होडी ते पाणबुडी

सात वर्षांपूर्वी मी लिहिलेल्या या लेखमालिकेतले चार लेख एकत्र करून आणि त्यांचे थोडे संपादन करून इथे सादर केले आहेत.

भाग १

होडी ते पाणबुडी १

खाद्यवस्तू शोधण्यासाठी जंगलात भटकत असतांना आदिमानवाला काही ठिकाणी पडलेले मोठे दगड आणि झाडाचे ओंडके दिसले. त्यांना हाताने उचलून बाजूला करणे अशक्य होते, ओढत किंवा ढकलत नेणेसुध्दा कठीण होते, पण त्यातले गोलाकार धोंडे किंवा ओंडके यांना गडगडत नेणे त्यामानाने सोपे होते. या निरीक्षणावरून लागलेला ‘चाकाचा शोध’ हा मानवाच्या उत्क्रांतीमधला एक महत्वाचा टप्पा मानला जातो. ज्या प्रदीर्घ कालखंडात चाक, अग्नी, भाषा वगैरेंचा उपयोग आदीमानव करू लागला त्याच काळात त्याने निसर्गात घडत असलेली आणखी एक महत्वाची गोष्ट पाहिली. नदीच्या काठावरील झाडे किंवा त्यांच्या मोठ्या फांद्या पाण्यात पडल्या तर त्या तरंगतात आणि पाण्याच्या प्रवाहासोबत सहजपणे वहात वहात पुढे जातात, सरोवराच्या संथ पाण्यात पडलेला लाकडाचा मोठा ओंडकासुध्दा हाताने कुठल्याही दिशेने ढकलणे सोपे असते. या ज्ञानाचा त्याने उपयोग करून घेतला. काही ओंडके एकमेकांना जोडून त्याचे तराफे बनवले आणि त्यावरून जलवाहतूक सुरू झाली.

हळू हळू इतर बाबतीतही मानवाची प्रगती होत गेली आणि त्याने कुऱ्हाड, करवत, पटाशी यासारखी सुतारकामाची हत्यारे तयार केली. त्यांचा उपयोग करून त्याने झाडांचे बुंधे आणि फांद्या कापून त्या लाकडापासून अनेक उपयोगाच्या वस्तू तयार केल्या. काही झाडांच्या रुंद किंवा पोकळ बुंध्यांमधून नावा कोरून काढल्या, लाकडाच्या ओंडक्यांना कापून त्याच्या फळ्या केल्या, त्या फळ्यांना विशिष्ट आकार दिले आणि त्यांना एकमेकांशी जोडून होड्या तयार केल्या आणि त्यांना चालवण्यासाठी वल्हे, दिशा देण्यासाठी सुकाणू वगैरेंनी सुसज्ज केले. निरनिराळ्या आकारांच्या नावा, नौका, पडाव, जहाजे, गलबते वगैरेसारखी पाण्यावर तरंगणारी एकाहून एक सरस आणि मोठी अशी वाहने तो तयार करत गेला. यातली लहानशी कॅनू एकटा माणूससुध्दा जमीनीवर असतांना उचलून खांद्यावर घेऊन कुठेही घेऊन जाऊ शकतो आणि पाण्यात सोडल्यानंतर तिला वल्हवत पुढे नेऊ शकतो, पण मोठी आणि लांबलचक नाव चालवण्यासाठी अनेक लोकांनी एका लयीत वल्हे मारावे लागतात. तसे करण्याची सोय असलेल्या नौका आपल्याला ओणमच्या सुमाराला केरळात होत असलेल्या रेसेसमध्ये दिसतात. नौकेला एक शीड बांधून केलेली यॉट आणि अनेक शिडे असलेली अवाढव्य गलबते यांना चालवण्यासाठी माणसाने निसर्गातल्या वाऱ्याच्या शक्तीचा उपयोग करून घेतला. नौकेच्या नायकाला ज्या दिशेला तिला न्यायचे असेल तिकडे वाहणारा वारा सुटला की ही शिडे म्हणजे कापडाचे पडदे उंचावतात. त्यात वारा भरला की तो त्यांना ढकलत पुढे नेतो. पण उलट दिशेने वारा वहायला लागला, तर लगेच शिडे गुंडाळून ठेवतात आणि समुद्राच्या तळाशी नांगर टाकून त्या जहाजाला जागच्या जागी खिळवून ठेवतात. पुढच्या प्रवासासाठी ते नाविक वाऱ्याची दिशा बदलण्याची वाट पहात राहतात. अशा प्रकारे मजल दरमजल करीत महासागर ओलांडण्याचा पराक्रम हे दर्यावर्दी करत असत.

यंत्रयुग सुरू झाल्यानंतर या क्षेत्रातही अनेक बदल आणि सुधारणा होत गेल्या. आधी वाफेच्या इंजिनांचा शोध लागल्यावर कोळसा जाळणारे बॉयलर्स आणि वाफेची इंजिने मोठ्या जहाजांवर बसवण्यात आली. त्या इंजिनांना जोडलेले अवाढव्य पंखे (प्रोपेलर्स) पाण्याला मागे ढकलून जहाजांना गती देऊ लागले. यावरून ‘शिप’ या शब्दासाठी ‘आगबोट’ असा मराठी प्रतिशब्द रूढ झाला. पूर्वीच्या काळात गलबतांची शिडे उंचावणे आणि त्यांना गुंडाळून ठेवणे, अनुकूल वाऱ्याची वाट पहात राहणे वगैरे करावे लागत असे. बोटीला इंजिन बसवल्यानंतर त्याची गरज उरली नाही. अवाढव्य आकारांची शिडे बांधण्यासाठी उभे करावे लागणारे खांब नाहीसे झाल्यामुळे त्यांनी व्यापलेली जागा रिकामी झाली. अशा अनेक कारणांमुळे वाफेचे इंजिन लगेच पॉप्युलर झाले. पण त्यासाठी कोळसा आणि पाणी यांचा मोठा साठा जहाजांवर न्यावा लागत असे. खनिज पेट्रोलियम तेलापासून डिझेल, पेट्रोल वगैरे इंधने काढली गेल्यानंतर सुटसुटीत आकाराच्या डिझेल इंजिनांचा वापर सुरू झाला. लहान आकाराच्या होड्यांसाठी लहान इंजिने आणि पंखे वगैरे बसवून मोटरबोटी आणि लाँचेस तयार झाल्या. हाताने वल्हे मारून किंवा शिडाच्या सहाय्याने चालवायच्या नौका आता फक्त क्रीडाक्षेत्रात दिसतात. रोइंग आणि यॉटिंग या नौकानयनाच्या स्पर्धांचा समावेश ऑलिंपिक गेम्समध्येसुध्दा होतो. प्रवासी आणि मालवाहतूक आणि संरक्षणासाठी उपयोगात येणाऱ्या बहुतेक सगळ्या नौकांना आता डिझेल इंजिने बसवलेली असतात. अधिक वेगवान बोटींसाठी इंजिनांच्या ऐवजी टर्बाइन्स असतात. अणुशक्तीचा शोध लागल्यानंतर काही आगबोटी अॅटॉमिक रिअॅक्टरच्या जोरावर चालवल्या जाऊ लागल्या आहेत. पण त्यांचे प्रमाण अजूनही अत्यल्प आहे आणि त्या अजून तरी नेव्हीकडे म्हणजे संरक्षण क्षेत्रातच आहेत.

