சில வாரங்களுக்குமுன் கோபு தன் வலைப்பதிவில் ஹேபர் பாஷ் முறை பற்றி, தாமஸ் ஹாகர் எழுதிய The Alchemy of Air என்ற புத்தகத்தை முன்வைத்து எழுதியிருந்தார். அந்தப் புத்தகத்தை வாங்கி சமீபத்தில் படித்து முடித்தேன்.
நாம் பலரும் ஹேபர்-பாஷ் முறை பற்றி வேதியியல் புத்தகத்தில் படித்திருப்போம். காற்றில் உள்ள நைட்ரஜனைப் பிடித்து அதனை அம்மோனியா என்ற வேதிப்பொருளாக மாற்றுவதற்கான வழிமுறையே இது.
உலகில் உள்ள அனைத்து உயிருள்ள பொருள்களிலும் நான்கு முக்கியமான தனிமங்கள் - கரி (கார்பன்), நைட்ரஜன், ஹைட்ரஜன், ஆக்சிஜன் - உள்ளன. இவைதவிர கொஞ்சம் கொஞ்சம் பிற தனிமங்கள் உள்ளன. ஆனால் இந்த நான்கும்தான் மிக மிக முக்கியமானவை. இவற்றில் ஒன்று கிடைக்காவிட்டாலும் உயிர்கள் உருவாக முடியாது; பிழைக்க முடியாது.
இவற்றுள் ஆக்சிஜனும் நைட்ரஜனும் காற்றில் வேண்டிய அளவு உள்ளன. மிகக் குறைந்த அளவில் கரியமில வாயு (கார்பன் டை ஆக்சைட்) வடிவில் கரி உள்ளது. ஹைட்ரஜன் பொதுவாக தனியாகக் கிடைக்காது. ஹைட்ரஜனும் ஆக்சிஜனும் சேர்ந்து நீராக வேண்டிய அளவு கிடைக்கின்றன.
தாவரங்கள் காற்றிலிருந்து கரியமில வாயுவை எடுத்துக்கொண்டு, மண்ணிலிருந்து நீரை எடுத்துக்கொண்டு சூரிய ஒளியில் அவற்றை இணைத்து உணவு தயாரிக்கின்றன என்று படித்திருப்போம். இதற்குத்தான் ஒளிச்சேர்க்கை (ஆங்கிலத்தில் ஃபோடோசின்தெசிஸ்) என்று பெயர். கரியமில வாயு, நீர் இரண்டிலிருந்தும் கரி, ஆக்சிஜன், ஹைட்ரஜன் கிடைக்கும். நைட்ரஜன் எங்கிருந்து கிடைக்கும்?
காற்றில் எக்கச்சக்கமான அளவு நைட்ரஜன் உள்ளது. கிட்டத்தட்ட 78%. ஆக்சிஜன் 21%. ஆனால் இந்த நைட்ரஜன் N2 என்ற மூலக்கூறு வடிவில் உள்ளது. தாவரங்களால் இந்த நைட்ரஜனைப் பயன்படுத்த முடியாது. தாவரங்களுக்குத் தேவை N என்ற தனியான வடிவில் இருக்கும் ஃபிக்ஸட் நைட்ரஜன். இந்த ஃபிக்ஸட் நைட்ரஜன் இல்லாவிட்டால் தாவரங்களால் வளர முடியாது. தாவர, விலங்குகளுக்குத் தேவையான புரதங்கள் அனைத்தும் அமினோ அமிலங்கள் மூலமாக உருவாகின்றன. இந்த அனிமோ அமிலங்களுக்கு மிக அடிப்படை இந்த ஃபிக்ஸட் நைட்ரஜன்.
தாவரங்களுக்கு இந்த ஃபிக்ஸட் நைட்ரஜன் இரண்டு விதங்களில் கிடைத்துவந்தது. சில தாவரங்கள், முக்கியமாக பயறு, பருப்பு, சோயா போன்றவற்றின் வேர்களை குறிப்பிட்டவகை நுண்ணுயிரிகள் தாக்கி, முடிச்சுகளை ஏற்படுத்தி அவற்றில் உட்கார்ந்துகொள்ளும். ஆனால் இந்த நுண்ணுயிரிகள் நல்லது செய்பவை. அவை காற்றில் உள்ள N2 நைட்ரஜனைப் பிடித்து, அவற்றை ஃபிக்ஸட் நைட்ரஜன் இருக்கும் மூலக்கூறுகளாக அம்மோனியா, யூரியா போன்றவையாக மாற்றும். இவை மண்ணில் கலந்துவிடும். இந்த ஃபிக்ஸட் நைட்ரஜனை தாவரங்கள் பயன்படுத்திக்கொண்டு நன்கு வளரும்.
இந்தக் காரணத்தால்தான் பாரம்பரியமான உழவர்கள் பயிர் மாற்றம் செய்து, நெல்லோ கரும்போ விளைவிப்பதற்கு இடையிடையே பயறு விளைவிப்பார்கள். நெல், கோதுமை, கரும்பு ஆகியவற்றால் இந்த ஃபிக்ஸட் நைட்ரஜனை உருவாக்கும் நுண்ணுயிரிகளைத் தம்மை நோக்கி இழுக்கமுடியாது. ஆனால் பயறு போன்றவை மண்ணில் உருவாக்கியிருக்கும் ஃபிக்ஸட் நைட்ரஜனை இவை நன்கு பயன்படுத்திக்கொள்ளும்.
