1. ఖనిజాలు, శిలలు, ధాతువులు – వర్గీకరణ (Minerals, Rocks, Ores and Classification)
శిలలు (Rocks) అనేవి ఖనిజాలు (Minerals) అనే సజాతీయ పదార్థాల కలయికలు. సున్నపురాయి వంటి కొన్ని శిలలు ఒకే ఖనిజంతో ఏర్పడతాయి; అత్యధిక శిలలు అనేక ఖనిజాల మిశ్రమం.
ఇప్పటివరకు 2,000కు పైగా ఖనిజాలను గుర్తించినా, చాలా శిలల్లో విస్తృతంగా కనిపించేవి కొన్నే.
ముఖ్య విషయాలు
- ఖనిజం ఏర్పడే తీరు: ఏ మూలకాల కలయికతో ఏ ఖనిజం ఏర్పడుతుందనేది అది ఏర్పడినప్పటి భౌతిక, రసాయన పరిస్థితులపై ఆధారపడుతుంది. ఫలితంగా ఖనిజాలకు రంగు, గట్టిదనం, స్ఫటిక రూపం, మెరుపు (Lustre), సాంద్రత వేర్వేరుగా ఉంటాయి. భూవిజ్ఞానవేత్తలు (Geologists) ఈ లక్షణాల ఆధారంగా ఖనిజాలను వర్గీకరిస్తారు.
- భూగోళ శాస్త్రవేత్త – భూవిజ్ఞాన శాస్త్రవేత్త తేడా:
- భూగోళ శాస్త్రవేత్తలు (Geographers) భూమి పొర (Earth's crust)లో ఖనిజాలను భూస్వరూపాలను అర్థం చేసుకోవడానికి అధ్యయనం చేస్తారు; ఖనిజ వనరుల పంపిణీ, వాటి ఆధారిత ఆర్థిక కార్యకలాపాలపై ఆసక్తి చూపుతారు.
- భూవిజ్ఞాన శాస్త్రవేత్తలు ఖనిజాల ఏర్పాటు, వయస్సు, భౌతిక–రసాయన సంఘటనపై ఆసక్తి చూపుతారు.
- ధాతువు (Ore): ఇతర మూలకాలతో కలిసి ఉన్న ఏదైనా ఖనిజ సంచయాన్ని ధాతువు అంటారు. ఖనిజాలు సాధారణంగా ధాతువుల రూపంలో లభిస్తాయి.
- వెలికితీత సాధ్యం కావాలంటే: ధాతువులో ఖనిజం తగినంత గాఢతలో ఉండాలి, అప్పుడే తవ్వకం లాభదాయకం. ఖనిజం ఏ నిర్మాణంలో ఉందనే దానిపై తవ్వడం ఎంత సులభమో, ఖర్చు ఎంతో ఆధారపడతాయి.
- సాధారణ, వాణిజ్య అవసరాలకు వర్గీకరణ:
- లోహ ఖనిజాలు (Metallic) – ఇందులో ఫెర్రస్ (Ferrous), నాన్-ఫెర్రస్ (Non-ferrous)
- అలోహ ఖనిజాలు (Non-metallic)
- శక్తి ఖనిజాలు (Energy / fuel minerals). (పుస్తకంలోని ఈ వర్గీకరణ పటం చదవడానికి అనువుగా లేదు
- ఇక్కడ అధ్యాయం మొత్తం చర్చించిన వరుసలో ఇచ్చాను.)
సులభమైన ఉదాహరణ
ఇసుకలో కొద్దిగా ఇనుము కలిసి ఉన్నంత మాత్రాన అది ఇనుప ధాతువు కాదు. ఇనుము చాలినంత గాఢతలో ఉండి, తవ్వి తీయడం లాభదాయకమైనప్పుడే ఆ రాయి ఇనుప ధాతువు అవుతుంది.
2. ఖనిజాలు ఏర్పడే, లభించే విధానాలు (Modes of Occurrence of Minerals)
ఖనిజాలు ఏ రూపంలో లభిస్తాయో తెలిస్తేనే వాటిని ఎంత సులభంగా తవ్వవచ్చో, ఖర్చు ఎంతో చెప్పవచ్చు. ఖనిజాలు ప్రధానంగా ఐదు విధాలుగా లభిస్తాయి.
ముఖ్య విషయాలు
- 1. అగ్ని, రూపాంతర శిలల్లో (Igneous and metamorphic rocks):
- ఖనిజాలు శిలల పగుళ్లు, చీలికలు, భ్రంశాలు, సంధుల్లో ఉంటాయి. చిన్నవాటిని సిరలు (Veins), పెద్దవాటిని లోడ్లు (Lodes) అంటారు.
- ద్రవ లేదా వాయు రూపంలోని ఖనిజాలు భూ ఉపరితలం వైపు పైకి నెట్టబడి, పైకి వచ్చేటప్పుడు చల్లబడి ఘనీభవించడం వల్ల ఇవి ఏర్పడతాయి.
- టిన్, రాగి, జింక్, సీసం వంటి ప్రధాన లోహ ఖనిజాలు సిరలు, లోడ్ల నుంచి లభిస్తాయి.
- 2. అవక్షేప శిలల్లో (Sedimentary rocks):
- ఖనిజాలు సమాంతర పొరల్లో నిక్షేపణ, సంచయనం, గాఢత చెందడం వల్ల ఏర్పడతాయి.
- బొగ్గు, కొన్ని రకాల ఇనుప ధాతువు చాలా కాలం అధిక వేడి, ఒత్తిడి కింద గాఢత చెందాయి.
- జిప్సం, పొటాష్ ఉప్పు, సోడియం ఉప్పు శుష్క (పొడి) ప్రాంతాల్లో బాష్పీభవనం వల్ల ఏర్పడతాయి.
- 3. శిలల క్షయం (Decomposition of surface rocks): ఉపరితల శిలలు కుళ్లి, కరిగే భాగాలు తొలగిపోగా మిగిలిన అవశేష రాశిలో ధాతువులు ఉంటాయి. బాక్సైట్ ఇలా ఏర్పడుతుంది.
- 4. ప్లేసర్ నిక్షేపాలు (Placer deposits): లోయల అడుగున ఇసుకలో, కొండల అడుగున ఒండ్రు నిక్షేపాలుగా కొన్ని ఖనిజాలు ఉంటాయి. నీటి వల్ల క్షయం చెందని ఖనిజాలు ఇలా ఉంటాయి. బంగారం, వెండి, టిన్, ప్లాటినం ముఖ్యమైనవి.
- 5. సముద్ర జలం: సముద్ర నీటిలో అపారమైన ఖనిజాలున్నా అవి చాలా విస్తృతంగా కరిగి ఉండటం వల్ల ఆర్థిక ప్రాధాన్యం లేదు. అయితే సాధారణ ఉప్పు, మెగ్నీషియం, బ్రోమిన్ ప్రధానంగా సముద్ర జలం నుంచి లభిస్తాయి. సముద్ర అడుగు మాంగనీస్ నాడ్యూల్స్ (Manganese nodules)తో సమృద్ధిగా ఉంటుంది.
సులభమైన ఉదాహరణ
కరిగిన ఖనిజం శిలల పగుళ్లలో పైకి నెట్టబడి చల్లబడితే 'సిర' ఏర్పడుతుంది; నది ఒడ్డున ఇసుకలో కొట్టుకొచ్చి పేరుకున్న బంగారం రేణువులు 'ప్లేసర్ నిక్షేపం'.
3. ఖనిజాల పంపిణీ, రిజర్వ్ నుంచి గని, ర్యాట్-హోల్ మైనింగ్ (Distribution, Reserve to Mine, Rat-Hole Mining)
భారతదేశంలో సుసంపన్నమైన, వైవిధ్యమైన ఖనిజ వనరులు ఉన్నాయి. కానీ అవి దేశమంతటా సమానంగా లేవు. భౌగోళిక నిర్మాణం, ఏర్పడిన ప్రక్రియలు, పట్టిన కాలంలోని తేడాల వల్ల ఈ వ్యత్యాసాలు ఏర్పడ్డాయి.