या सगळ्या लहान किंवा मोठ्या होड्या आणि प्रचंड आकाराच्या जहाजांच्या रचनेत काही प्रमाणात साम्य असते. यातले कुठलेच वाहन बसगाडीप्रमाणे सरळसोट चौकोनी ठोकळ्यासारखे तर नसतेच, चौरस, पंचकोनी, षट्कोनी किंवा वर्तुळाकार तबकडीच्या आकाराचेही नसते, त्यांचे आकार नेहमी लांबुळके आणि बसकेच असतात, त्यांचा मध्यभाग सर्वात जास्त रुंद असतो, दोन्ही बाजूंनी तो निमुळता होत जातो. त्याचप्रमाणे नेहमी पाण्याच्या बाहेर राहणारा वरचा भाग सर्वात रुंद असतो आणि खालच्या बाजूने त्याची रुंदी कमी कमी होत जाते. सर्वच बाजूंना भरपूर गोलाई दिलेली असते. थोडक्यात सांगायचे झाल्यास एकाद्या माशाला त्याच्या तोंडापासून शेपटापर्यंत लांबीच्या दिशेने आडव्या रेषेत मधोमध कापल्यावर त्यातल्या अर्ध्या भागाचा जो आकार येईल साधारणपणे तसा आकार सर्व नावांना दिलेला असतो. पाण्यामधून हालचाल करतांना होत असलेला पाण्याचा विरोध कमीत कमी व्हावा या दृष्टीने निसर्गानेच माशांना असा आकार दिला आहे. होडीचा जेवढा भाग पाण्यात बुडालेला असतो त्याला माशासारखा आकार देऊन त्याच्या पुढे जाण्याला होणारा पाण्याचा विरोध कमी केला जातो.

आर्किमिडीजच्या सिध्दांतानुसार कुठलाही घनरूप पदार्थ पाण्यात बुडवला तर तो त्याच्या आकारमानाइतके पाणी बाजूला सारतो, त्या सारल्या गेलेल्या पाण्याच्या वजनाइतका जोर लावून ते पाणी त्या पदार्थाला वर उचलते. याला उद्धरण (बॉयन्सी) म्हणतात. यामुळे त्या पदार्थाचे वजन कमी होऊन तो हलका होतो. लाकडासारखा जो पदार्थ पाण्यापेक्षा हलका असतो तो अर्धवट पाण्यात बुडला तरी त्याच्या बुडालेल्या भागामुळे जेवढे पाणी बाजूला सारले जाते तेवढ्याच पाण्याचे वजन पाण्यावर तरंगणाऱ्या लाकडाच्या वस्तूच्या संपूर्ण वजनाइतके असते. होडीचा जेवढा भाग पाण्यात बुडलेला असतो तितके पाणी तिने बाजूला सारलेले असते, तितक्या पाण्याचे वजन होडीमधल्या सामानासकट तिच्या संपूर्ण वजनाइतके भरते. समजा सुरुवातीला रिकामी होडी ६० टक्के पाण्यात आणि ४० टक्के पाण्याच्या वर असेल आणि आपण त्यात वजनदार सामान भरत गेलो तर तिचे वजन वाढेल आणि तितके वजन उचलून धरण्यासाठी जास्त पाणी बाजूला सारायला हवे. जास्त पाण्याला बाजूला ढकलण्यासाठी ती होडी खाली जाईल. जर ती ७० टक्केपर्यंत पाण्यात बुडली तर त्यासाठी आवश्यक असेल तेवढे पाणी बाजूला सारूनच ती खाली जाईल. त्यामुळे पुन्हा तिने जेवढे पाणी बाजूला सारले आहे तेवढ्याच पाण्याचे वजन तिच्या संपूर्ण वजनाइतके भरेल. अशा प्रकारे जेवढे जास्त सामान आपण त्या होडीत ठेवत जाऊ तितकी ती पाण्याच्या आत जात राहील आणि ते प्रमाण १०० टक्क्यावर गेल्यानंतर ती तरंगणारच नाही, पाण्यात बुडून जाईल. यामुळे प्रत्येक नावेत जास्तीत जास्त किती वजन ठेवू शकतो याची मर्यादा ठरलेली असते.

संपूर्णपणे लाकडाची बनलेली रिकामी होडी स्वतः कधीच बुडणार नाही. पण लाकडाची भार वाहण्याची (सहन) शक्ती फार कमी असते. पाण्यात भिजण्यामुळे ती क्षमता आणखी कमी होत जाते. त्यामुळे वजनाखाली लाकडाची फळी तुटू शकते, त्यांचे कमकुवत सांधे निखळू शकतात. लाकडामधली ही शक्ती वाढवण्यासाठी त्यांना पोलादाच्या सळ्या किंवा तुळयांच्या मजबूत फ्रेमचा आधार दिला जातो. होडीत ठेवले जाणारे बहुतेक सामान आणि माणसे पाण्यापेक्षा जडच असतात. आजकालच्या बहुतेक नावा आणि जहाजे तर पोलादाच्या पत्र्यापासून तयार केली जातात. या सगळ्या कारणामुळे नावेची एकंदर घनता (डेन्सिटी) पाण्यापेक्षा अधिक असते. पण ती पोकळ असल्यामुळे जास्त पाण्याला बाजूला सारते आणि तरंगत राहते. पण होडीला एकादे छिद्र पडले आणि त्यातून बाहेरील पाणी आत शिरत राहिले तर मात्र ती पाण्याने भरून जाऊन पाण्यापेक्षा जड होते आणि बुडते. असे होणार नाही याची सतत काळजी घ्यावी लागते.

किमान तीन पाय (किंवा खूर) असलेली कोणतीही वस्तू जमीनीवर स्थिर (स्टेबल) राहते, किमान तीन चाके असलेली वाहने व्यवस्थितपणे उभी राहतात. पण पाण्यामध्ये जमीनीसारखा कसलाच भक्कम आधार नसतो. त्यामुळे होडीला सतत तिचा तोल राखणे आवश्यक असते. वरून मोठा आणि खाली लहान असा तिचा आकारच अस्थिर असतो. त्यामुळे नावेच्या आत ठेवलेले वजन संतुलित नसले, एका बाजूला त्याचा जास्त भार पडला तर ती नाव त्या बाजूला कलंडण्याची शक्यता असते. इंजिन सुरू होतांना आणि थांबतांना नावेला एक धक्का बसतो आणि ती वळण घेत असतांना सेंट्रिफ्यूगल फोर्समुळे बाहेरच्या बाजूला कलंडण्याची शक्यता असते. या सगळ्या कलंडण्यामुळे जर नावेची एक बाजू पाण्याच्या पातळीपर्यंत खाली गेली तर तिकडून बाहेरचे पाणी आत घुसेल आणि तिचे असंतुलन जास्तच वाढवेल. नदी किंवा समुद्रात उठणाऱ्या लाटांमुळे तिथले उसळलेले पाणी नावेत येऊन पडण्याचीही शक्यता असते. नावेचे डिझाइन करतांना या गोष्टी लक्षात घेतल्या जातात आणि नावेत तिच्या मर्यादेइतके वजन ठेवल्यानंतरसुध्दा तिचा काही भाग निश्चितपणे पाण्याच्या पातळीच्या वर राहील याची काळजी घेतली जाते.