இரண்டாவது வழிமுறை, உரங்களைப் பயன்படுத்துவது. தாவர உண்ணி விலங்குகளின் (முக்கியமாக மாடுகள்) கழிவுகளில் ஃபிக்ஸட் நைட்ரஜன் அதிகமாகக் கிடைக்கிறது. அதேபோல தாவரக் கழிவுகளை மண்ணில் புதைத்துவைத்து உருவாக்கும் மக்கிய உரம் (கம்போஸ்ட்), அல்லது மண் புழுக்களைக் கொண்டு உருவாக்கும் மண்புழு உரம் (வெர்மி கம்போஸ்ட்) ஆகியவற்றிலும் ஃபிக்ஸட் நைட்ரஜன் நிறைய உள்ளது. அதனால்தான் விவசாயிகள் பாரம்பரியமாக இந்த உரங்களைப் பயன்படுத்தி வந்தனர். இந்த உரங்கள் இருக்கும்போது விளைச்சல் அதிகமாக இருக்கும்.
***
ஐரோப்பிய நாடுகளிலும் அமெரிக்காவிலும் 19 நூற்றாண்டில் மருத்துவ முன்னேற்றம் காரணமாக மக்கள் தொகை அதிகமாக அதிகமாக, உரத்துக்கான தேவை அதிகமானது. இருக்கும் குறைவான இடத்தில் விளைச்சலை அதிகப்படுத்தவேண்டியிருந்தது. இல்லாவிட்டால் பஞ்சம்தான். அப்போது அவர்கள் முதலில் கண்டறிந்தது தென்னமெரிக்கக் கண்டத்தில் உள்ள பெரு என்ற நாட்டில் உள்ள ஒரு சிறு தீவு. அந்தத் தீவில் பல நூறு ஆண்டுகளாக வாழ்ந்துவரும் கடல் பறவைகள் மண்ணில் எச்சம் இட்டிருந்தன. இந்த எச்சங்கள் (குவானோ என்று இதற்குப் பெயர்), பல அடி ஆழத்தில் பெரும் பரப்பில் குவிந்திருந்தன. இவற்றில் ஃபிக்ஸட் நைட்ரஜன் பெருமளவில் இருந்தது.
பத்தொன்பதாம் நூற்றாண்டில், இதனை விற்றுப் பணம் பண்ணும் தொழிலில் சிலர் இறங்கினர். இந்த குவானோவில் உள்ள வலுவான ரசாயனங்கள் காரணமாக மனிதர்களால் எளிதாக இவற்றைக் கையாள முடியாது. பல ஆயிரம் சீனர்கள் கொத்தடிமைகளாகக் கொண்டுவரப்பட்டு, மிக மோசமான சூழலில் இந்தப் பறவை எச்சத்தைக் கையாளக் கொடுமைப்படுத்தப்பட்டனர். ஆனால் சில பத்தாண்டுகளில் இந்த எச்சம் தீர்ந்துவிட்டது. உடனே ஐரோப்பிய, அமெரிக்க நாடுகளில் பதற்றம் அதிகமாகிவிட்டது. அந்நாட்டு விவசாயிகள் இந்த உரத்துக்கு ஒருவகையில் அடிமையாகியிருந்தனர்.
அந்த நேரத்தில்தான் அதே பெரு நாட்டில் எக்கச்சக்கமான அளவில் ஒருவகை உப்பு இருப்பது தெரியவந்தது. சீனர்கள் ஆறு/ஏழாம் நூற்றாண்டிலேயே வெடியுப்பு (சால்ட்பீட்டர்) என்ற பொருளைக் கண்டுபிடித்து அதனைக் கொண்டு வெடிகளை உருவாக்கியிருந்தனர். பின்னர் ஐரோப்பிய நாடுகள் அனைத்துமே துப்பாக்கி, பீரங்கிகளுக்குத் தேவையான வெடிமருந்தை இந்த வெடியுப்பிலிருந்தே தயாரித்தனர். இந்த வெடியுப்பு இந்தியாவில் இமயமலை அடிவாரத்தில் பெருமளவு கிடைத்தது. ஆங்கிலேயர்கள் இந்தியா வந்தபோது சாதாரண உப்பு (சோடியம் குளோரைடு), வெடியுப்பு (பொடாஷியம் நைட்ரேட்டு) ஆகியவற்றை வாங்கி தங்கள் நாட்டுக்கு எடுத்துச் செல்ல முகலாயப் பேரரசிடம் வரியில்லா உரிமை பெற்றனர். ஆனால் பிற ஐரோப்பிய நாடுகளிடம் வெடியுப்புக்கான சரியான இடம் கிடைக்கவில்லை. அப்போதுதான் பெரு நாட்டில் கிடைத்த உப்பு அவர்களுக்குத் தெரியவந்தது.
பெரு உப்பு என்பது சோடியம் நைட்ரேட்டு NaNO3. இது இந்திய வெடியுப்பான பொடாஷியம் நைட்ரேட்டைவிட KNO3 சக்தி குறைவானது. ஆனாலும் அதைக்கொண்டும் சுமாரான வெடிமருந்தைத் தயாரிக்கலாம். எனவே இந்த பெரு நைட்ரேட் உப்பு பெருமளவு ஐரோப்பாவுக்கு ஏற்றுமதியானது. அதைக்கொண்டு அங்கே பல நாடுகளும் வெடிமருந்து தயாரித்தனர். யாருக்கெல்லாம் வெடியுப்பு (பொடாஷியம் நைட்ரேட்) கிடைத்ததோ, அவர்கள் மேலும் சிறப்பான வெடிமருந்தைத் தயாரித்துக்கொண்டனர்.
பெருவில் கிடைத்துக்கொண்டிருந்த பறவை எச்சம் தீர்ந்ததும், பெரு உப்பில் ஃபிக்ஸட் நைட்ரஜன் உள்ளது என்ற விஷயம் மக்களுக்குத் தெரியவந்தது. எனவே இந்தப் பெரு உப்பை (சோடியம் நைட்ரேட்டை) விவசாயிகள் வயல்களில் தெளிக்க ஆரம்பித்தனர்.