ముఖ్య విషయాలు
- ద్వీపకల్ప శిలలు (Peninsular rocks): బొగ్గు, లోహ ఖనిజాలు, అభ్రకం, అనేక అలోహ ఖనిజాల నిల్వల్లో ఎక్కువ భాగం ఇందులోనే ఉన్నాయి.
- పెట్రోలియం: ద్వీపకల్పానికి పశ్చిమ, తూర్పు అంచుల్లోని అవక్షేప శిలల్లో, గుజరాత్, అస్సాంలలో పెట్రోలియం నిక్షేపాలు ఎక్కువ.
- రాజస్థాన్: ద్వీపకల్ప శిలా వ్యవస్థలతో ఉండటం వల్ల అనేక నాన్-ఫెర్రస్ ఖనిజాల నిల్వలు ఉన్నాయి.
- ఉత్తర భారత ఒండ్రు మైదానాలు: ఆర్థిక ప్రాధాన్యమున్న ఖనిజాలు దాదాపు లేవు.
- రిజర్వ్ నుంచి గని: ఆర్థిక సాధ్యతను ప్రభావితం చేసే అంశాలు – ధాతువులో ఖనిజ గాఢత, తవ్వకం సౌలభ్యం, మార్కెట్కు దూరం. డిమాండ్ తీర్చడానికి అనేక ఎంపికల నుంచి ఒకటి ఎంచుకున్నప్పుడు ఒక నిక్షేపం (Deposit) లేదా నిల్వ (Reserve) గనిగా (Mine) మారుతుంది.
- జాతీయం (Nationalised):
- భారతదేశంలో చాలా ఖనిజాలు జాతీయం చేయబడ్డాయి
- ప్రభుత్వ అనుమతి తర్వాతే తవ్వకం సాధ్యం.
- ఈశాన్య గిరిజన ప్రాంతాలు: ఇక్కడ ఖనిజాలు వ్యక్తులు లేదా సముదాయాల యాజమాన్యంలో ఉంటాయి.
- ర్యాట్-హోల్ మైనింగ్ (Rat-hole mining):
- మేఘాలయలో బొగ్గు, ఇనుప ధాతువు, సున్నపురాయి, డోలమైట్ వంటి పెద్ద నిక్షేపాలున్నాయి.
- జోవాయ్, చిరపుంజిలలో బొగ్గును కుటుంబ సభ్యులు పొడవైన ఇరుకైన సొరంగం రూపంలో తవ్వుతారు; దీన్ని 'ర్యాట్-హోల్' మైనింగ్ అంటారు.
- జాతీయ హరిత ట్రిబ్యునల్ (National Green Tribunal – NGT) ఇలాంటి కార్యకలాపాలను చట్టవిరుద్ధంగా ప్రకటించి వెంటనే ఆపాలని సిఫార్సు చేసింది.
- తవ్వకం రకాలు: ఓపెన్ పిట్ గని, క్వారీ, షాఫ్ట్లతో భూగర్భ గని – ఈ మూడింటి మధ్య తేడా తెలుసుకోవాలని పుస్తకం సూచించింది.
సులభమైన ఉదాహరణ
ఒక ప్రాంతంలో మంచి ఇనుప ధాతువు ఉన్నా, అది చాలా లోతున ఉండి, మార్కెట్కు చాలా దూరంగా ఉంటే తవ్వకం లాభదాయకం కాదు; అలాంటి నిక్షేపం గనిగా మారదు.
4. ఫెర్రస్ ఖనిజాలు – ఇనుప ధాతువు రకాలు, ఉత్పత్తి (Ferrous Minerals: Iron Ore)
ఫెర్రస్ ఖనిజాలు లోహ ఖనిజ ఉత్పత్తి విలువలో సుమారు నాలుగింట మూడు వంతుల (three-fourths) వాటా కలిగి ఉన్నాయి. ఇవి లోహ శుద్ధి (Metallurgical) పరిశ్రమల అభివృద్ధికి బలమైన పునాది.
అంతర్గత డిమాండ్ తీరిన తర్వాత భారతదేశం ఫెర్రస్ ఖనిజాలను గణనీయంగా ఎగుమతి చేస్తుంది.
ముఖ్య విషయాలు
- ఇనుప ధాతువు (Iron ore): పారిశ్రామికాభివృద్ధికి మూలాధారం, వెన్నెముక. భారతదేశం మంచి నాణ్యమైన ఇనుప ధాతువులతో సమృద్ధిగా ఉంది.
- మాగ్నెటైట్ (Magnetite):
- అత్యుత్తమ ఇనుప ధాతువు; ఇనుము శాతం 70% వరకు.
- అద్భుతమైన అయస్కాంత లక్షణాలు ఉండటం వల్ల విద్యుత్ పరిశ్రమలో విలువైనది.
- హెమటైట్ (Hematite):
- ఉపయోగించే పరిమాణం ప్రకారం అత్యంత ముఖ్యమైన పారిశ్రామిక ఇనుప ధాతువు.
- ఇనుము శాతం మాగ్నెటైట్ కంటే కొంచెం తక్కువ: 50–60%.
- ఉత్పత్తి (2018–19): దేశంలోని దాదాపు మొత్తం ఇనుప ధాతువు ఉత్పత్తిలో 97% ఒడిశా, ఛత్తీస్గఢ్, కర్ణాటక, జార్ఖండ్ నుంచి వచ్చింది. మిగతా 3% ఇతర రాష్ట్రాల నుంచి.
- పేర్ల వెనుక కథ:
- కన్నడంలో 'కుద్రే' అంటే గుర్రం
- కర్ణాటక పశ్చిమ కనుమల్లో ఎత్తైన శిఖరం గుర్రం ముఖంలా ఉండటంతో కుద్రేముఖ్ అనే పేరు. బైలదిల్లా కొండలు ఎద్దు మూపురంలా ఉండటంతో ఆ పేరు వచ్చింది.
- పరిశీలనా కృత్యం:
- ఇనుప ధాతువు, మాంగనీస్, బొగ్గు, ఇనుము–ఉక్కు పరిశ్రమల పటాలను ఒకదానిపై ఒకటి ఉంచి పోల్చితే ఈ నిక్షేపాలు, పరిశ్రమలు ఒకే ప్రాంతాల్లో ఉన్నట్లు కనిపిస్తుంది
- ఎందుకంటే ముడి సరుకు దగ్గర పరిశ్రమలు వస్తాయి.
సులభమైన ఉదాహరణ
100 కిలోల మాగ్నెటైట్ ధాతువులో దాదాపు 70 కిలోల వరకు ఇనుము ఉంటుంది; అదే హెమటైట్లో 50–60 కిలోలు మాత్రమే. అయినా పరిమాణంలో హెమటైట్ను ఎక్కువగా వాడతారు.
5. భారతదేశ ప్రధాన ఇనుప ధాతువు బెల్టులు (Major Iron Ore Belts)
భారతదేశంలో నాలుగు ప్రధాన ఇనుప ధాతువు బెల్టులు ఉన్నాయి. ప్రతి బెల్టులోని ముఖ్య గనులు, ఎగుమతి మార్గాలు పరీక్షల్లో తరచూ అడుగుతారు.
ముఖ్య విషయాలు
- 1. ఒడిశా–జార్ఖండ్ బెల్ట్:
- ఒడిశాలో మయూర్భంజ్, కేంద్రఝర్ జిల్లాల్లోని బాదంపహార్ గనుల్లో అధిక నాణ్యమైన హెమటైట్ లభిస్తుంది.
- పక్కనే ఉన్న జార్ఖండ్లోని సింగ్భూమ్ జిల్లాలో గువా, నోవాముండిలలో హెమటైట్ తవ్వుతారు.
- 2. దుర్గ–బస్తర్–చంద్రాపూర్ బెల్ట్:
- ఛత్తీస్గఢ్, మహారాష్ట్రలలో విస్తరించి ఉంది.