भाग २

होडी ते पाणबुडी २ अ

इंग्रजी भाषेत ‘बोट’ आणि ‘शिप’ असे दोन शब्द आहेत पण त्यांची स्पष्ट अशी व्याख्या नाही. इंग्लिश भाषेतली ‘बोट’ म्हणजे लहान आकाराची आणि ‘शिप’ म्हणजे अगडबंब असे सर्वसाधारणपणे समजले जाते. ‘नदी, सरोवरे वगैरेमध्ये चालते ती बोट’ आणि ‘समुद्रात जाते ती शिप’ असेही ढोबळपणे म्हणता येईल, पण त्यांच्यामधली ही सीमारेषासुध्दा अस्पष्ट आहे. मोठ्या ‘शिप्स’सुध्दा बंदरात येऊन दाखल होण्यासाठी एकाद्या खाडीमधून आत शिरतात आणि मासे पकडण्यासाठी लहान लहान ‘बोटीं’मधून कोळी लोक दर्यावर ये जा करत असतात. मराठी भाषेत होडी, नाव, नौका, जहाज, गलबत वगैरे शब्द आहेत. त्यातले काही शब्द ‘बोट’ या अर्थाने आणि काही ‘शिप’ या अर्थाने वापरले जातात. ‘बोट’ या इंग्लिश शब्दाचा मराठीत मात्र जहाज या अर्थानेसुध्दा प्रयोग होतो. ‘आगबोट’ असा एक अर्धा मराठी आणि अर्धा इंग्रजी जोडशब्द फक्त यांत्रिक जहाजासाठीच उपयोगात आणला जातो. पाण्यातून चालणाऱ्या या सर्व वाहनांच्या आकारानुसार आणि उपयोगानुसार त्यांच्या रचनेमध्येही फरक असतो.

अगदी लहानशा होडीत ती चालवणाऱ्या आणि इतर माणसांना बसायला फक्त एक दोन फळकुटे असतात. थोड्या मोठ्या नावेत फळ्या जोडून बनवलेला सपाट पृष्ठभाग (फ्लोअर) असतो. बहुतेक लहान होड्यांमध्ये तो वरच्या बाजूला उघडा असतो, पण प्रवाशांसाठी चालवल्या जाणाऱ्या काही नावांमध्ये त्याच्यावर हलकेसे छप्पर असते. बहुतेक वेळा उघड्या जागेला ‘डेक’ आणि बंद जागेला केबिन असे म्हणतात. त्यामुळे काही नावांमध्ये केबिनच्या माथ्यावर डेक असते. काही लाँचेस डबलडेकर असतात, त्यांना केबिनचे दोन मजले आणि शिवाय एकादी डेक असते. मोठ्या जहाजांमध्ये पाण्याच्या पातळीवर असलेल्या डेकच्या खाली होल्ड असतात. त्या होल्डचे अनेक कप्पे करून जहाज चालवणारी यंत्रे, इंधन, हत्यारे, औजारे, अन्नधान्य वगैरेसारख्या गोष्टी त्या कप्प्यांमध्ये ठेवतात. डेकच्या वर ‘सुपरस्ट्रक्चर’ उभारलेले असतात. कॅप्टन आणि इतर अधिकाऱ्यांची राहण्याची व्यवस्था, आगबोटीचे कार्यालय, नियंत्रणकक्ष (कंट्रोव रूम), संपर्काची (कम्युनिकेशन) साधने वगैरेंचा समावेश त्यात केलेला असतो.

जहाजांचा आकार सर्वच बाजूने वक्राकार असल्यामुळे त्याची मोजमापे देण्याची विशिष्ट परिभाषा आहे. ती सोबत दिलेल्या आकृतीमध्ये दाखवली आहे. आगबोटीच्या या टोकापासून त्या टोकापर्यंतच्या अंतराला ‘लांबी (लेंग्थ)’ असेच म्हणतात, पण मधोमधच्या भागाच्या रुंदीला मात्र ‘बीम’ असे नाव आहे. डेक आणि सुपरस्ट्रक्चरचा भार तोलण्यासाठी अनेक आडव्या तुळया (बीम्स) बसवलेल्या असतात त्यातली सर्वात मोठी ‘बीम’ जहाजाच्या रुंदीएवढी लांब असते. जहाजाच्या बाहेरील पाण्याच्या पातळीपासून ते जहाजाच्या तळापर्यंत त्याच्या पाण्याखाली बुडलेल्या भागाच्या उंची किंवा खोली याला ‘ड्राफ्ट’ असे म्हणतात. आगबोटीला कोणत्याही बंदरात नेण्यापूर्वी या सगळ्या मोजमापांचा विचार करणे आवश्यक असते. त्या बंदरात किंवा गोदीमध्ये इतकी लांब आगबोट मावेल एवढी रिकामी जागा असली पाहिजे, तिचा आत जाण्याचा मार्ग बीमपेक्षा रुंद असायला हवा आणि तिथल्या पाण्याची खोली ड्राफ्टहून जास्त असली पाहिजे. असे असेल तरच ती आगबोट सुखरूपपणे बंदरात जाऊन उभी राहू शकते. आगबोटीचा जितका भाग पाण्यात बुडलेला असेल तेवढे पाणी तिने बाजूला सारून ती जागा व्यापलेली असते आणि त्या पाण्याच्या वजनाइतका पाण्याचा जोर तिला वर उचलून धरत असल्यामुळेच ती पाण्यावर तरंगत असते. त्या पाण्याच्या वजनाला डिस्प्लेसमेंट किंवा टनेज असे म्हणतात. मोठ्या आगबोटींसाठी ते हजारो टन असते.