இதுதான் உலகின் முதல் செயற்கை உரம் எனலாம். ஆனால் இந்த செயற்கை உரம் ஆரம்பத்தில் இயற்கையாகக் கிடைத்தது என்று ஞாபகம் வைத்துக்கொள்ளுங்கள்! (குழம்பாதீர்கள்... விரைவில் தெளிவாகும்.)
பெரு உப்பு விளைவிக்கும் பூமி ஒரு பெரும் சண்டைக்குக் காரணமானது. பொலிவியாவும் பெருவும் ஒரு பக்கம், சீலே ஒரு பக்கம் என இந்த நாடுகளுக்கிடையே போர் ஏற்பட்டு, சீலே நாடு இந்த உப்பு விளைவிக்கும் பகுதியைத் தான் பிடுங்கிக்கொண்டது. அதனால் பெரு உப்பு என்பது சீலே உப்பு என்றும் அழைக்கப்படுகிறது. இன்று இந்தப் பகுதி சீலே நாட்டின் ஒரு பகுதியாகவே உள்ளது.
***
1899-ல் சர் வில்லியம் க்ரூக்ஸ் என்ற பிரிட்டிஷ் விஞ்ஞானி, சீலே உப்பும் தீர்ந்துவிட்டால் என்ன ஆகும் என்ற கேள்வியை முன்வைத்தார். பெரு பறவை எச்சம் தீர்ந்துபோனதுபோல சீலே உப்பும் தீர்ந்துவிடலாம். அப்போது ஐரோப்பிய மக்கள் என்ன செய்வார்கள்? உணவு விளைச்சல் குறைந்து, பஞ்சம் ஏற்பட்டு, மக்கள் கொத்துக் கொத்தாக மடிவார்கள் என்று அவர் ஆரூடம் சொன்னார்.
ஜெர்மன் விஞ்ஞானிகளுக்கோ வேறு பயம் இருந்தது. நாளை ஜெர்மனிக்கும் பிரிட்டனுக்கும் போர் ஏற்பட்டால், சீலேயிலிருந்து ஜெர்மனிக்கு வரும் உரக் கப்பல்களை பிரிட்டன் வழிமறித்துவிட்டால் ஜெர்மனியால் வெடிமருந்தும் தயாரிக்க முடியாது; உணவும் தயாரிக்க முடியாது. ஜெர்மானியர்கள் போரில் தோற்றுவிடுவார்கள்.
இதன்விளைவாக ஃப்ரிட்ஸ் ஹேபர் என்ற ஜெர்மன் விஞ்ஞானி உருவாக்கியதுதான் ஹேபர் வழிமுறை. ஆஸ்ட்வால்ட் (Wilhelm Ostwald), நெர்ன்ஸ்ட் (Walther Nernst) ஆகிய முன்னோடிகள் முன்வைத்த வழிமுறையில் மிகப்பெரும் மாற்றங்களைக் கொண்டுவந்து, அதி அழுத்தக் கலனில், ஆஸ்மியம் என்ற செயலூக்கி உலோகத்தின் முன்னிலையில், நைட்ரஜனை உடைத்து ஹைட்ரஜனுடன் அதனைச் சேர்ப்பதன்மூலம் அம்மோனியாவை ஹேபர் உருவாக்கினார். N2 நைட்ரஜனை உடைக்க அதிக வெப்பநிலை தேவைப்பட்டது. ஆனால் அப்போது உருவாகும் அம்மோனியா NH3, அந்த அதிக வெப்பநிலையில் உடைந்துபோனது. ஆனால் அழுத்தத்தை அதிகரித்தால், குறைந்த வெப்பநிலையிலேயே நைட்ரஜனை உடைக்க முடியும் என்று ஹேபர் கண்டுபிடித்தார். கூடவே, ஆஸ்மியம் என்ற செயலூக்கியை வினை நடக்கும் இடத்தில் சேர்த்தால் வினை வேகமாக நடைபெறுகிறது என்பதையும் அவர் கண்டுபிடித்தார்.
இந்தச் செயல்முறையை ஹேபர், BASF என்ற ஜெர்மன் நிறுவனத்துக்கு விற்றார். அந்த நிறுவனத்தில் வேலை செய்த கார்ல் பாஷ், இந்த வழிமுறையை எடுத்துக்கொண்டு இதனை மிகப்பெரிய தொழிற்சாலை வழிமுறையாக மாற்றினார். ஆஸ்மியம் மிகக் குறைவாகக் கிடைக்கக்கூடிய ஒரு பொருள். எனவே பாஷின் மேற்பார்வையில் ஆல்வின் மிட்டாஷ் என்ற விஞ்ஞானி இரும்பில் சில மாற்றங்களை ஏற்படுத்தி அதனைச் செயலூக்கியாக அறிமுகப்படுத்தினார். பாஷ், ஜெர்மனியில் ஓப்பா என்ற நகரில் மாபெரும் தொழிற்சாலையைக் கட்டி, காற்றிலிருந்து நைட்ரஜனையும் மின்னாற்பகுப்பு முறையில் நீரை உடைத்து உருவாக்கிய ஹைட்ரஜனையும் கொண்டு அம்மோனியா திரவத்தை உருவாக்க ஆரம்பித்தார்.
NH3 என்ற இந்த அம்மோனியாவை யூரியா CO=(NH2)2 என்ற பௌடராக ஆக்கலாம். இதனை நீரில் கரைத்து மண்ணில் தெளித்தால் தாவரங்களுக்கு வேண்டிய ஃபிக்ஸட் நைட்ரஜன் கிடைக்கும். இதனால் தாவர வளர்ச்சி அதிகமாகும்.