- ఛత్తీస్గఢ్ బస్తర్ జిల్లాలోని ప్రసిద్ధ బైలదిల్లా కొండల శ్రేణిలో అత్యధిక నాణ్యమైన హెమటైట్ ధాతువు 14 నిక్షేపాల్లో ఉంది. ఉక్కు తయారీకి కావలసిన ఉత్తమ భౌతిక లక్షణాలు దీనికి ఉన్నాయి.
- ఇక్కడి ధాతువు విశాఖపట్నం ఓడరేవు ద్వారా జపాన్, దక్షిణ కొరియాలకు ఎగుమతి అవుతుంది.
- 3. బళ్లారి–చిత్రదుర్గ–చిక్కమగళూరు–తుమకూరు బెల్ట్ (కర్ణాటక):
- భారీ ఇనుప ధాతువు నిల్వలు ఉన్నాయి.
- పశ్చిమ కనుమల్లోని కుద్రేముఖ్ గనులు 100% ఎగుమతి యూనిట్. ఇవి ప్రపంచంలోని అతిపెద్ద నిక్షేపాల్లో ఒకటి.
- ధాతువును స్లర్రీ (నీటితో కలిపిన ముద్ద) రూపంలో పైప్లైన్ ద్వారా మంగళూరు సమీపంలోని ఓడరేవుకు తరలిస్తారు.
- 4. మహారాష్ట్ర–గోవా బెల్ట్:
- గోవా రాష్ట్రం, మహారాష్ట్ర రత్నగిరి జిల్లా ఇందులో ఉన్నాయి.
- ఇక్కడి ధాతువు అంత అధిక నాణ్యత కాకపోయినా సమర్థవంతంగా తవ్వుతున్నారు.
- ధాతువు మర్మగోవా ఓడరేవు ద్వారా ఎగుమతి అవుతుంది.
సులభమైన ఉదాహరణ
సులభ సూత్రం: ఛత్తీస్గఢ్ → విశాఖపట్నం (జపాన్, కొరియా); కర్ణాటక కుద్రేముఖ్ → పైప్లైన్ → మంగళూరు; గోవా → మర్మగోవా. (విశాఖపట్నం ఆంధ్రప్రదేశ్లో ఉంది కాబట్టి ఈ ఎగుమతి మార్గం స్థానికంగా కూడా ముఖ్యమైనది.)
6. మాంగనీస్, నాన్-ఫెర్రస్ ఖనిజాలు, రాగి (Manganese, Non-Ferrous Minerals and Copper)
ఫెర్రస్ ఖనిజాల్లో ఇనుప ధాతువు తర్వాత ముఖ్యమైనది మాంగనీస్. దీని తర్వాత పుస్తకం నాన్-ఫెర్రస్ ఖనిజాలు, ముఖ్యంగా రాగి గురించి వివరిస్తుంది.
ముఖ్య విషయాలు
- మాంగనీస్ (Manganese) ఉపయోగాలు:
- ప్రధానంగా ఉక్కు, ఫెర్రో-మాంగనీస్ మిశ్రమ లోహం (Ferro-manganese alloy) తయారీలో వాడతారు.
- ఒక టన్ను ఉక్కు తయారీకి దాదాపు 10 కిలోల మాంగనీస్ అవసరం.
- బ్లీచింగ్ పౌడర్, పురుగుమందులు, రంగులు (పెయింట్లు) తయారీలో కూడా వాడతారు.
- 2018–19 రాష్ట్రాల వారీ ఉత్పత్తి వాటా పై పుస్తకంలో వృత్త చిత్రం ఉంది; అది ఈ టెక్స్ట్ నుంచి చదవడానికి వీలుగా లేదు, కాబట్టి ఆ శాతాలు ఇవ్వలేదు.
- నాన్-ఫెర్రస్ ఖనిజాలు (Non-ferrous minerals):
- భారతదేశంలో వీటి నిల్వలు, ఉత్పత్తి అంత సంతృప్తికరంగా లేవు.
- రాగి, బాక్సైట్, సీసం, జింక్, బంగారం ఈ వర్గానికి చెందినవి.
- ఇవి లోహ శుద్ధి, ఇంజనీరింగ్, విద్యుత్ పరిశ్రమల్లో కీలక పాత్ర పోషిస్తాయి.
- రాగి (Copper):
- భారతదేశం రాగి నిల్వలు, ఉత్పత్తిలో తీవ్రంగా లోటులో ఉంది (critically deficient).
- రాగి సాగే గుణం (Malleable), తీగలుగా సాగే గుణం (Ductile), మంచి విద్యుత్ వాహకం కావడం వల్ల విద్యుత్ తీగలు (కేబుళ్లు), ఎలక్ట్రానిక్స్, రసాయన పరిశ్రమల్లో వాడతారు.
- ప్రముఖ రాగి ఉత్పత్తి ప్రాంతాలు: మధ్యప్రదేశ్లోని బాలాఘాట్ గనులు, రాజస్థాన్లోని ఖేత్రీ గనులు, జార్ఖండ్లోని సింగ్భూమ్ జిల్లా. (పుస్తకంలోని చిత్రం మలంజ్ఖండ్ రాగి గనిని చూపుతుంది.)
సులభమైన ఉదాహరణ
ఇంట్లో విద్యుత్ తీగల లోపల ఉండే లోహం రాగి. ఇది సులభంగా సన్నని తీగగా సాగుతుంది, విద్యుత్తును బాగా ప్రసరింపజేస్తుంది – అందుకే కేబుళ్లకు ప్రధాన ఎంపిక.
7. బాక్సైట్, అల్యూమినియం (Bauxite and Aluminium)
అల్యూమినియం లోహానికి మూలం బాక్సైట్. అనేక ధాతువుల్లో అల్యూమినియం ఉన్నా, బంకమట్టి వంటి పదార్థమైన బాక్సైట్ నుంచే అల్యూమినా, తర్వాత అల్యూమినియం లభిస్తాయి.
ముఖ్య విషయాలు
- ఏర్పడే విధానం: అల్యూమినియం సిలికేట్లు సమృద్ధిగా ఉన్న అనేక రకాల శిలల క్షయం (decomposition) వల్ల బాక్సైట్ నిక్షేపాలు ఏర్పడతాయి.
- అల్యూమినియం ప్రాముఖ్యత: ఇనుము వంటి లోహాల బలం, అత్యంత తేలికదనం, మంచి వాహకత, గొప్ప సాగే గుణం (malleability) – ఈ అన్నీ ఒకే లోహంలో కలిసి ఉన్నాయి.
- ఎక్కడ లభిస్తుంది? భారతదేశ బాక్సైట్ నిక్షేపాలు ప్రధానంగా అమర్కంటక్ పీఠభూమి, మైకాల్ కొండలు, బిలాస్పూర్–కట్నీ పీఠభూమి ప్రాంతంలో ఉన్నాయి.
- ఒడిశా: 2016–17లో బాక్సైట్ ఉత్పత్తిలో ఒడిశా దేశంలో అగ్రస్థానంలో ఉంది. [పుస్తకం వెలుపల వాస్తవం: ఇటీవలి సంవత్సరాల్లోనూ ఒడిశా అతిపెద్ద బాక్సైట్ ఉత్పత్తి రాష్ట్రంగా కొనసాగుతోంది.] ఒడిశాలో కోరాపుట్ జిల్లాలోని పంచపట్మాలి నిక్షేపాలు అత్యంత ముఖ్యమైనవి.
- 2018–19 రాష్ట్రాల వాటా: పుస్తకంలోని వృత్త చిత్రం ఈ టెక్స్ట్ నుంచి చదవడానికి అనువుగా లేదు, కాబట్టి శాతాలు ఇవ్వలేదు.