आगबोटीचे मुख्य भाग या आकृतीमध्ये दाखवले आहेत. तिच्या सर्वात समोरच्या टोकाला ‘बो’ असे म्हणतात. त्याला ‘आगबोटीचे नाक’ म्हणता येईल. या ‘बो’चा आकार नाकाप्रमाणेच निमूळता असतो. पाण्यामधून जहाज पुढे जात असतांना समोरील पाण्याचे दोन भाग होऊन ते जहाजाच्या दोन्ही बाजूला जाय़ला त्यामुळे मदत मिळते आणि पाण्याचा विरोध कमी होतो. समोरील भाग सपाट असल्यास समोरचे पाणी मागे ढकलले जाईल आणि मागे असलेल्या पाण्याच्या रेट्याने ते पुन्हा आगबोटीला धडकेल, शिवाय ते उंच उसळून आगबोटीत शिरण्याची शक्यता असते. हे टाळण्यासाठी बो ला विशिष्ट आकार दिलेला असतो. त्या जागी आगबोटीतले काहीच नसते. तिची यंत्रसामुग्री मागील टोकाला पाण्याच्या खाली असते. त्या टोकाच्या डेकवरील भागाला स्टर्न असे म्हणतात. आगगाडीचे इंजिन सर्वात पुढे असते, विमानाची इंजिने त्याच्या बाजूच्या पंखांवर असतात. मोटारीचे इंजिन बहुधा पुढे असले तरी ते मागल्या चाकांना जोडलेले असते पण स्टिअरिंग व्हील पुढल्या चाकांना जोडलेले असते, आगबोटीचे इंजिन, पंखा (प्रोपेलर), सुकाणू (रडर) वगैरे सगळेच महत्वाचे भाग मागील भागात पाण्याच्या पातळीच्या खाली बसवलेले असतात. प्रोपेलरची पाती पाण्याला मागे ढकलतात आणि त्याच्या प्रतिक्रियेने आगबोट पुढे जाते. सुकाणूच्या कलण्यामुळे ती दिशा बदलते. इंग्लंड आणि अमेरिकेतल्या रस्त्यावरील रहदारीमध्ये डावा उजवा भेद असला तरी आगबोटींसाठी मात्र जगभरात सारखेच नियम आहेत. इंग्लंड, अमेरिका, जर्मनी, रशीया, भारत, चीन अशा कुठल्याही देशाच्या आगबोटीच्या डाव्या अंगाला पोर्टसाईड असे म्हणतात. बोटीत चढण्या व उतरण्याची सोय या बाजूलाच केलेली असते. पलीकडील बाजूला स्टारबोर्ड साईड म्हणतात. समुद्रात उठत असलेल्या लाटांमुळे त्यातली जहाजे, नौका वगैरे सारखी पुढे मागे होत असतात. ती अशीच सोडली वहात वहात कुठेही जातील. ते होऊ नये म्हणून आगबोटीला भर समुद्रात किंवा बंदरात आल्यावर एका ठिकाणी स्थिर ठेवण्यासाठी मोठमोठे नांगर (अँकर) असतात. ते एका लांब आणि दणकट साखळीच्या टोकाला अडकवलेले असतात. एका रहाटाच्या (पुलीच्या) सहाय्याने ते पाण्यात सोडले की तळापर्यंत जाऊन तिथल्या गाळात रुतून बसतात. मुक्काम हलवतांना त्यांना यंत्रांच्या सहाय्याने पुन्हा वर उचलून घेतात आणि रहाटाला गुंडाळून ठेवतात.

होडी ते पाणबुडी २ आ

जहाजांच्या उपयोगानुसार त्यांचे दोन मुख्य प्रकार असतात, नागरी उपयोग आणि सैनिकी सामर्थ्य. विमानांद्वारे मोठ्या प्रमाणावर प्रवासी वाहतूक सुरू होण्याच्या आधी त्रिखंडातल्या दूरच्या प्रवासासाठी आगबोट हेच मुख्य साधन होते. त्या काळात प्रवासी आणि माल या दोन्हींची वाहतूक आगबोटींमधूनच होत असे. युरोप आणि आशिया खंडांमधील विभागांना जोडणारे जमीनीवरचे चांगले रस्ते अस्तित्वातच नव्हते आणि उपलब्ध असलेले मार्ग अनेक देशांमधून आणि दुर्गम भागांमधून जात असल्यामुळे त्या मानाने सागरी प्रवास जास्त सोयीचा आणि कमी धोका असलेला असे. औद्योगिक क्रांतीमुळे मोठमोठ्या आगबोटी तयार करता येऊ लागल्याने हे शक्य झाले होते. युरोपमधील कारखान्यांना आशिया खंडातून, मुख्यतः भारतातून कच्चा माल पुरवणे आणि औद्योगिक दृष्ट्या पुढारलेल्या युरोपमध्ये तयार होणारा पक्का माल मागासलेल्या देशांमध्ये आणून विकणे हा किफायतशीर धंदा झाला होता. त्या पूर्वीच्या काळातल्या वास्कोडिगामाला आफ्रिका खंडाला मोठा वळसा घालून भारताकडे यावे लागले होते. पण आगबोटींची ये जा खूप वाढल्यानंतर हा लांबचा प्रवास कमी करण्यासाठी सुवेझचा कालवा खणून हिंद महासागर आणि भूमध्य समुद्र यांना जोडण्यात आले. त्याचप्रमाणे अमेरिका खंडाच्या पूर्व आणि पश्चिम किनाऱ्यांवरील शहरांमधील वाहतूक सुकर करण्यासाठी पनामाचा कालवा खोडून अंतर कमी करण्यात आले. केवळ आगबोटींच्या सोयीसाठी एवढे मोठे आणि कठीण प्रकल्प त्या काळात बांधले गेले यावरून एका काळी असलेले त्यांचे महत्व लक्षात येईल.

आजकाल हवाई वाहतूक स्वस्त आणि सुरक्षित झालेली आहे आणि ती अत्यंत वेगाने होत असल्यामुळे त्याला आगबोटीच्या मानाने अत्यल्प वेळ लागतो. अर्थातच प्रवाशांचा कल आता पूर्णपणे विमानाने प्रवास करण्याकडे आहे. पॅसेंजर शिप्स आता शिल्लक तरी आहेत की नाही याची शंका आहे. पण गंमत, मौज मजा करण्यासाठी आता लक्झरी क्रूझच्या सफरी निघाल्या आहेत. शहरांपासून दूर समुद्रात हळूहळू चालणाऱ्या जहाजावर सर्व सुखसोयींनी युक्त अशा या तरंगत्या आलीशान महालांमध्ये दोन चार दिवस मौजमजा, दंगामस्ती करण्यासाठी नवश्रीमंत लोक त्यांचा लाभ घेतात. माल वाहतुकीसाठी, विशेषतः जड मालासाठी आजसुध्दा आगबोट हाच सर्वात चांगला आणि किफायतशीर पर्याय आहे. खनिजलोह, कोळसा, तेल, धान्ये, सिमेंट, साखर वगैरे अनेक वस्तूंची आयात निर्यात आगबोटींमधूनच होते. त्यासाठी आता खास प्रकारच्या आगबोटी, टँकर्स वगैरे तयार केल्या जातात. इतर वस्तूंचे जहाजांवर चढवणे आणि उतरवणे सोपे करण्यासाठी त्या कंटेनर्समध्ये ठेवल्या जातात आणि बंदरावरील क्रेन्सच्या सहाय्याने सहजपणे हाताळल्या जातात.