இப்படித்தான் ஜெர்மனியில் முதல் செயற்கை உரத் தொழிற்சாலை உருவானது. இன்று உலகெங்கிலும் உள்ள மக்களுக்குச் சோறு போடுவதற்கு இந்த உரத் தொழிற்சாலைகள் முக்கியப் பங்கு வகிக்கின்றன. பல கணிப்புகளின்படி, உலகத்தில் விளையும் தாவரங்களுக்குத் தேவையான மூன்றில் ஒரு பங்கு ஃபிக்ஸட் நைட்ரஜன் செயற்கை உரங்களாலேயே கிடைக்கிறது. அதாவது இந்தச் செயற்கை உரங்கள் இல்லாவிட்டால், உலக மக்கள் தொகையில் மூன்றில் ஒரு பங்கு மரிக்கவேண்டியிருக்கும். வேறு கணிப்புகளின்படி, நம் ஒவ்வொருவர் உடம்பிலும் உள்ள நைட்ரஜனில் பாதி இம்மாதிரியான செயற்கை உரங்கள் வாயிலாக உருவானவை.
இன்று இயற்கை உரங்கள், ஆர்கானிக் உணவு உற்பத்தி ஆகியவை பற்றிப் பேசுகிறோம். ஆனால் இன்றைய மக்கள் தொகையைக் கணக்கில் எடுத்துப் பார்க்கும்போது, உலகில் உள்ள அனைவருக்கும் வேண்டிய உணவை இயற்கை உரங்களைக் கொண்டு உற்பத்தி செய்ய முடியாது. மக்கள் தொகையைக் குறைத்தாலன்றி இயற்கை உரங்களாலான உணவு உற்பத்தி அனைவருக்கும் சாத்தியமில்லை.
ஆனால் செயற்கை உரங்கள் சுற்றுச் சூழலுக்குப் பாதிப்பு ஏற்படுத்துகின்றன. அதிக அளவு ஃபிக்ஸட் நைட்ரஜன் உரங்கள் மண்ணின் தன்மையை வெகுவாக பாதித்து, மேலும் மேலும் அந்த உரங்கள் இருந்தால்தான் விளைச்சலே நடக்கும் என்ற நிலையை உருவாக்கியுள்ளன. தொழிற்சாலைகளில் உருவாகும் அம்மோனியா காற்றில் பரவி அமில மழை போன்ற பிரச்னைகளை உருவாக்குகிறது.
***
தாமஸ் ஹாகரின் புத்தகம், இந்த வரலாற்றை மிக முழுமையாகப் பதிவு செய்கிறது. தென்னமெரிக்காவின் பெரு, சீலே, பொலிவியா நாடுகளில் நடந்த நிகழ்வுகள், போர், சீனக் கொத்தடிமைகள், சீலேயின் தொழிலாளர் போராட்டம், ஜெர்மனியில் ஹேபரின் வாழ்க்கை, முதல் உலகப்போரின்போது ஹேபர் பாஷ் அம்மோனியா ஜெர்மனியை எப்படிக் காப்பாற்றியது, கூடவே எப்படி உணவு மட்டுமின்றி வெடிமருந்தையும் தயார் செய்துகொடுத்தது, ஹேபர் என்ற யூதர் எப்படி குளோரின் ரசாயன குண்டை உருவாக்கி ஜெர்மனிக்குக் கொடுத்தார், அவர் எப்படி கிறிஸ்தவராக மதம் மாறி ஜெர்மன் அரசுக்கு ஆதரவாக நடந்துகொண்டாலும் பின்னர் ஹிட்லர் ஆட்சிக்கு வரும்போது எப்படி வேட்டையாடப்பட்டார், ஹேபருக்கும் ஐன்ஸ்டைனுக்குமான உறவு, பாஷின் வாழ்க்கை, பாஷ் பின்னர் இரண்டாம் உலகப்போரின்போது கரியிலிருந்து பெட்ரோலைப் பெருமளவு உருவாக்கி ஹிட்லருக்குக் கொடுத்தது (இது நடந்திருக்காவிட்டால் இரண்டாம் உலகப்போர் சீக்கிரமே முடிந்திருக்கும் - இறுதியில் இந்தத் தொழிற்சாலைகளை அழித்ததன்மூலமாகவே நேச நாடுகள் ஜெர்மனியை வீழ்த்தின), ஹேபர் பாஷ் தொழிற்சாலை ரகசியங்கள் எப்படி பிரான்சுக்குச் சென்று, பிரிட்டனுக்குக் கடத்தப்பட்டு, அமெரிக்காவால் விலைக்கு வாங்கப்பட்டு, அங்கிருந்து உலகின் பல பாகங்களுக்கும் சென்று நம் அனைவருக்கும் உணவு தருகிறது, ஆனால் அதே நேரம் இந்த உரங்களால் சூழலுக்கு ஏற்படும் பாதிப்பு என அனைத்தையும் இந்தப் புத்தகத்தில் படிக்கலாம்.
அறிவியல் நிரம்பிய புத்தகம் என்றாலும் ஓரிடத்தில்கூட தடங்காமல், ஒரு துப்பறியும் கதையின் வேகத்தில் இந்தப் புத்தகத்தை ஆக்கியிருக்கிறார்.
சமீப காலத்தில் நான் படித்ததிலேயே மிகச் சிறந்த புத்தகம் இது என்று தயங்காமல் சொல்வேன்.
The Alchemy of Air: A Jewish Genius, a Doomed Tycoon, and the Scientific Discovery That Fed the World but Fueled the Rise of Hitler
Hardcover: 336 pages
Publisher: Crown; 1 edition (September 9, 2008)
Language: English
ISBN-10: 0307351785
ISBN-13: 978-0307351784
நான் இதனை கிண்டில் எடிஷனில் வாங்கிப் படித்தேன். ரூ. 438 ஆனது. நல்ல நூலகம் உங்கள் அருகில் இருந்தால் அங்கேயும் தேடிப் பார்க்கலாம்.
