor levels of polycyclic aromatic hydrocarbons in homes with or without wood burning for heating." Environmental science & technology 42.14 (2008): 5074-5080.

ഭക്ഷണ സാമഗ്രികൾ (നെയ്യ്, അരി) കത്തിക്കുമ്പോളും PAH കൾ വലിയ തോതിൽ ഉണ്ടാവാനുള്ള സാദ്ധ്യത ഉണ്ട്.

PAH കൾ ക്യാൻസർ ഉണ്ടാക്കാനുള്ള സാദ്ധ്യത ഉള്ള വസ്തുക്കൾ ആണ് എന്ന് പല റിപ്പോർട്ടുകളും ഉണ്ട്. ഈ പഠനങ്ങൾ കാണുക "Cancer risk assessment, indicators, and guidelines for polycyclic aromatic hydrocarbons in the ambient air". Environmental Health Perspectives. 110 (Suppl 3): 451–488. doi:10.1289/ehp.02110s3451. ISSN 0091-6765. PMC 1241197 Freely accessible. PMID 12060843. Exposure risk to carcinogenic PAHs in indoor-air during biomass combustion whilst cooking in rural India. Bhargava, A., Khanna, R. N., Bhargava, S. K., & Kumar, S. (2004). Exposure risk to carcinogenic PAHs in indoor-air during biomass combustion whilst cooking in rural India. Atmospheric Environment, 38(28), 4761-4767.

ആഹാര സാധനങ്ങൾ ചുടുമ്പോൾ (ഗ്രിൽ ചെയ്യുമ്പോൾ) ഉണ്ടാകുന്ന മാരകമായ PAH നെ പ്പറ്റി ഈ പഠനത്തിൽ പറഞ്ഞിട്ടുണ്ട് "Polycyclic aromatic hydrocarbons in grilled food." Larsson, Bonny K., et al. "Polycyclic aromatic hydrocarbons in grilled food." Journal of Agricultural and Food Chemistry 31.4 (1983): 867-873.

അപ്പോൾ വിഷ വാതകങ്ങൾ ഉണ്ടാവാനുള്ള സാദ്ധ്യതകൾ മുകളിൽ നിന്നും മനസ്സിലായല്ലോ?

ഇതൊക്കെ അവിടെ കൂടിയവരെ മാത്രം ബാധിച്ചേക്കാവുന്ന കാര്യങ്ങൾ ആണ്. അതവരുടെ മാത്രം റിസ്ക്. ഇതുകൊണ്ട് പ്രകൃതിക്ക് ആകെയുണ്ടാവുന്ന നഷ്ടം ഇതിലും വളരെ വലുതാണ്.

അപ്പോൾ പ്രകൃതിക്കുള്ള നഷ്ടം കൂടി പറയുമോ?

അനേകായിരം പട്ടിണി പാവങ്ങൾക്ക് ഒരു നേരത്തെ ആഹാരം ആകാവുന്ന ആയിരക്കണക്കിന് കിലോ അരിയും, ബാർലിയും, നെയ്യും ഒക്കെ കരിച്ചു കളയുന്നതിലെ യുക്തി ഇല്ലായ്മ ഒക്കെ നമുക്ക് പെട്ടെന്ന് മനസ്സിലാകും.

പക്ഷെ അന്തരീക്ഷത്തോട് ചെയ്യുന്ന ക്രൂരത മനസ്സിലാക്കണം എങ്കിൽ കുറച്ചു കണക്കുകൾ കൂടി നമുക്ക് നോക്കാം.

50,000 കിലോ മാവ് + 20000 കിലോ ഭക്ഷണ സാധനങ്ങൾ കത്തുമ്പോൾ ഉണ്ടാകുന്ന കാർബൺ ഡൈ ഓക്‌സൈഡ് എത്ര എന്ന് നോക്കാം.

ഒരു കിലോഗ്രാം തടിയിൽ 450 മുതൽ 500 ഗ്രാം വരെ കാർബൺ ഉണ്ട് (തടി ഉണ്ടാക്കിയിരിക്കുന്ന സെല്ലുലോസ്, ലിഗ്നിൻ എന്നിവയിൽ ഉള്ള). ഒരു കിലോഗ്രാം കാർബണ് ജ്വലനം നടത്തിയാൽ 3.67 കിലോഗ്രാം കാർബൺ ഡൈ ഓക്‌സൈഡ് ഉണ്ടാവും.

അതായത് ഒരു കിലോഗ്രാം തടിയിൽ 450 മുതൽ 500 ഗ്രാം വരെ കാർബൺ ഉണ്ട് എന്ന് കരുതിയാൽ ഒരു കിലോ തടി കത്തുമ്പോൾ 1.65 to 1.80 Kg കാർബൺ ഡൈ ഓക്‌സൈഡ് ഉണ്ടാവും.

ഏകദേശം ഇത്രയും അളവ് ഓക്സിജൻ അന്തരീക്ഷത്തിൽ നിന്ന് എടുത്തിട്ടാണ് കത്തുന്നത് എന്നും ഓർക്കണം. നമുക്ക് ശ്വസിക്കുവാനുള്ള ഓക്സിജൻ കത്തിക്കുവാനയി എടുത്ത് അന്തരീക്ഷത്തിനു ഹാനികരമായ 'ഗ്രീൻ ഹൗസ് ഗ്യാസായ കാർബൺ ഡൈ ഓക്‌സൈഡ് ആണ് ഉണ്ടാവുന്നത് എന്നും ഓർക്കണം.

അപ്പോൾ ആകെയുള്ള ഏകദേശം 70,000 കിലോ ഓർഗാനിക് സംയുക്തങ്ങളിൽ നിന്നും 115550 (ഒരു ലക്ഷം കിലോ) കാർബൺ ഡൈ ഓക്‌സൈഡ് ആണ് ഈ ഒൻപത് ദിവസങ്ങൾ കൊണ്ട് ഉണ്ടാക്കുന്നത്.

ഇനി ഇത് ലിറ്ററിൽ പറയാം.

കാർബൺ ഡൈ ഓക്‌സൈഡ് (CO2) ന്റെ മോളിക്യൂലർ ഭാരം 44 g/mol ആണല്ലോ? അതായത്

1 kg CO2 = 1000 g × (1 mol/44 g) = 22.7 mol CO2

V=nRT/P, V=(22.7)(0.0821)(300)/1 = 559 L CO2 at 27°C (300K), 1 atm

ഒരു കിലോ കാർബൺ ഡൈ ഓക്‌സൈഡ് എന്നാൽ 559 L ആണ്. അപ്പോൾ 115550 കിലോ എന്നാൽ 115550 x 559 = 64,592,450.

എന്ന് വച്ചാൽ ആറു കോടി നാല്പത്തഞ്ചു ലക്ഷം ലിറ്റർ കാർബൺ ഡൈ ഓക്‌സൈഡ് അന്തരീക്ഷത്തിൽ വിട്ടാണത്രെ അന്തരീക്ഷം ശുദ്ധീകരിക്കുന്നത്!

കണക്കിൽ പെടാത്ത വിഷ വാതകങ്ങൾ വേറെയും.

advertisment

Super Leaderboard 970x90