सैनिकी कार्यासाठी किंबहुना युध्दात उपयोगी येण्यासाठी विशिष्ट प्रकारची वेगळी गलबते पूर्वापारपासून तयार केली जात आहेत. त्या जहाजांवर तोफा, दारूगोळा आणि शस्त्रास्त्रे ठेवलेली असत आणि त्यांचा कुशल उपयोग करू शकणारे लढवय्ये तैनात असत. त्यासाठी आरमार हा सैन्यदलाचा एक वेगळा विभाग तयार केला जात असे. या आरमारांमध्ये सागरी युध्दे होत असत. इंग्लंडच्या आरमाराने एका काळी इतर मुख्य देशांच्या आरमारांवर विजय मिळवून समुद्रावर आपली निरंकुश सत्ता प्रस्थापित केली आणि त्याच्या जोरावर जगाच्या पंचखंडात आपल्या वसाहती स्थापन केल्या. काही शतके आपापसांमध्ये लढाया केल्यानंतर युरोपियन देशांनी समझोता करून आशिया, आफ्रिका आणि अमेरिका खंडांमधले भूभाग वाटून घेतले आणि ते काबीज करण्यावर लक्ष केंद्रित करून तिथे आपापल्या देशांच्या वसाहती स्थापन केल्या. औद्योगिक क्रांतीमधून निर्माण झालेल्या यंत्रसामुग्रीतून आणि दारूगोळ्यामुळे आरमारातल्या युध्दनौका अधिकाधिक सक्षम आणि आक्रमक होत गेल्या.

काळाबरोबर प्रगत झालेल्या नवनव्या प्रकारच्या तोफा आणि क्षेपणास्त्रे (मिसाईल्स) यांनी आरमारातल्या आगबोटी अधिकाधिक सुसज्ज होत गेल्या. आगबोटींमधून किनाऱ्यावरील शहरांवर हल्ले करता येऊ लागले. त्यांचा प्रतिकार आणि त्यांच्यापासून संरक्षण मिळवण्यासाठी जहाजांना बुडवणारी टॉर्पेडोसारखी अस्त्रे तयार करण्यात आली. विमानांमधून बाँबगोळे टाकून आगबोटींना नष्ट करणे सोपे होते. त्यांच्यापासून स्वतःचा बचाव करून घेण्यासाठी खास विमानविरोधी तोफा तर निघाल्याच, शिवाय लढाऊ विमानांचा ताफाच सोबत घेऊन जाणाऱ्या अजस्त्र आकाराच्या आगबोटी (एअरक्राफ्ट कॅरीयर) तयार करण्यात आल्या. अशा आगबोटींवरून उड्डाण करता येण्याजोगी खास विमाने बनवली गेली.

आपल्या युध्दनौका शत्रूला दिसू नयेत म्हणून त्यांना पाण्याखालून गुपचुप नेण्याच्या दृष्टीने लढाऊ विमानांच्या आगमनाच्या आधीपासूनच प्रयत्न चाललेले होते. पहिल्या महायुध्दात त्यांना जोराने चालना मिळाली आणि त्यातून पाणबुड्या तयार झाल्या. कुठलेही जहाज पाण्यावर तरंगत असते तेंव्हा त्याचे वजन त्याने बाजूला सारलेल्या पाण्याइतके असते हे आपण पाहिलेले आहे. हे वजन वाढवत नेले की अखेर ते जहाज पाण्यात बुडते. एकदा का ते बुडले की त्यात पाणी शिरून त्याचे वजन आणखी वाढत जात असल्यामुळे त्याला सुप्रसिध्द टायटॅनिक जहाजासारखी कायमची जलसमाधी मिळते. जहाजावरील माणसे आणि सामान पाण्यात बुडून नुकसान होते. जहाज पाण्याखाली गेल्यानंतर त्याला वर आणण्यासाठी त्याचे वजन पुन्हा कमी कसे करायचे आणि त्यावरील माणसे आणि माल यांना पाण्याखाली कसे सुरक्षित ठेवायचे ही पाण्यात बुडून पुन्हा वर येऊ शकणारी जहाजे (पाणबुड्या) तयार करण्यामध्ये दोन मुख्य आव्हाने होती.

जहाज पाण्याखाली गेले तरी त्यातल्या माणसांना श्वासोच्छ्वासासाठी हवा लागणारच. त्यासाठी त्या माणसांना संपूर्णपणे हवाबंद (एअरटाईट) खोल्यांमध्ये ठेवणे आवश्यक आहे. पाण्याखाली गेल्यानंतरसुध्दा त्या जहाजांच्या यंत्रांनी काम करत रहायला पाहिजे आणि त्यांना चालवण्यासाठी किंवा त्यांच्या रखरखाव (मेटेनन्स) आणि दुरुस्ती (रिपेअर)साठी कामगारांना त्या यंत्रांपाशी जाण्याची आवश्यकता लागणार. अन्नपुरवठा, दारूगोळा, शस्त्रास्त्रे वगैरे गोष्टी पाण्यामुळे खराब होऊ नयेत आणि गरज पडताच त्या तत्काळ उपलब्ध व्हायला पाहिजेत, यामुळे त्याही पाण्यापासून दूर असायला हवीत. अशा प्रकारे जवळजवळ संपूर्ण आगबोटच एका प्रचंड हवाबंद खोलीच्या स्वरूपात तयार करावी लागते. प्रोपेलर आणि रडर यासारखी एरवीसुध्दा नेहमी पाण्याखाली यंत्रे तेवढी त्या हवाबंद जागेच्या बाहेरच असावी लागतात. पाणबुडीचे वजन कमी किंवा जास्त करण्यासाठी त्याच्या रचनेतच काही स्वतंत्र आणि हवाबंद मोकळ्या जागा ठेवल्या जातात. ज्या वेळी पाणबुडी पाण्यावर तरंगत असते तेंव्हा या जागा हवेने भरलेल्या असतात. तिने पाण्याखाली जायचे ठरवल्यानंतर त्या जागांमध्ये समुद्राचे पाणी भरले जाते. त्यामुळे ती जड होऊन खाली खाली जात रहाते. पण तिने सागराच्या पार तळापर्यंत जाऊन पोचणेही धोक्याचे असते. त्यामुळे तिला दोनतीनशे मीटर खालील ठरलेल्या पातळीपर्यंत जाऊ दिल्यानंतर एका कॉम्प्रेस्ड गॅस सिलिंडर्समध्ये साठवून ठेवलेली हवा त्या मोकळ्या जागेत सोडून तिथे असलेल्या पाण्यातल्या थोड्या भागाला पुन्हा बाहेर टाकले जाते. त्यामुळे तिचे खाली जाणे थांबते, पण हे करत असतांना पाणबुडी पुन्हा हलकी होऊन वर येणार नाही किंवा जड असल्यामुळे खालीही जाणार नाही या दोन्हींची काळजी घ्यावी लागते. हा समतोल अत्यंत काटेकोरपणे सांभाळून पाणबुडीला पाण्याखाली एका ठरलेल्या पातळीवर ठेवतात. या पातळीवरसुध्दा ती एका जागी स्थिर नसते, तर तिच्या गंतव्य स्थानाच्या दिशेने पुढे पुढे जात असते. इतक्या खोल पाण्यात सगळीकडे अंधारगुडुपच असतो, प्रत्यक्ष काहीच दिसू शकत नाही. सोनारसारख्या आधुनिक उपकरणांच्या सहाय्यानेच सगळी माहिती जाणून घेऊन पाणबुडीचालकाला मार्गक्रमण करायचे असते.