- ఆసక్తికర చారిత్రక సంఘటన:
- అల్యూమినియం కనుగొన్న తొలినాళ్లలో అది చాలా అరుదైన, ఖరీదైన లోహం. ఫ్రాన్స్ చక్రవర్తి మూడవ నెపోలియన్ తన దుస్తులకు అల్యూమినియం బొత్తాములు, హుక్కులు ధరించేవాడు
- ముఖ్య అతిథులకు అల్యూమినియం పాత్రల్లో, తక్కువ గౌరవనీయులకు బంగారం, వెండి పాత్రల్లో భోజనం వడ్డించేవాడు. ఈ సంఘటన తర్వాత ముప్పై సంవత్సరాలకు పారిస్లో యాచకుల వద్ద కూడా అల్యూమినియం గిన్నెలు సర్వసాధారణమయ్యాయి – అంటే ఉత్పత్తి పెరిగి ధర బాగా పడిపోయింది.
- పరిశీలన కృత్యం: బాక్సైట్ గనులను భారత భౌతిక పటంలో గుర్తించమని పుస్తకం సూచించింది.
సులభమైన ఉదాహరణ
అల్యూమినియం ఫాయిల్, విమానాల భాగాలు, తేలికైన వంట పాత్రలు – బలంగా ఉండి కూడా తేలికగా ఉండాలనే చోట అల్యూమినియం వాడకం కనిపిస్తుంది.
8. అలోహ ఖనిజం అభ్రకం (మైకా), శిల ఖనిజం సున్నపురాయి (Mica and Limestone)
లోహేతర ఖనిజాల్లో విద్యుత్, ఎలక్ట్రానిక్ పరిశ్రమలకు అత్యవసరమైనది మైకా (అభ్రకం). శిల ఖనిజాల్లో సున్నపురాయి ముఖ్యమైనది.
ముఖ్య విషయాలు
- అభ్రకం (Mica):
- అనేక పలకల (plates / leaves) శ్రేణితో ఏర్పడిన ఖనిజం; సులభంగా పలుచని పొరలుగా విడిపోతుంది.
- ఈ పొరలు ఎంత పలుచనంటే, కొన్ని సెంటీమీటర్ల ఎత్తున్న ఒక మైకా పలకలో వెయ్యి పొరలు ఉండవచ్చు.
- రంగులు: పారదర్శకం (clear), నలుపు, ఆకుపచ్చ, ఎరుపు, పసుపు, గోధుమ (బ్రౌన్) రంగు.
- అద్భుతమైన డై-ఎలక్ట్రిక్ బలం (di-electric strength), తక్కువ విద్యుత్ నష్ట కారకం, నిరోధక (insulating) లక్షణాలు, అధిక వోల్టేజీని తట్టుకునే శక్తి ఉండటం వల్ల విద్యుత్, ఎలక్ట్రానిక్ పరిశ్రమల్లో అత్యంత అనివార్య ఖనిజం.
- మైకా ఎక్కడ?
- ఛోటానాగ్పూర్ పీఠభూమి ఉత్తర అంచున నిక్షేపాలు ఉన్నాయి.
- జార్ఖండ్లోని కోడెర్మా–గయా–హజారీబాగ్ బెల్ట్ అగ్రగామి ఉత్పత్తిదారు.
- రాజస్థాన్లో అజ్మీర్ చుట్టుపక్కల ప్రాంతం ప్రధాన మైకా ప్రాంతం.
- ఆంధ్రప్రదేశ్లోని నెల్లూరు మైకా బెల్ట్ కూడా దేశంలో ముఖ్యమైన ఉత్పత్తిదారు.
- శిల ఖనిజాలు – సున్నపురాయి (Limestone):
- కాల్షియం కార్బొనేట్లు, లేదా కాల్షియం–మెగ్నీషియం కార్బొనేట్లతో ఏర్పడిన శిలలతో కలిసి లభిస్తుంది.
- చాలా భౌగోళిక నిర్మాణాల్లోని అవక్షేప శిలల్లో ఉంటుంది.
- సిమెంట్ పరిశ్రమకు ప్రాథమిక ముడి సరుకు.
- బ్లాస్ట్ ఫర్నేస్లో ఇనుప ధాతువును కరిగించి ఇనుము తీయడానికి (smelting) సున్నపురాయి అవసరం.
- పరిశీలనా కృత్యం: ఛోటానాగ్పూర్ ఖనిజాల గని ఎందుకయిందో (storehouse of minerals) పటాలు చూసి వివరించమని పుస్తకం సూచించింది. 2018–19 సున్నపురాయి రాష్ట్రాల వాటా వృత్త చిత్రంలోని శాతాలు ఈ టెక్స్ట్ నుంచి చదవడానికి వీలుగా లేవు.
సులభమైన ఉదాహరణ
విద్యుత్ ఇస్త్రీ పెట్టె, టోస్టర్ వంటి వాటిలో వేడి వల్ల విద్యుత్ ప్రసరించకుండా అడ్డుపెట్టే సన్నని పలకలుగా మైకా వాడతారు.
9. మైనింగ్ ప్రమాదాలు, ఖనిజ వనరుల పరిరక్షణ (Hazards of Mining and Conservation of Minerals)
ఖనిజాల వల్ల మన జీవితం సౌకర్యవంతమవుతుంది. కానీ ఈ ఖనిజాలను తవ్వే కార్మికులకు, పరిసర పర్యావరణానికి మైనింగ్ ప్రమాదకరం. అలాగే ఖనిజాలు పరిమితమైనవి కాబట్టి వాటిని పరిరక్షించాలి.
ముఖ్య విషయాలు
- కార్మికులకు ముప్పు:
- గనుల్లో దుమ్ము, విషపు పొగలు పీల్చడం వల్ల కార్మికులకు ఊపిరితిత్తుల వ్యాధులు (pulmonary diseases) వస్తాయి.
- గని పైకప్పులు కూలే ప్రమాదం, నీటి ముంపు (inundation), బొగ్గు గనుల్లో మంటలు నిరంతర ముప్పు.
- పర్యావరణానికి నష్టం:
- ప్రాంతంలోని నీటి వనరులు కలుషితమవుతాయి.
- వ్యర్థాలు, స్లర్రీని పారబోయడం వల్ల భూమి, నేల క్షీణిస్తాయి; ప్రవాహాలు, నదుల కాలుష్యం పెరుగుతుంది.
- గనుల ప్రాంతంలో దుమ్ము వల్ల వాయు కాలుష్యం కలుగుతుంది.
- పరిష్కారం: కఠినమైన భద్రతా నిబంధనలు, పర్యావరణ చట్టాల అమలు ఉంటేనే మైనింగ్ 'ప్రాణాంతక పరిశ్రమ' (killer industry) కాకుండా ఉంటుంది.
- పరిరక్షణ ఎందుకు?
- వ్యవసాయం, పరిశ్రమలు ఖనిజ నిక్షేపాలు, వాటి నుంచి తయారైన పదార్థాలపై ఎంతగానో ఆధారపడతాయి.
- తవ్వదగిన ఖనిజ నిక్షేపాల మొత్తం పరిమాణం భూ పొరలో కేవలం ఒక శాతం మాత్రమే.
- ఖనిజాలు ఏర్పడటానికి కోట్ల సంవత్సరాలు పట్టింది
- వాటి భర్తీ రేటు ప్రస్తుత వినియోగ రేటుతో పోలిస్తే అత్యల్పం. అందువల్ల ఖనిజ వనరులు పరిమితమైనవి, పునరుత్పాదకం కానివి (finite and non-renewable).
- సమృద్ధిగా ఉన్న ఖనిజ నిక్షేపాలు దేశానికి అత్యంత విలువైనవి, కానీ స్వల్పకాలం ఉండే సంపద.
- ధాతువును ఇంకా లోతు నుంచి తవ్వే కొద్దీ ఖర్చు పెరుగుతుంది, నాణ్యత తగ్గుతుంది.
- పరిరక్షణ చర్యలు:
- ప్రణాళికాబద్ధంగా, స్థిరమైన పద్ధతిలో వాడకం
- తక్కువ గ్రేడ్ ధాతువులను తక్కువ ఖర్చుతో వాడే మెరుగైన సాంకేతికతలు
- లోహాల పునఃచక్రీకరణ (Recycling)
- స్క్రాప్ లోహాల వాడకం
- ప్రత్యామ్నాయ పదార్థాలు.