நாம் பலரும் ஹேபர்-பாஷ் முறை பற்றி வேதியியல் புத்தகத்தில் படித்திருப்போம். காற்றில் உள்ள நைட்ரஜனைப் பிடித்து அதனை அம்மோனியா என்ற வேதிப்பொருளாக மாற்றுவதற்கான வழிமுறையே இது.
உலகில் உள்ள அனைத்து உயிருள்ள பொருள்களிலும் நான்கு முக்கியமான தனிமங்கள் - கரி (கார்பன்), நைட்ரஜன், ஹைட்ரஜன், ஆக்சிஜன் - உள்ளன. இவைதவிர கொஞ்சம் கொஞ்சம் பிற தனிமங்கள் உள்ளன. ஆனால் இந்த நான்கும்தான் மிக மிக முக்கியமானவை. இவற்றில் ஒன்று கிடைக்காவிட்டாலும் உயிர்கள் உருவாக முடியாது; பிழைக்க முடியாது.
இவற்றுள் ஆக்சிஜனும் நைட்ரஜனும் காற்றில் வேண்டிய அளவு உள்ளன. மிகக் குறைந்த அளவில் கரியமில வாயு (கார்பன் டை ஆக்சைட்) வடிவில் கரி உள்ளது. ஹைட்ரஜன் பொதுவாக தனியாகக் கிடைக்காது. ஹைட்ரஜனும் ஆக்சிஜனும் சேர்ந்து நீராக வேண்டிய அளவு கிடைக்கின்றன.
தாவரங்கள் காற்றிலிருந்து கரியமில வாயுவை எடுத்துக்கொண்டு, மண்ணிலிருந்து நீரை எடுத்துக்கொண்டு சூரிய ஒளியில் அவற்றை இணைத்து உணவு தயாரிக்கின்றன என்று படித்திருப்போம். இதற்குத்தான் ஒளிச்சேர்க்கை (ஆங்கிலத்தில் ஃபோடோசின்தெசிஸ்) என்று பெயர். கரியமில வாயு, நீர் இரண்டிலிருந்தும் கரி, ஆக்சிஜன், ஹைட்ரஜன் கிடைக்கும். நைட்ரஜன் எங்கிருந்து கிடைக்கும்?
காற்றில் எக்கச்சக்கமான அளவு நைட்ரஜன் உள்ளது. கிட்டத்தட்ட 78%. ஆக்சிஜன் 21%. ஆனால் இந்த நைட்ரஜன் N2 என்ற மூலக்கூறு வடிவில் உள்ளது. தாவரங்களால் இந்த நைட்ரஜனைப் பயன்படுத்த முடியாது. தாவரங்களுக்குத் தேவை N என்ற தனியான வடிவில் இருக்கும் ஃபிக்ஸட் நைட்ரஜன். இந்த ஃபிக்ஸட் நைட்ரஜன் இல்லாவிட்டால் தாவரங்களால் வளர முடியாது. தாவர, விலங்குகளுக்குத் தேவையான புரதங்கள் அனைத்தும் அமினோ அமிலங்கள் மூலமாக உருவாகின்றன. இந்த அனிமோ அமிலங்களுக்கு மிக அடிப்படை இந்த ஃபிக்ஸட் நைட்ரஜன்.
தாவரங்களுக்கு இந்த ஃபிக்ஸட் நைட்ரஜன் இரண்டு விதங்களில் கிடைத்துவந்தது. சில தாவரங்கள், முக்கியமாக பயறு, பருப்பு, சோயா போன்றவற்றின் வேர்களை குறிப்பிட்டவகை நுண்ணுயிரிகள் தாக்கி, முடிச்சுகளை ஏற்படுத்தி அவற்றில் உட்கார்ந்துகொள்ளும். ஆனால் இந்த நுண்ணுயிரிகள் நல்லது செய்பவை. அவை காற்றில் உள்ள N2 நைட்ரஜனைப் பிடித்து, அவற்றை ஃபிக்ஸட் நைட்ரஜன் இருக்கும் மூலக்கூறுகளாக அம்மோனியா, யூரியா போன்றவையாக மாற்றும். இவை மண்ணில் கலந்துவிடும். இந்த ஃபிக்ஸட் நைட்ரஜனை தாவரங்கள் பயன்படுத்திக்கொண்டு நன்கு வளரும்.
இந்தக் காரணத்தால்தான் பாரம்பரியமான உழவர்கள் பயிர் மாற்றம் செய்து, நெல்லோ கரும்போ விளைவிப்பதற்கு இடையிடையே பயறு விளைவிப்பார்கள். நெல், கோதுமை, கரும்பு ஆகியவற்றால் இந்த ஃபிக்ஸட் நைட்ரஜனை உருவாக்கும் நுண்ணுயிரிகளைத் தம்மை நோக்கி இழுக்கமுடியாது. ஆனால் பயறு போன்றவை மண்ணில் உருவாக்கியிருக்கும் ஃபிக்ஸட் நைட்ரஜனை இவை நன்கு பயன்படுத்திக்கொள்ளும்.