पाणबुडी हीसुध्दा एक प्रकारची आगबोटच असल्यामुळे तिला चालवणारे इंजिनाचे एक मोठे धूड असते आणि त्यातल्या इंधनाचे ज्वलन होण्यासाठी खूप हवेची आवश्यकता असते. त्यासाठी महिनोंमहिने पुरेल एवढी हवा सिलिंडर्समध्ये भरून नेणे अशक्यप्राय असते. त्यामुळे इंधनावर चालणारी पाणबुडी थोडे दिवसच पाण्याखाली राहते आणि तिच्या इंजिनांना श्वास घेऊ देण्यासाठी तिला काही काळ पाण्याच्या बाहेर येऊन रहावेच लागते. अणुशक्तीचा विकास झाल्यानंतर इंधन तेलांवर चालणाऱ्या इंजिनांच्या जागी अॅटॉमिक रिअॅक्टर बसवला गेला. त्याला काम करत राहण्यासाठी हवेची आवश्यकता नसते. अशा पाणबुडीतल्या माणसांना दीर्घ काळ पुरेल एवढा प्राणवायूचा साठा सोबत नेला आणि त्यांनी उच्छ्वासामधून बाहेर टाकलेला कर्बद्विप्राणील (कार्बन डायॉक्साईड) वायू शोषून घेण्याची व्यवस्था केली तर ती पाणबुडी महिनोगणती पाण्याखाली दडून राहू शकते. अशा पाणबुडीलासुध्दा नौसैनिकांसाठी अन्नपाणी, कपडे लत्ते वगैरे आणणे, विजेची बॅटरी चार्ज करणे अशा कामांसाठी कधी ना कधी पाण्याबाहेर यावे लागतेच, पण हे योजनापूर्वक करता येते आणि केले जाते. .

प्राचीनकालीन होडी ते अणुशक्तीवर चालणारी आधुनिक पाणबुडी हा जलप्रवास घडण्यात हजारो वर्षांचा कालावधी गेला. या लेखाच्या फक्त दोन भागात त्याचा अत्यंत संक्षिप्त असा आढावा घेण्याचा हा एक तोकडा प्रयत्न मी केला आहे. अरिहंत आणि सिंधूरक्षक या आधुनिक पाणबुड्यांबद्दल ज्या बातम्या अलीकडे वृत्तपत्रांमधून येऊन गेल्या त्यांचा अर्थ समजण्यासाठी या लेखात दिलेल्या माहितीचा थोडा उपयोग व्हावा असा उद्देश या खटपटीमागे आहे.

भाग ३ : होडी ते पाणबुडी आणि ….. मी

होडी ते पाणबुडी ३
नदीपार जाण्यासाठी आणि नद्यांच्या तीरावर असलेल्या गावांमध्ये जाण्यायेण्यासाठी पूर्वापारपासून लहान होड्यांचा उपयोग होत आला आहे. भारतातल्या बहुतेक सर्व मोठ्या नद्यांवरसुध्दा आता जागोजागी पूल बांधले गेले आहेत आणि खेडोपाडी जाणारे रस्ते झाले आहेत. माझ्या लहानपणी तसे नव्हते. जमखंडी गावातल्या आमच्या राहत्या घरापासून आमचे वडिलोपार्जित घर आणि शेतजमीन असलेल्या मूळ खेडेगावापर्यंतचे अंतर फक्त वीस किलोमीटर होते, पण घरातून निघून तिकडे जाऊन पोचण्यासाठी एक पूर्ण दिवस लागत असे, कारण दोन्ही गावांच्यामध्ये कृष्णा नदीचा प्रवाह होता आणि तिच्या दोन्ही बाजूंना पक्के रस्तेही नव्हते. जिथपर्यंत रस्ता जात होता तिथपर्यंत बसमधून गेल्यानंतर पुढे चालत जाऊन नदी पार करून पलीकडे जायचे आणि पुन्हा थोडे अंतर चालत जाऊन पुढे जाण्यासाठी दुसरी बस मिळेल तेंव्हा पकडायची असे सोपस्कार करावे लागत.

कृष्णामाईच्या तीरावर गेल्यानंतर तिथेसुध्दा नावेची वाट पहात बसावे लागत असे. घरून आणलेले डबे तिथल्या रम्य जागी उघडून आणि केळी, पेरू वगैरे त्याबरोबर खाऊन आम्ही पिकनिकचा आनंद घेत असू. त्यातही पावसाळ्यात जेंव्हा नदीला महापूर येई तेंव्हा तिला येऊन मिळणाऱ्या ओढ्यानाल्यांमध्ये नदीचे पाणी शिरून त्यांचे रूपांतर दोन तीन उपनद्यांमध्ये होत असे आणि एरवी नावेत चढण्या व उतरण्यासाठी ठरवलेल्या जागा पाण्याखाली जाऊन अदृष्य होत असत. प्रचंड वेगाने खळखळाट करत जात असलेल्या पाण्याच्या रौद्र रूपाच्या त्या प्रवाहात नाव चालवण्याचे धाडस कुणी करत नसे आणि कोणा धीट माणसाने ते केलेच तरी त्याला उतारू मिळणे अशक्य असल्यामुळे तिथली (आताच्या भाषेतली) ‘फेरी सर्व्हिस’ पावसाळ्यात बंद रहात असे. त्या नदीनाल्यांना नावेमधून पार करून पलीकडे जाणे तेवढ्या काळात शक्यच नव्हते. पलीकडचे लोक पलीकडे आणि अलीकडचे लोक अलीकडे रहायचे. उगारला असलेला रेल्वेचा पूल तेवढा बारा महिने पाण्याच्या वर असे. त्यामुळे फारच निकडीची गरज असल्यास दीडदोनशे किलोमीटरचा वळसा घालून उगार शेडबाळ अथणीमार्गे जावे लागत असे. पण इतर दिवसात मात्र आम्ही नावेत बसून मजेत कृष्णा नदी पार करत असू.

ती नाव सुमारे आठदहा मीटर लांब आणि मधोमध तीन चार मीटर रुंद एवढी मोठी असायची. माणसे, त्यांची गाठोडी, सायकली आणि कोंबड्या वगैरे त्यात जितके भरता येतील तेवढे भरून त्यांना नावेमधून पलीकडे नेले जात असे. पहिल्या फेरीत न मावल्यामुळे उरलेले लोक नावेला पलीकडच्या तीरावर जाऊन परत येण्याची शांतपणे वाट पहात बसत. क्वचित प्रसंगी एक एक करून त्यावरून बैलगाड्यासुध्दा पलीकडे जाऊ शकत. कारवारजवळील एका ठिकाणी तर एस.टी.च्या बसलासुध्दा मोठ्या नावेमधून नदीच्या पार नेतांना मी पाहिले आहे. मात्र सावधगिरीचा उपाय म्हणून आणि नावेचा समतोल राखण्यासाठी माणसांना खाली उतरवून त्यांना आणि गाड्यांना वेगवेगळ्या फेऱ्यांमध्ये नावेतून नेले जात असे. बैलांनी नावेवर दंगा गोंधळ करू नये म्हणून त्यांना मात्र नावेच्या बाजूने पाण्यामधून पोहवत पलीकडे नेत असत. गायी म्हशींनासुध्दा लांब दोरीने बांधून नावेच्या सोबत पाण्यामधून पोहत नेत असत.