- పరిశీలనా కృత్యం: ఖనిజాలకు బదులు ప్రత్యామ్నాయాలు వాడుతున్న వస్తువుల జాబితా తయారుచేయమని పుస్తకం సూచించింది.
సులభమైన ఉదాహరణ
పాత ఇనుప, అల్యూమినియం వస్తువులను కరిగించి మళ్లీ కొత్త వస్తువులు చేయడం పునఃచక్రీకరణ; ఇది కొత్త ధాతువు తవ్వాల్సిన అవసరాన్ని తగ్గిస్తుంది.
10. శక్తి వనరులు – సంప్రదాయ, అసంప్రదాయ (Energy Resources: Conventional and Non-Conventional)
వంట చేయడానికి, కాంతి, వేడి కోసం, వాహనాలు నడపడానికి, పరిశ్రమల్లో యంత్రాలు తిప్పడానికి శక్తి అవసరం. శక్తిని ఇంధన ఖనిజాలైన బొగ్గు, పెట్రోలియం, సహజ వాయువు, యురేనియం నుంచి, అలాగే విద్యుత్తు నుంచి పొందవచ్చు.
ముఖ్య విషయాలు
- సంప్రదాయ వనరులు (Conventional sources): కట్టెలు, పేడ పిడకలు, బొగ్గు, పెట్రోలియం, సహజ వాయువు, విద్యుత్తు (జల విద్యుత్తు, ఉష్ణ విద్యుత్తు రెండూ).
- అసంప్రదాయ వనరులు (Non-conventional sources): సౌర, పవన, టైడల్ (పోటు), భూఉష్ణ, బయోగ్యాస్, అణు శక్తి.
- గ్రామీణ భారతదేశంలో: కట్టెలు, పేడ పిడకలు అత్యంత సాధారణ ఇంధనాలు. ఒక అంచనా ప్రకారం గ్రామీణ గృహాల శక్తి అవసరంలో 70% కంటే ఎక్కువ ఈ రెండింటి నుంచే తీరుతోంది.
- అడవుల విస్తీర్ణం తగ్గడం వల్ల కట్టెల వాడకం కొనసాగించడం కష్టమవుతోంది.
- పేడ పిడకలు వాడటాన్ని కూడా ప్రోత్సహించరు, ఎందుకంటే వ్యవసాయంలో వాడగల అత్యంత విలువైన ఎరువు వృథా అవుతుంది.
- బొగ్గు (Coal):
- భారతదేశంలో అత్యంత సమృద్ధిగా లభించే శిలాజ ఇంధనం (fossil fuel).
- విద్యుత్ ఉత్పత్తికి, పరిశ్రమలకు, గృహ అవసరాలకు ఉపయోగపడుతుంది.
- భారతదేశం తన వాణిజ్య శక్తి అవసరాలకు బొగ్గుపై ఎక్కువగా ఆధారపడుతుంది.
- వర్గీకరణ ఎందుకు? అసంప్రదాయ వనరులు ఎంచుకోవడానికి కారణాలు: శిలాజ ఇంధనాలపై (బొగ్గు, చమురు, వాయువు) పెరుగుతున్న ఆధారపడటం, చమురు/వాయువు ధరల పెరుగుదల, కొరత భయం, శిలాజ ఇంధనాల వల్ల పర్యావరణ సమస్యలు.
సులభమైన ఉదాహరణ
ఇంట్లో కట్టెల పొయ్యి సంప్రదాయ వనరుకు, పైకప్పుపై సౌర ప్యానెల్ అసంప్రదాయ వనరుకు ఉదాహరణలు.
11. బొగ్గు ఏర్పడటం – రకాలు (Coal: Formation and Types)
లక్షల సంవత్సరాల పాటు వృక్ష పదార్థం ఒత్తిడికి గురై బొగ్గు ఏర్పడుతుంది. పూడ్చబడిన లోతు, ఒత్తిడి స్థాయి, గడిచిన కాలం ఆధారంగా బొగ్గు అనేక రూపాల్లో లభిస్తుంది.
ముఖ్య విషయాలు
- పీట్ (Peat): చిత్తడి నేలల్లో కుళ్లే మొక్కల నుంచి ఏర్పడుతుంది. కార్బన్ తక్కువ, తేమ ఎక్కువ, ఉష్ణ సామర్థ్యం తక్కువ.
- లిగ్నైట్ (Lignite):
- తక్కువ నాణ్యత గల బ్రౌన్ కోల్; మృదువు, తేమ ఎక్కువ.
- ప్రధాన నిల్వలు తమిళనాడులోని నైవేలిలో ఉన్నాయి; విద్యుత్ ఉత్పత్తికి వాడతారు.
- బిటుమినస్ (Bituminous):
- లోతుగా పూడ్చబడి, ఎక్కువ ఉష్ణోగ్రతకు గురైన బొగ్గు.
- వాణిజ్య వినియోగంలో అత్యంత ప్రాచుర్యం పొందిన బొగ్గు.
- మెటలర్జికల్ కోల్ (Metallurgical coal): అధిక నాణ్యత గల బిటుమినస్; బ్లాస్ట్ ఫర్నేస్లో ఇనుమును కరిగించడానికి ప్రత్యేక విలువ.
- ఆంత్రసైట్ (Anthracite): అత్యుత్తమ నాణ్యత గల గట్టి బొగ్గు.
- క్రమం: పీట్ → లిగ్నైట్ → బిటుమినస్ → ఆంత్రసైట్ – లోతు, ఒత్తిడి, వేడి పెరిగే కొద్దీ కార్బన్ శాతం, నాణ్యత పెరుగుతాయి.
- బొగ్గు భారీ పదార్థం (bulky): ఉపయోగించినప్పుడు బూడిదగా మారి బరువు తగ్గుతుంది. అందువల్ల భారీ పరిశ్రమలు, థర్మల్ పవర్ స్టేషన్లు బొగ్గు క్షేత్రాల్లో లేదా వాటి సమీపంలో ఉంటాయి.
సులభమైన ఉదాహరణ
కట్టెల బొగ్గు కాల్చినప్పుడు చివరికి కొద్ది బూడిద మిగులుతుంది. బొగ్గు కూడా అంతే – కాల్చగా బరువు తగ్గిపోతుంది కాబట్టి దాన్ని దూరం తీసుకెళ్లడం కన్నా అక్కడే పరిశ్రమ పెట్టడం లాభం.
12. భారతదేశంలో బొగ్గు పంపిణీ – గోండ్వానా, టెర్షియరీ బొగ్గు (Distribution of Coal in India)
భారతదేశంలో బొగ్గు రెండు ప్రధాన భౌగోళిక యుగాల శిలా శ్రేణుల్లో లభిస్తుంది – గోండ్వానా, టెర్షియరీ. 'భారతదేశంలో బొగ్గు పంపిణీని వివరించండి' అనేది పుస్తకంలోని అభ్యాస ప్రశ్న.
ముఖ్య విషయాలు
- గోండ్వానా బొగ్గు (Gondwana coal):
- వయస్సు 200 మిలియన్ సంవత్సరాల కంటే కొంచెం ఎక్కువ.
- మెటలర్జికల్ కోల్తో సహా ప్రధాన గోండ్వానా వనరులు దామోదర్ లోయలో (పశ్చిమ బెంగాల్–జార్ఖండ్) ఉన్నాయి.
- ముఖ్య బొగ్గు క్షేత్రాలు: ఝరియా, రాణిగంజ్, బొకారో.
- గోదావరి, మహానది, సోన్, వార్ధా లోయల్లోనూ బొగ్గు నిక్షేపాలున్నాయి. [పుస్తకం వెలుపల వాస్తవం: గోదావరి లోయలోని సింగరేణి బొగ్గు క్షేత్రాలు తెలంగాణలో ఉన్నాయి.]
- టెర్షియరీ బొగ్గు (Tertiary coal):
- కేవలం సుమారు 55 మిలియన్ సంవత్సరాల వయస్సు గలవి.