இரண்டாவது வழிமுறை, உரங்களைப் பயன்படுத்துவது. தாவர உண்ணி விலங்குகளின் (முக்கியமாக மாடுகள்) கழிவுகளில் ஃபிக்ஸட் நைட்ரஜன் அதிகமாகக் கிடைக்கிறது. அதேபோல தாவரக் கழிவுகளை மண்ணில் புதைத்துவைத்து உருவாக்கும் மக்கிய உரம் (கம்போஸ்ட்), அல்லது மண் புழுக்களைக் கொண்டு உருவாக்கும் மண்புழு உரம் (வெர்மி கம்போஸ்ட்) ஆகியவற்றிலும் ஃபிக்ஸட் நைட்ரஜன் நிறைய உள்ளது. அதனால்தான் விவசாயிகள் பாரம்பரியமாக இந்த உரங்களைப் பயன்படுத்தி வந்தனர். இந்த உரங்கள் இருக்கும்போது விளைச்சல் அதிகமாக இருக்கும்.
***
ஐரோப்பிய நாடுகளிலும் அமெரிக்காவிலும் 19 நூற்றாண்டில் மருத்துவ முன்னேற்றம் காரணமாக மக்கள் தொகை அதிகமாக அதிகமாக, உரத்துக்கான தேவை அதிகமானது. இருக்கும் குறைவான இடத்தில் விளைச்சலை அதிகப்படுத்தவேண்டியிருந்தது. இல்லாவிட்டால் பஞ்சம்தான். அப்போது அவர்கள் முதலில் கண்டறிந்தது தென்னமெரிக்கக் கண்டத்தில் உள்ள பெரு என்ற நாட்டில் உள்ள ஒரு சிறு தீவு. அந்தத் தீவில் பல நூறு ஆண்டுகளாக வாழ்ந்துவரும் கடல் பறவைகள் மண்ணில் எச்சம் இட்டிருந்தன. இந்த எச்சங்கள் (குவானோ என்று இதற்குப் பெயர்), பல அடி ஆழத்தில் பெரும் பரப்பில் குவிந்திருந்தன. இவற்றில் ஃபிக்ஸட் நைட்ரஜன் பெருமளவில் இருந்தது.
பத்தொன்பதாம் நூற்றாண்டில், இதனை விற்றுப் பணம் பண்ணும் தொழிலில் சிலர் இறங்கினர். இந்த குவானோவில் உள்ள வலுவான ரசாயனங்கள் காரணமாக மனிதர்களால் எளிதாக இவற்றைக் கையாள முடியாது. பல ஆயிரம் சீனர்கள் கொத்தடிமைகளாகக் கொண்டுவரப்பட்டு, மிக மோசமான சூழலில் இந்தப் பறவை எச்சத்தைக் கையாளக் கொடுமைப்படுத்தப்பட்டனர். ஆனால் சில பத்தாண்டுகளில் இந்த எச்சம் தீர்ந்துவிட்டது. உடனே ஐரோப்பிய, அமெரிக்க நாடுகளில் பதற்றம் அதிகமாகிவிட்டது. அந்நாட்டு விவசாயிகள் இந்த உரத்துக்கு ஒருவகையில் அடிமையாகியிருந்தனர்.
அந்த நேரத்தில்தான் அதே பெரு நாட்டில் எக்கச்சக்கமான அளவில் ஒருவகை உப்பு இருப்பது தெரியவந்தது. சீனர்கள் ஆறு/ஏழாம் நூற்றாண்டிலேயே வெடியுப்பு (சால்ட்பீட்டர்) என்ற பொருளைக் கண்டுபிடித்து அதனைக் கொண்டு வெடிகளை உருவாக்கியிருந்தனர். பின்னர் ஐரோப்பிய நாடுகள் அனைத்துமே துப்பாக்கி, பீரங்கிகளுக்குத் தேவையான வெடிமருந்தை இந்த வெடியுப்பிலிருந்தே தயாரித்தனர். இந்த வெடியுப்பு இந்தியாவில் இமயமலை அடிவாரத்தில் பெருமளவு கிடைத்தது. ஆங்கிலேயர்கள் இந்தியா வந்தபோது சாதாரண உப்பு (சோடியம் குளோரைடு), வெடியுப்பு (பொடாஷியம் நைட்ரேட்டு) ஆகியவற்றை வாங்கி தங்கள் நாட்டுக்கு எடுத்துச் செல்ல முகலாயப் பேரரசிடம் வரியில்லா உரிமை பெற்றனர். ஆனால் பிற ஐரோப்பிய நாடுகளிடம் வெடியுப்புக்கான சரியான இடம் கிடைக்கவில்லை. அப்போதுதான் பெரு நாட்டில் கிடைத்த உப்பு அவர்களுக்குத் தெரியவந்தது.
பெரு உப்பு என்பது சோடியம் நைட்ரேட்டு NaNO3. இது இந்திய வெடியுப்பான பொடாஷியம் நைட்ரேட்டைவிட KNO3 சக்தி குறைவானது. ஆனாலும் அதைக்கொண்டும் சுமாரான வெடிமருந்தைத் தயாரிக்கலாம். எனவே இந்த பெரு நைட்ரேட் உப்பு பெருமளவு ஐரோப்பாவுக்கு ஏற்றுமதியானது. அதைக்கொண்டு அங்கே பல நாடுகளும் வெடிமருந்து தயாரித்தனர். யாருக்கெல்லாம் வெடியுப்பு (பொடாஷியம் நைட்ரேட்) கிடைத்ததோ, அவர்கள் மேலும் சிறப்பான வெடிமருந்தைத் தயாரித்துக்கொண்டனர்.
பெருவில் கிடைத்துக்கொண்டிருந்த பறவை எச்சம் தீர்ந்ததும், பெரு உப்பில் ஃபிக்ஸட் நைட்ரஜன் உள்ளது என்ற விஷயம் மக்களுக்குத் தெரியவந்தது. எனவே இந்தப் பெரு உப்பை (சோடியம் நைட்ரேட்டை) விவசாயிகள் வயல்களில் தெளிக்க ஆரம்பித்தனர்.