नदीच्या पात्रामधील पाण्याच्या खोलीचा अंदाज घेऊन नावेत चढण्या उतरण्यासाठी जागा ठरलेल्या होत्या. पण तिथे पक्के बांधकाम केलेले धक्के नव्हते. ती नाव नदीकिनाऱ्यापासून दूर कंबरभर पाण्यात उभी रहात असे आणि माणसांनी आपले सामान डोक्यावर धरून पाण्यामधूनच तिथपर्यंत चालत जाऊन नावेत चढायचे असे. कोणी ना कोणी धडधाकट उतारू लहान मुलांना उचलून नेत असे. नावेच्या कडांवर दोन्ही बाजूंना मोठमोठी वल्ही बसवलेली असत आणि बलदंड नावाडी “हुश्शा हुय्या” करत जोर लावून ती चालवत. उन्हाळ्यात नदीचे पाणी फारच कमी असले तर पलीकडे जाण्यासाठी एक लहान नाव असायची आणि लांब बांबूच्या सहाय्याने नदीच्या तळाला रेटा देऊन नावेला ढकलतच पार करत असत. अशा प्रकारचा नावेमधला प्रवास मी लहान असतांना अनेक वेळा केला असल्यामुळे माणसांच्या हातांच्या जोराने चालवलेली होडी माझ्या ओळखीची झाली होती.

पुण्याच्या इंजिनियरिंग कॉलेजमध्ये तर आमचाच बोटक्लब होता. संध्याकाळी कॉलेज सुटल्यानंतर केंव्हाही वाटले की एकाद दोन मित्रांसोबत आम्ही तिकडे जात होतो आणि स्वत-च होडी चालवून तिथल्या शांत पाण्यावर तरंगत राहण्याची मजा घेत होतो. यात मजेबरोबर चांगला व्यायामही होत असल्याने चांगली सडकून भूक लागत असे आणि मेसमधले जेवण अमृततुल्य वाटत असे. पुढे मुंबईला आल्यावर गेटवे ऑफ इंडियाच्या जवळून चालणाऱ्या मोटरलाँचमध्ये बसून वेळ असल्यास घारापुरी (एलेफंटा) बेटापर्यंत आणि नसेल तर आजूबाजूच्या समुद्रात फेरफटका मारून आणणे हा मुंबईदर्शनाचा आवश्यक भाग झाला होता. आमच्याकडे येऊन गेलेल्या बहुतेक सगळ्या पाहुण्यांना आम्ही हा जलविहार घडवून आणलाच, शिवाय मित्र, सहकारी, शेजारी वगैरेंच्या निरनिराळ्या ग्रुपमधून घारापुरी बेटाची सहलही केली.

एकदा सात आठ मित्रांचे आमचे टोळके एलेफंटाहुन परत येत असतांना आमच्याच लाँचमध्ये थोड्या अंतरावर आठ दहा समवयस्क मुलींचा एक वेगळा ग्रुप बसला होता. वेळ घालवण्यासाठी आम्ही गाणी म्हणायचे ठरवले, आमच्या ग्रुपमधल्या एक दोन मुलांचे आवाज चांगले होते, त्यांना आवडही होती आणि अनेक गाणी तोंडपाठ होती. त्यांनी गाणी म्हणणे हा आमच्या मेळाव्यांमधला नेहमीचाच भाग होता. पण आम्ही जसे ठरवले तसेच त्या मुलींनीही गाणी गायचे ठरवले. सर्वात आधी याची सुरुवात कुणी केली ते सांगता येणार नाही. सुरुवातीला एकेक जणच आपापल्या कंपूसाठी गाणे म्हणत होता किंवा होती, पण दोन्ही ग्रुपमधल्यांना एकमेकांची गाणी ऐकू येतच होती. त्यामुळे आपला आवाज मोठा करण्यासाठी त्यात इतरांनी साथ द्यायला सुरुवात केली, त्यातून मग एक प्रकारची चढाओढ सुरू झाली, गाण्यांमधूनच सवालजवाब, उत्तरेप्रत्युत्तरे होत गेली. अतीशय सभ्य आणि सुसंस्कृत स्वरूपाचा आमचा हा धिंगाणा आमची लाँच गेटवेच्या धक्क्याला लागेपर्यंत चालला. तो इतका रंगत गेला की एरवी कधी गाण्यासाठी तोंडही न उघडणारे मित्रसुध्दा शेवटी शेवटी बेंबीच्या देठापासून किंचाळायला लागले होते. इतर प्रवाशांची त्यामुळे चांगली करमणूक झाली असेल. उतरल्यानंतर आम्ही दुरून हात हालवूनच मुलींच्या टोळीचा निरोप घेतला आणि त्यांनीही गोड हंसून निरोप दिला. त्या कोण होत्या, कुठून आल्या होत्या कोण जाणे, पण नावेमधल्या त्या लहानशा प्रवासाची एक अविस्मरणीय अशी सुखद आठवण मनात ठेऊन गेल्या.

आम्ही प्रत्यक्षात काश्मीरला जाण्यापूर्वी हिंदी सिनेमांमधून जेवढे काश्मीर पाहिले होते त्यात नौकाविहार आणि बर्फामधून घसरत जाणे हेच लक्षात राहिले होते. आम्ही स्वतः श्रीनगरला गेलो तेंव्हा दोन प्रवाशांना सरोवरात विहार करवून आणणारी छोटीशी नाव पाहिली, तिच्यात बसून फिरून आलो आणि राहण्याच्या सर्व सुखसोयींनी सज्ज असलेली हाउसबोटही पाहिली. दल सरोवरातून फेरफटका मारत असतांना तिथे नावांमधून फुले, फळे, भाज्या, शोभेच्या वस्तू वगैरे गोष्टी होडीत बसूनच विकणारे फिरते विक्रेते असलेला बाजारसुध्दा पाहिला. चिनाब नदीवर एक बंधारा घालून दल सरोवर निर्माण केले आहे आणि त्यातले पाणी वाहून जाऊ नये यासाठी ते नियंत्रित स्वरूपात नदीत सोडले जाते. बहुतेक सगळ्या नावा मात्र नदीच्या खालच्या अंगाला ठेवलेल्या असतात. नदीचे पात्र आणि सरोवर या दोन्हींच्या मध्ये एक लहानसे कुंड आहे. त्याला दोन्ही बाजूंना घट्ट बसणारे दरवाजे आहेत. नदीमधून सरोवरात जायचे असल्यास आधी बाहेरचा दरवाजा वर उचलून नावांना त्या कुंडात घेतात आणि तो दरवाजा घट्ट बंद करतात. सरोवरातले पाणी तिथे सोडून तिथल्या पाण्याची पातळी वाढवतात. ती सरोवराइतकी झाल्यानंतर आतल्या बाजूचे गेट उघडून त्या नावांना सरोवरात जाऊ देतात. बाहेर येतांना याच्या उलट क्रमाने कृती करतात. असे करून सरोवर आणि नदीचे पात्र यातल्या पाण्याच्या लेव्हल्स वेगवेगळ्या ठेवल्या जातात. पण यामुळे नौकाविहार करणाऱ्या पर्यटकांना आत जातांना तसेच बाहेर येतांना बराच वेळ लहानशा जागेत ताटकळत थांबावे लागते.