- ఈశాన్య రాష్ట్రాలైన మేఘాలయ, అస్సాం, అరుణాచల్ ప్రదేశ్, నాగాలాండ్లలో లభిస్తాయి.
- బొగ్గు–పరిశ్రమల సంబంధం: బొగ్గు భారీ పదార్థం కాబట్టి, భారీ పరిశ్రమలు, థర్మల్ విద్యుత్ కేంద్రాలు బొగ్గు క్షేత్రాల వద్దే ఉంటాయి. ఛోటానాగ్పూర్ ప్రాంతంలో బొగ్గు, ఇనుప ధాతువు, మాంగనీస్, మైకా వంటి ఖనిజాలు ఒకే చోట ఉండటం వల్ల అక్కడ ఉక్కు పరిశ్రమలు పెరిగాయి.
- పటం: 'భారతదేశం: బొగ్గు, చమురు, సహజ వాయువు పంపిణీ' పటంలో బొగ్గు క్షేత్రాలను గుర్తించాలని పుస్తకం సూచించింది.
సులభమైన ఉదాహరణ
ఝరియా, రాణిగంజ్, బొకారో – ఈ మూడూ దామోదర్ లోయ గోండ్వానా బొగ్గు క్షేత్రాలు; ఈశాన్య భారత బొగ్గు మాత్రం వయస్సులో చిన్నదైన టెర్షియరీ రకం.
13. పెట్రోలియం – ఏర్పడే విధానం, ఉత్పత్తి ప్రాంతాలు (Petroleum)
బొగ్గు తర్వాత భారతదేశంలో రెండవ ప్రధాన శక్తి వనరు పెట్రోలియం (ఖనిజ చమురు). ఇది వేడికి, వెలుతురుకు ఇంధనం, యంత్రాలకు కందెనలు (lubricants), అనేక తయారీ పరిశ్రమలకు ముడి సరుకులు అందిస్తుంది.
ముఖ్య విషయాలు
- నోడల్ పరిశ్రమ: పెట్రోలియం శుద్ధి కర్మాగారాలు (Refineries) సింథటిక్ వస్త్రాలు, ఎరువులు, అనేక రసాయన పరిశ్రమలకు 'నోడల్ పరిశ్రమ'గా పనిచేస్తాయి.
- ఏర్పడే నిర్మాణాలు:
- భారతదేశంలో చాలా పెట్రోలియం నిక్షేపాలు టెర్షియరీ యుగ శిలా నిర్మాణాల్లోని ఆంటిక్లైన్లు (anticlines), భ్రంశ ఉచ్చులు (fault traps)తో ముడిపడి ఉన్నాయి.
- ముడతలు పడిన ప్రాంతాల్లో (ఆంటిక్లైన్ లేదా డోమ్), పైకి ఉన్న ముడత శిఖరంలో చమురు చిక్కుకుంటుంది.
- చమురు ఉన్న పొర సచ్ఛిద్ర (porous) సున్నపురాయి లేదా ఇసుకరాయి; దీని ద్వారా చమురు ప్రవహించగలదు. మధ్యలో ఉండే అపారగమ్య (non-porous) పొరలు చమురు పైకి లేదా కిందకి పోకుండా ఆపుతాయి.
- సచ్ఛిద్ర, అపారగమ్య శిలల మధ్య భ్రంశ ఉచ్చుల్లో కూడా పెట్రోలియం ఉంటుంది.
- వాయువు తేలికైనది కాబట్టి సాధారణంగా చమురు పైభాగంలో ఉంటుంది.
- ప్రధాన ఉత్పత్తి ప్రాంతాలు: ముంబై హై, గుజరాత్, అస్సాం.
- పశ్చిమ భారతంలోని మూడు ప్రధాన ఆఫ్షోర్ (సముద్ర తీర) క్షేత్రాలను పటంలో గుర్తించాలని పుస్తకం సూచించింది.
- అంక్లేశ్వర్ గుజరాత్లోని అత్యంత ముఖ్యమైన క్షేత్రం.
- అస్సాం భారతదేశంలో అత్యంత పురాతన చమురు ఉత్పత్తి రాష్ట్రం
- ముఖ్య క్షేత్రాలు: డిగ్బోయ్, నహర్కటియా, మోరన్–హుగ్రిజన్.
సులభమైన ఉదాహరణ
స్పాంజిలో నీరు ఇంకిపోయి ఉన్నట్లే, సచ్ఛిద్ర ఇసుకరాయిలో చమురు నిండి ఉంటుంది; పైన బిగుతుగా మూసిన రాతి పొర ఉండటం వల్ల అది బయటకు పోదు.
14. సహజ వాయువు, గ్యాస్ పైప్లైన్లు (Natural Gas and Gas Grid)
సహజ వాయువు (Natural Gas) పెట్రోలియం నిక్షేపాలతో కలిసి ఉంటుంది; ముడి చమురును భూ ఉపరితలానికి తెచ్చినప్పుడు విడుదల అవుతుంది. ఇది ఇంధనంగా, ముడి సరుకుగా ఉపయోగపడుతుంది.
ముఖ్య విషయాలు
- ఉపయోగాలు:
- విద్యుత్ రంగంలో ఇంధనం
- పరిశ్రమల్లో వేడి కోసం
- రసాయన, పెట్రోకెమికల్, ఎరువుల పరిశ్రమల్లో ముడి సరుకు
- రవాణా ఇంధనం
- వంట ఇంధనం.
- CNG, PNG: గ్యాస్ మౌలిక వసతులు, నగర గ్యాస్ పంపిణీ (CGD) నెట్వర్క్లు విస్తరించడంతో సహజ వాయువు రవాణా ఇంధనంగా (CNG – సంపీడిత సహజ వాయువు), ఇళ్లలో వంట ఇంధనంగా (PNG – పైపు ద్వారా సహజ వాయువు) అభివృద్ధి చెందుతోంది.
- ప్రధాన వాయు నిల్వలు:
- ముంబై హై, దానికి అనుబంధ క్షేత్రాలు (పశ్చిమ తీరం).
- ఖంభాత్ (కాంబే) బేసిన్లో లభించిన నిల్వలు వీటికి అదనం.
- తూర్పు తీరంలో కృష్ణా–గోదావరి బేసిన్లో కొత్త నిల్వలు కనుగొన్నారు. [పుస్తకం వెలుపల వాస్తవం: ఈ బేసిన్ ఆంధ్రప్రదేశ్ తీరంలో ఉంది.]
- హజీరా–విజయ్పూర్–జగదీష్పూర్ (HVJ) పైప్లైన్:
- GAIL (India) నిర్మించిన మొదటి 1,700 కి.మీ. పొడవైన దేశీయ క్రాస్-కంట్రీ గ్యాస్ పైప్లైన్.
- ముంబై హై, బసీన్ గ్యాస్ క్షేత్రాలను పశ్చిమ, ఉత్తర భారతంలోని అనేక ఎరువులు, విద్యుత్, పారిశ్రామిక సముదాయాలతో కలుపుతుంది.
- ఇది భారతదేశ గ్యాస్ మార్కెట్ అభివృద్ధికి ఊతమిచ్చింది.
- విస్తరణ:
- గ్యాస్ మౌలిక వసతులు 1,700 కి.మీ. నుంచి 18,500 కి.మీ. క్రాస్-కంట్రీ పైప్లైన్లకు పదింతలకు పైగా పెరిగాయి
- ఈశాన్య రాష్ట్రాలతో సహా అన్ని గ్యాస్ వనరులను, వినియోగ మార్కెట్లను కలిపి ఒక గ్యాస్ గ్రిడ్గా 34,000 కి.మీ. దాటుతుందని అంచనా. 'ఒక దేశం – ఒక గ్రిడ్' (One Nation One Grid) కింద GAIL వేస్తున్న పైప్లైన్ల సమాచారం సేకరించాలని పుస్తకం సూచించింది.