இதுதான் உலகின் முதல் செயற்கை உரம் எனலாம். ஆனால் இந்த செயற்கை உரம் ஆரம்பத்தில் இயற்கையாகக் கிடைத்தது என்று ஞாபகம் வைத்துக்கொள்ளுங்கள்! (குழம்பாதீர்கள்... விரைவில் தெளிவாகும்.)
பெரு உப்பு விளைவிக்கும் பூமி ஒரு பெரும் சண்டைக்குக் காரணமானது. பொலிவியாவும் பெருவும் ஒரு பக்கம், சீலே ஒரு பக்கம் என இந்த நாடுகளுக்கிடையே போர் ஏற்பட்டு, சீலே நாடு இந்த உப்பு விளைவிக்கும் பகுதியைத் தான் பிடுங்கிக்கொண்டது. அதனால் பெரு உப்பு என்பது சீலே உப்பு என்றும் அழைக்கப்படுகிறது. இன்று இந்தப் பகுதி சீலே நாட்டின் ஒரு பகுதியாகவே உள்ளது.
***
1899-ல் சர் வில்லியம் க்ரூக்ஸ் என்ற பிரிட்டிஷ் விஞ்ஞானி, சீலே உப்பும் தீர்ந்துவிட்டால் என்ன ஆகும் என்ற கேள்வியை முன்வைத்தார். பெரு பறவை எச்சம் தீர்ந்துபோனதுபோல சீலே உப்பும் தீர்ந்துவிடலாம். அப்போது ஐரோப்பிய மக்கள் என்ன செய்வார்கள்? உணவு விளைச்சல் குறைந்து, பஞ்சம் ஏற்பட்டு, மக்கள் கொத்துக் கொத்தாக மடிவார்கள் என்று அவர் ஆரூடம் சொன்னார்.
ஜெர்மன் விஞ்ஞானிகளுக்கோ வேறு பயம் இருந்தது. நாளை ஜெர்மனிக்கும் பிரிட்டனுக்கும் போர் ஏற்பட்டால், சீலேயிலிருந்து ஜெர்மனிக்கு வரும் உரக் கப்பல்களை பிரிட்டன் வழிமறித்துவிட்டால் ஜெர்மனியால் வெடிமருந்தும் தயாரிக்க முடியாது; உணவும் தயாரிக்க முடியாது. ஜெர்மானியர்கள் போரில் தோற்றுவிடுவார்கள்.
இதன்விளைவாக ஃப்ரிட்ஸ் ஹேபர் என்ற ஜெர்மன் விஞ்ஞானி உருவாக்கியதுதான் ஹேபர் வழிமுறை. ஆஸ்ட்வால்ட் (Wilhelm Ostwald), நெர்ன்ஸ்ட் (Walther Nernst) ஆகிய முன்னோடிகள் முன்வைத்த வழிமுறையில் மிகப்பெரும் மாற்றங்களைக் கொண்டுவந்து, அதி அழுத்தக் கலனில், ஆஸ்மியம் என்ற செயலூக்கி உலோகத்தின் முன்னிலையில், நைட்ரஜனை உடைத்து ஹைட்ரஜனுடன் அதனைச் சேர்ப்பதன்மூலம் அம்மோனியாவை ஹேபர் உருவாக்கினார். N2 நைட்ரஜனை உடைக்க அதிக வெப்பநிலை தேவைப்பட்டது. ஆனால் அப்போது உருவாகும் அம்மோனியா NH3, அந்த அதிக வெப்பநிலையில் உடைந்துபோனது. ஆனால் அழுத்தத்தை அதிகரித்தால், குறைந்த வெப்பநிலையிலேயே நைட்ரஜனை உடைக்க முடியும் என்று ஹேபர் கண்டுபிடித்தார். கூடவே, ஆஸ்மியம் என்ற செயலூக்கியை வினை நடக்கும் இடத்தில் சேர்த்தால் வினை வேகமாக நடைபெறுகிறது என்பதையும் அவர் கண்டுபிடித்தார்.
இந்தச் செயல்முறையை ஹேபர், BASF என்ற ஜெர்மன் நிறுவனத்துக்கு விற்றார். அந்த நிறுவனத்தில் வேலை செய்த கார்ல் பாஷ், இந்த வழிமுறையை எடுத்துக்கொண்டு இதனை மிகப்பெரிய தொழிற்சாலை வழிமுறையாக மாற்றினார். ஆஸ்மியம் மிகக் குறைவாகக் கிடைக்கக்கூடிய ஒரு பொருள். எனவே பாஷின் மேற்பார்வையில் ஆல்வின் மிட்டாஷ் என்ற விஞ்ஞானி இரும்பில் சில மாற்றங்களை ஏற்படுத்தி அதனைச் செயலூக்கியாக அறிமுகப்படுத்தினார். பாஷ், ஜெர்மனியில் ஓப்பா என்ற நகரில் மாபெரும் தொழிற்சாலையைக் கட்டி, காற்றிலிருந்து நைட்ரஜனையும் மின்னாற்பகுப்பு முறையில் நீரை உடைத்து உருவாக்கிய ஹைட்ரஜனையும் கொண்டு அம்மோனியா திரவத்தை உருவாக்க ஆரம்பித்தார்.
NH3 என்ற இந்த அம்மோனியாவை யூரியா CO=(NH2)2 என்ற பௌடராக ஆக்கலாம். இதனை நீரில் கரைத்து மண்ணில் தெளித்தால் தாவரங்களுக்கு வேண்டிய ஃபிக்ஸட் நைட்ரஜன் கிடைக்கும். இதனால் தாவர வளர்ச்சி அதிகமாகும்.