సులభమైన ఉదాహరణ
ఇంట్లో పైపు ద్వారా వచ్చే వంట గ్యాస్ PNG; ఆటోలు, కార్లలో వాడే ట్యాంక్ గ్యాస్ CNG – రెండూ సహజ వాయువే.
15. విద్యుత్తు – జల విద్యుత్తు, ఉష్ణ విద్యుత్తు (Electricity: Hydel and Thermal)
విద్యుత్తుకు నేటి ప్రపంచంలో ఎన్నో ఉపయోగాలున్నాయి. అందుకే ఒక దేశ తలసరి విద్యుత్ వినియోగాన్ని (per capita consumption) అభివృద్ధికి సూచికగా పరిగణిస్తారు.
ముఖ్య విషయాలు
- తయారీ రెండు విధాలు:
- ప్రవహించే నీటితో హైడ్రో టర్బైన్లను తిప్పడం ద్వారా జల విద్యుత్తు (Hydro electricity).
- బొగ్గు, పెట్రోలియం, సహజ వాయువు వంటి ఇంధనాలను మండించి టర్బైన్లను తిప్పడం ద్వారా ఉష్ణ విద్యుత్తు (Thermal power).
- ఒకసారి ఉత్పత్తి అయ్యాక విద్యుత్తు ఏ విధంగా తయారైనా ఒకేలా ఉంటుంది.
- జల విద్యుత్తు:
- వేగంగా ప్రవహించే నీటితో ఉత్పత్తి అవుతుంది; ఇది పునరుత్పాదక వనరు.
- బహుళార్థ సాధక ప్రాజెక్టుల ఉదాహరణలు: భాక్రా నంగల్, దామోదర్ వ్యాలీ కార్పొరేషన్, కోపిలి జల విద్యుత్ ప్రాజెక్టు.
- ఉష్ణ విద్యుత్తు:
- బొగ్గు, పెట్రోలియం, సహజ వాయువులతో తయారు చేస్తారు.
- ఉష్ణ విద్యుత్ కేంద్రాలు పునరుత్పాదకం కాని శిలాజ ఇంధనాలను వాడతాయి.
- అభ్యాస కృత్యాలు: తమ రాష్ట్రంలోని ఉష్ణ/జల విద్యుత్ కేంద్రాల సమాచారాన్ని భారత పటంలో చూపడం, కొన్ని నదీ లోయ ప్రాజెక్టులు – వాటి నదులపై కట్టిన ఆనకట్టల పేర్లు రాయడం పుస్తకం సూచించిన కృత్యాలు. 'భారతదేశం: అణు, ఉష్ణ విద్యుత్ కేంద్రాల పంపిణీ' పటం కూడా ఇచ్చారు.
సులభమైన ఉదాహరణ
ఎత్తు నుంచి పడే నీరు టర్బైన్ రెక్కలను తిప్పితే జల విద్యుత్తు; బొగ్గు మండించి నీటిని ఆవిరి చేసి ఆ ఆవిరితో టర్బైన్ తిప్పితే ఉష్ణ విద్యుత్తు.
16. సౌర శక్తి, పవన శక్తి (Solar and Wind Energy)
ఉష్ణమండల దేశమైన భారతదేశంలో సూర్యరశ్మి, నీరు, గాలి, జీవ పదార్థం (biomass) సమృద్ధిగా ఉన్నాయి. ఈ పునరుత్పాదక శక్తి వనరులను అభివృద్ధి చేయడానికి భారతదేశం ప్రపంచంలోనే అతిపెద్ద కార్యక్రమాలు చేపట్టింది.
ముఖ్య విషయాలు
- అసంప్రదాయ వనరులు ఎందుకు? శిలాజ ఇంధనాలపై పెరుగుతున్న ఆధారపడటం
- చమురు, వాయువు ధరల పెరుగుదల, కొరత వల్ల భవిష్యత్తు శక్తి భద్రతపై అనిశ్చితి
- ఇది జాతీయ ఆర్థిక వ్యవస్థ వృద్ధిపై ప్రభావం చూపుతుంది
- శిలాజ ఇంధనాల వాడకం పర్యావరణ సమస్యలూ కలిగిస్తుంది. అందువల్ల సౌర, పవన, టైడల్, జీవ పదార్థం, వ్యర్థ పదార్థాల నుంచి శక్తి వంటి పునరుత్పాదక వనరులను వాడాలి.
- సౌర శక్తి (Solar energy):
- భారతదేశం ఉష్ణమండల దేశం కాబట్టి సౌర శక్తిని ఉపయోగించుకునే అపారమైన అవకాశాలున్నాయి.
- ఫోటోవోల్టాయిక్ (Photovoltaic) సాంకేతికత సూర్యరశ్మిని నేరుగా విద్యుత్తుగా మారుస్తుంది.
- గ్రామీణ, మారుమూల ప్రాంతాల్లో వేగంగా ప్రాచుర్యం పొందుతోంది.
- భారతదేశంలోని వివిధ ప్రాంతాల్లో పెద్ద సౌర విద్యుత్ కేంద్రాలు స్థాపిస్తున్నారు; ఇవి గ్రామీణ గృహాలు కట్టెలు, పేడ పిడకలపై ఆధారపడటాన్ని తగ్గించి పర్యావరణ పరిరక్షణకు, వ్యవసాయానికి కావలసిన ఎరువు సరఫరాకు తోడ్పడతాయి.
- సౌర శక్తితో పనిచేసే ఎలక్ట్రానిక్ పాల పరీక్ష పరికరం పుస్తకంలో ఉదాహరణగా ఇచ్చారు.
- పవన శక్తి (Wind power):
- భారతదేశంలో పవన శక్తి సామర్థ్యం చాలా ఎక్కువ.
- అతిపెద్ద పవన క్షేత్ర సమూహం (wind farm cluster) తమిళనాడులో నాగర్కోయిల్ నుంచి మదురై వరకు ఉంది.
- ఆంధ్రప్రదేశ్, కర్ణాటక, గుజరాత్, కేరళ, మహారాష్ట్ర, లక్షద్వీప్లలో కూడా ముఖ్యమైన పవన క్షేత్రాలున్నాయి.
- పవన శక్తిని సమర్థంగా వాడటంలో నాగర్కోయిల్, జైసల్మేర్ ప్రసిద్ధి.
- కృత్యం: భారతదేశంలో కొత్తగా స్థాపించిన సౌర విద్యుత్ కేంద్రాల సమాచారం సేకరించమని పుస్తకం సూచించింది.
సులభమైన ఉదాహరణ
గ్రామంలో సౌర ప్యానెల్ సాయంతో వీధి దీపాలు వెలగడం వల్ల కట్టెల వాడకం తగ్గి, పిడకల పేడను పొలానికి ఎరువుగా వాడే అవకాశం పెరుగుతుంది.
17. అణు శక్తి, బయోగ్యాస్ (Nuclear Energy and Biogas)
అసంప్రదాయ వనరుల్లో అణు శక్తి, బయోగ్యాస్ గ్రామీణ, పారిశ్రామిక అవసరాలకు ముఖ్యమైనవి. అణు శక్తికి ఖనిజాలు ముడి సరుకు; బయోగ్యాస్కు వ్యర్థాలే ముడి సరుకు.
ముఖ్య విషయాలు
- అణు (పరమాణు) శక్తి (Nuclear / Atomic energy):
- పరమాణువుల నిర్మాణాన్ని మార్చడం ద్వారా పొందుతారు. అలా మార్చినప్పుడు వేడి రూపంలో చాలా శక్తి విడుదల అవుతుంది; దీన్ని విద్యుత్ ఉత్పత్తికి వాడతారు.
- ముడి ఖనిజాలు యురేనియం (Uranium), థోరియం (Thorium). ఇవి జార్ఖండ్లో, రాజస్థాన్లోని ఆరావళి పర్వత శ్రేణుల్లో లభిస్తాయి.
- కేరళలోని మోనజైట్ ఇసుకలు (Monazite sands) థోరియంతో సమృద్ధిగా ఉంటాయి.
- భారతదేశంలోని 6 అణు విద్యుత్ కేంద్రాలను, అవి ఉన్న రాష్ట్రాలను గుర్తించాలని పుస్తకం సూచించింది (పటం: అణు, ఉష్ణ విద్యుత్ కేంద్రాల పంపిణీ).
- బయోగ్యాస్ (Biogas):
- పొదలు, వ్యవసాయ వ్యర్థాలు, జంతు, మానవ వ్యర్థాలను గృహ వినియోగం కోసం బయోగ్యాస్ తయారీకి వాడతారు.
- సేంద్రియ పదార్థం కుళ్లడం వల్ల వాయువు వస్తుంది; కిరోసిన్, పేడ పిడకలు, బొగ్గు కంటే దీని ఉష్ణ సామర్థ్యం ఎక్కువ.
- బయోగ్యాస్ ప్లాంట్లను పురపాలక, సహకార, వ్యక్తిగత స్థాయిలో ఏర్పాటు చేస్తారు.
- పశువుల పేడతో నడిచే ప్లాంట్లను గ్రామీణ భారతదేశంలో 'గోబర్ గ్యాస్ ప్లాంట్లు' అంటారు.
- ఇవి రైతుకు శక్తి, మెరుగైన ఎరువు అనే జంట ప్రయోజనాలను ఇస్తాయి.
- పేడ వాడకంలో ఇది అత్యంత సమర్థమైన పద్ధతి; ఎరువు నాణ్యత పెరుగుతుంది; కట్టెలు, పేడ పిడకలు కాల్చడం వల్ల చెట్లు, ఎరువు నష్టం జరగకుండా ఆపుతుంది.
సులభమైన ఉదాహరణ
గ్రామంలో కొన్ని ఇళ్ల పశువుల పేడను ఒక గోబర్ గ్యాస్ ప్లాంట్లో వేస్తే ఇళ్లకు వంట గ్యాస్ వస్తుంది; ప్లాంట్ నుంచి వచ్చిన మిగిలిన పదార్థాన్ని ఎరువుగా పొలంలో వాడవచ్చు.
18. భూఉష్ణ శక్తి, టైడల్ శక్తి, శక్తి పరిరక్షణ (Geothermal, Tidal Energy and Conservation of Energy)
మిగిలిన రెండు అసంప్రదాయ వనరులు భూఉష్ణ శక్తి, టైడల్ (సముద్ర పోటు) శక్తి. చివరగా శక్తి పరిరక్షణ ప్రాధాన్యాన్ని, అధ్యాయ అభ్యాసాల్లోని వాస్తవాలను చూద్దాం.
ముఖ్య విషయాలు
- భూఉష్ణ శక్తి (Geothermal energy):
- భూమి అంతర్భాగంలోని వేడిని ఉపయోగించి ఉత్పత్తి చేసే వేడి, విద్యుత్తు.
- లోతుకు వెళ్లే కొద్దీ భూమి వేడెక్కుతుంది; ఇదే భూఉష్ణ శక్తికి కారణం. భూఉష్ణ ప్రవణత (geothermal gradient) ఎక్కువగా ఉన్న చోట తక్కువ లోతులోనే అధిక ఉష్ణోగ్రతలు ఉంటాయి.
- అక్కడి భూగర్భ జలం శిలల నుంచి వేడిని గ్రహించి వేడెక్కుతుంది; ఉపరితలానికి పైకి వచ్చేటప్పుడు ఆవిరిగా మారుతుంది. ఈ ఆవిరి టర్బైన్లను తిప్పి విద్యుత్తు ఉత్పత్తి చేస్తుంది.
- భారతదేశంలో కొన్ని వందల వేడి నీటి బుగ్గలు (hot springs) ఉన్నాయి; వీటిని విద్యుత్తు కోసం వాడవచ్చు.
- రెండు ప్రయోగాత్మక ప్రాజెక్టులు ఏర్పాటు చేశారు: ఒకటి హిమాచల్ ప్రదేశ్లోని మణికరన్ సమీపంలో పార్వతి లోయలో; మరొకటి లద్దాఖ్లోని పుగా లోయలో. [పుస్తకం వెలుపల వాస్తవం: 2019 నుంచి లద్దాఖ్ కేంద్రపాలిత ప్రాంతం.]
- టైడల్ శక్తి (Tidal energy):
- సముద్ర పోటు (tides)తో విద్యుత్తు తయారు చేయవచ్చు.
- ఇన్లెట్ల (సముద్ర ఇరుకు ప్రవేశాల) అడ్డంగా ఫ్లడ్గేట్ ఆనకట్టలు కడతారు. అధిక పోటు (high tide) సమయంలో నీరు లోపలికి ప్రవహించి, గేటు మూసినప్పుడు చిక్కుకుంటుంది. బయట పోటు తగ్గాక, ఆపిన నీరు పైపు ద్వారా విద్యుత్ టర్బైన్ గుండా తిరిగి సముద్రంలోకి ప్రవహిస్తుంది.
- భారతదేశంలో టైడల్ శక్తికి అనువైన ప్రదేశాలు: పశ్చిమ తీరంలో గుజరాత్లోని ఖంభాత్ (కాంబే) ఖాతం, కచ్ ఖాతం; పశ్చిమ బెంగాల్లోని సుందర్బన్స్ ప్రాంతంలో గంగా డెల్టా.
- శక్తి పరిరక్షణ (Conservation of energy):
- వ్యవసాయం, పరిశ్రమలు, రవాణా, వాణిజ్యం, గృహాలు – ప్రతి రంగానికి శక్తి అవసరం. స్వాతంత్ర్యానంతర ఆర్థికాభివృద్ధి ప్రణాళికలకు ఎక్కువ శక్తి అవసరమైంది; అన్ని రూపాల్లో శక్తి వినియోగం పెరుగుతోంది.
- స్థిరమైన శక్తి అభివృద్ధికి రెండు స్తంభాలు: శక్తి పరిరక్షణను ప్రోత్సహించడం, పునరుత్పాదక శక్తి వనరులను ఎక్కువగా వాడటం (twin planks).
- భారతదేశం ప్రస్తుతం ప్రపంచంలో అతి తక్కువ శక్తి సామర్థ్యం గల దేశాల్లో ఒకటి.
- పౌరులుగా చేయగలిగేవి: సొంత వాహనాలకు బదులు ప్రజా రవాణా వాడటం; ఉపయోగించనప్పుడు విద్యుత్తును ఆపేయడం; విద్యుత్ ఆదా చేసే పరికరాలు వాడటం; అసంప్రదాయ వనరులు వాడటం.
- నినాదం: "ఆదా చేసిన శక్తి = ఉత్పత్తి చేసిన శక్తి" (Energy saved is energy produced).
- అధ్యాయ అభ్యాసాల్లోని వాస్తవాలు:
- శిలల క్షయంతో ఏర్పడే ఖనిజం బాక్సైట్
- కోడెర్మా (జార్ఖండ్) మైకా అగ్రగామి
- ఖనిజాలు అవక్షేప శిలల పొరల్లో సంచయం అవుతాయి
- మోనజైట్ ఇసుకలో థోరియం ఉంటుంది. అధ్యాయం చివరి క్రాస్వర్డ్ ప్రశ్నల సారం: ఆంత్రసైట్ = గట్టి బొగ్గు
- మాగ్నెటైట్ = ఉత్తమ ఇనుప ధాతువు
- బాక్సైట్ = అల్యూమినియం ధాతువు
- సున్నపురాయి = సిమెంట్ ముడి సరుకు
- బైలదిల్లాలో తవ్వే ఇనుప ధాతువు హెమటైట్
- ఈశాన్య భారత బొగ్గు యుగం టెర్షియరీ.
సులభమైన ఉదాహరణ
గదిలో ఎవరూ లేనప్పుడు లైట్, ఫ్యాన్ ఆపేయడం, దగ్గరి ప్రయాణాలకు బస్సు వాడటం – ఇవి శక్తి పరిరక్షణకు రోజువారీ ఉదాహరణలు.