இப்படித்தான் ஜெர்மனியில் முதல் செயற்கை உரத் தொழிற்சாலை உருவானது. இன்று உலகெங்கிலும் உள்ள மக்களுக்குச் சோறு போடுவதற்கு இந்த உரத் தொழிற்சாலைகள் முக்கியப் பங்கு வகிக்கின்றன. பல கணிப்புகளின்படி, உலகத்தில் விளையும் தாவரங்களுக்குத் தேவையான மூன்றில் ஒரு பங்கு ஃபிக்ஸட் நைட்ரஜன் செயற்கை உரங்களாலேயே கிடைக்கிறது. அதாவது இந்தச் செயற்கை உரங்கள் இல்லாவிட்டால், உலக மக்கள் தொகையில் மூன்றில் ஒரு பங்கு மரிக்கவேண்டியிருக்கும். வேறு கணிப்புகளின்படி, நம் ஒவ்வொருவர் உடம்பிலும் உள்ள நைட்ரஜனில் பாதி இம்மாதிரியான செயற்கை உரங்கள் வாயிலாக உருவானவை.
இன்று இயற்கை உரங்கள், ஆர்கானிக் உணவு உற்பத்தி ஆகியவை பற்றிப் பேசுகிறோம். ஆனால் இன்றைய மக்கள் தொகையைக் கணக்கில் எடுத்துப் பார்க்கும்போது, உலகில் உள்ள அனைவருக்கும் வேண்டிய உணவை இயற்கை உரங்களைக் கொண்டு உற்பத்தி செய்ய முடியாது. மக்கள் தொகையைக் குறைத்தாலன்றி இயற்கை உரங்களாலான உணவு உற்பத்தி அனைவருக்கும் சாத்தியமில்லை.
ஆனால் செயற்கை உரங்கள் சுற்றுச் சூழலுக்குப் பாதிப்பு ஏற்படுத்துகின்றன. அதிக அளவு ஃபிக்ஸட் நைட்ரஜன் உரங்கள் மண்ணின் தன்மையை வெகுவாக பாதித்து, மேலும் மேலும் அந்த உரங்கள் இருந்தால்தான் விளைச்சலே நடக்கும் என்ற நிலையை உருவாக்கியுள்ளன. தொழிற்சாலைகளில் உருவாகும் அம்மோனியா காற்றில் பரவி அமில மழை போன்ற பிரச்னைகளை உருவாக்குகிறது.
***
தாமஸ் ஹாகரின் புத்தகம், இந்த வரலாற்றை மிக முழுமையாகப் பதிவு செய்கிறது. தென்னமெரிக்காவின் பெரு, சீலே, பொலிவியா நாடுகளில் நடந்த நிகழ்வுகள், போர், சீனக் கொத்தடிமைகள், சீலேயின் தொழிலாளர் போராட்டம், ஜெர்மனியில் ஹேபரின் வாழ்க்கை, முதல் உலகப்போரின்போது ஹேபர் பாஷ் அம்மோனியா ஜெர்மனியை எப்படிக் காப்பாற்றியது, கூடவே எப்படி உணவு மட்டுமின்றி வெடிமருந்தையும் தயார் செய்துகொடுத்தது, ஹேபர் என்ற யூதர் எப்படி குளோரின் ரசாயன குண்டை உருவாக்கி ஜெர்மனிக்குக் கொடுத்தார், அவர் எப்படி கிறிஸ்தவராக மதம் மாறி ஜெர்மன் அரசுக்கு ஆதரவாக நடந்துகொண்டாலும் பின்னர் ஹிட்லர் ஆட்சிக்கு வரும்போது எப்படி வேட்டையாடப்பட்டார், ஹேபருக்கும் ஐன்ஸ்டைனுக்குமான உறவு, பாஷின் வாழ்க்கை, பாஷ் பின்னர் இரண்டாம் உலகப்போரின்போது கரியிலிருந்து பெட்ரோலைப் பெருமளவு உருவாக்கி ஹிட்லருக்குக் கொடுத்தது (இது நடந்திருக்காவிட்டால் இரண்டாம் உலகப்போர் சீக்கிரமே முடிந்திருக்கும் - இறுதியில் இந்தத் தொழிற்சாலைகளை அழித்ததன்மூலமாகவே நேச நாடுகள் ஜெர்மனியை வீழ்த்தின), ஹேபர் பாஷ் தொழிற்சாலை ரகசியங்கள் எப்படி பிரான்சுக்குச் சென்று, பிரிட்டனுக்குக் கடத்தப்பட்டு, அமெரிக்காவால் விலைக்கு வாங்கப்பட்டு, அங்கிருந்து உலகின் பல பாகங்களுக்கும் சென்று நம் அனைவருக்கும் உணவு தருகிறது, ஆனால் அதே நேரம் இந்த உரங்களால் சூழலுக்கு ஏற்படும் பாதிப்பு என அனைத்தையும் இந்தப் புத்தகத்தில் படிக்கலாம்.
அறிவியல் நிரம்பிய புத்தகம் என்றாலும் ஓரிடத்தில்கூட தடங்காமல், ஒரு துப்பறியும் கதையின் வேகத்தில் இந்தப் புத்தகத்தை ஆக்கியிருக்கிறார்.
சமீப காலத்தில் நான் படித்ததிலேயே மிகச் சிறந்த புத்தகம் இது என்று தயங்காமல் சொல்வேன்.
The Alchemy of Air: A Jewish Genius, a Doomed Tycoon, and the Scientific Discovery That Fed the World but Fueled the Rise of Hitler
Hardcover: 336 pages
Publisher: Crown; 1 edition (September 9, 2008)
Language: English
ISBN-10: 0307351785
ISBN-13: 978-0307351784
நான் இதனை கிண்டில் எடிஷனில் வாங்கிப் படித்தேன். ரூ. 438 ஆனது. நல்ல நூலகம் உங்கள் அருகில் இருந்தால் அங்கேயும் தேடிப் பார்க்கலாம்.