जबलपूरजवळ असलेला भेडाघाटचा धबधबा आणि तिथून दोन तीन किलोमीटरपर्यंत असलेला नर्मदा नदीचा प्रवाह खूप प्रेक्षणीय आहे. या भागातला डोंगरच संगमरवरी दगडांचा आहे. नर्मदेच्या त्या भागातल्या प्रवाहातून नावेत बसून विहार करण्याची चांगली सोय आहे. नदीचे पात्र खूप रुंद नसले तरी बऱ्यापैकी आहे, अत्यंत निर्मळ आणि पारदर्शक असे पाणी आणि दोन्ही बाजूला संगमरवरी पहाडांच्या उंच कड्यांची शोभा पहात त्या बोटीमधून जातांना खूप मजा येते. माझ्या कुटुंबीयांसोबत तर मी अनेक वेळा ही मौज लुटलेली आहेच, एकदा एका सेमिनारसाठी जबलपूरला गेलो असतांना तिथे आलेल्या फॉरीन पार्टिसिपेंट्सच्यासोबतही हे भ्रमण करायचा योग आला होता. त्या मोटर लाँचेसचे नावाडी अत्यंत गंमतशीर असी कॉमेंटरी हिंदी भाषेत करतात. त्या दिवशी सुध्दा त्यातल्या कोणाला इंग्रजीत बोलता येत नव्हते. त्यामुळे मलाच दुभाषा बनून त्यांनी सांगितलेल्या गमतीजमतींचे जमेल तेवढे भाषांतर करून सांगावे लागले होते. शिवाय भारतीय परंपरांबद्दल माहिती देऊन त्याचा अर्थ थोडा समजावून सांगण्याचा प्रयत्न करावा लागत होता.

आम्ही केलेल्या युरोप आणि अमेरिकेच्या सहलींमध्येसुध्दा क्रूज हा एक महत्वाचा भाग असायचा. त्यात आधुनिक पध्दतीच्या आलीशान बोटी पहायला मिळाल्या. थेम्स नदीतून जातांना दोन्ही बाजूंना दिसणारे जुने आणि नवे लंडन आणि सीन नदीमधून नावेतून फिरतांना पॅरिसमधल्या ऐतिहासिक आणि आधुनिक इमारती बाहेरून पाहिल्या. पाण्यातच उभारलेला व्हेनिस शहराचा जुना भाग दोनचार शतकांपूर्वी जसा होता तसाच अद्याप ठेवला आहे. या भागात रस्ते नाहीतच, सगळी घरे कालव्यांनी जोडलेली आणि सगळीकडे होडीमधूनच फिरायचे. आम्हीसुध्दा जुनाट वाटणाऱ्या पण मोटरवर चालणाऱ्या एका लहानशा नावेत बसून व्हेनिसच्या अरुंद गल्लीबोळामधून भटकंती करून घेतली, पण सिनेमात किंवा फोटोत दिसतो तसा तो भाग प्रत्यक्षात प्रेक्षणीय तर वाटला नाहीच, उलट दुर्गंधाने भरलेला, गलिच्छ आणि किळसवाणा वाटला. पर्यटन करतांना काही जागी अशी निराशा होत असते. अॅमस्टरडॅम हे शहरसुध्दा खाड्या आणि कालवे यांनी भरलेले आहे. तिथली बोटराईड मात्र छान होती. हॉलंड या देशाचा बराचसा भाग समुद्रसपाटीच्या खाली आहे. समुद्राला जेंव्हा भरती येते तेंव्हा तिथल्या नद्या, खाड्या वगैरे जिथे समुद्राला मिळतात त्या ठिकाणी त्यांच्या पाण्याची पातळी समुद्रापेक्षा खाली असते. त्या वेळी त्यात समुद्राचे पाणी उलट दिशेने शिरू नये म्हणून बंधारे, गेट्स आणि झडपा वगैरेंची बरीच गुंतागुंतीची व्यवस्था केलेली आहे. श्रीनगरच्या दल लेकमध्ये नावांना आत शिरण्याची आणि बाहेर पडण्याची जशी योजना आहे त्याच प्रकारची पण खूप मोठ्या प्रमाणावर केलेली योजना अॅमस्टरडॅम बंदरात मोठमोठ्या जहाजांसाठी कार्यरत आहे.

सिंदबादपासून ते कोलंबस, वास्कोडिगामा करत करत स्वातंत्र्यवीर सावरकर आणि महात्मा गांधीजींपर्यंत अनेकांनी केलेल्या समुद्रातल्या प्रवासाची वर्णने मी लहानपणी खूप चवीने वाचत असे. “हा सुवेझ कालवा, थक्क करील मानवा।।” यासारख्या कविताही शाळेतल्या पुस्तकांमध्ये होत्या. आपणही एकदा मोठ्या जहाजामधून प्रवास करून पाहण्याची सुप्त इच्छा त्या वर्णनांमधून मनात येत होती. पण ती काही पूर्ण झाली नाही. मला परदेशी जाण्याची संधी मिळेपर्यंत तो प्रवास विमानानेच करायचा हे रूढ झालेले होते, प्रवासात अनेक दिवस घालवण्याची तयारी आणि इच्छा कोणाच्या मनात असली तरी तशी सोयच तोपर्यंत बंद झाली होती. पुढे माझे काही मित्र आणि आप्त आगबोटीने जाऊन अंदमानची सहल करून आले, पण या बाबतीतही मला जरा उशीरच झाल्यामुळे ते करता आले नाही.

दर वर्षी डिसेंबर महिन्यात नौदल दिन साजरा करतात. त्या दिवशी मुंबई बंदरातली एक युध्दनौका आम जनतेला पाहण्यासाठी खुली परवानगी दिलेली असते. याविषयी अनेक वेळा ऐकल्यामुळे एका वर्षी आम्ही ती नाव पहायला गेलो. ती पहायला त्या दिवशी आलेल्या लोकांची जवळ जवळ गेट वे ऑफ इंडियापर्यंत लांब रांग लागली होती, पण ती हळू हळू पुढे सरकत होती हे पाहून आम्ही रांगेत जाऊन उभे राहिलो. हळू हळू पुढे सरकत तासाभरात लायन गेटपर्यंत जाऊन पोचलो. आत गेल्यानंतर पुन्हा तितकीच लांब रांग डॉकच्या आतमध्ये होती. ते चालत चालत जाऊन आणखी एक तासानंतर आम्ही एका फ्रिगेटवर चढलो. तिथला फक्त डेकच लोकांना पहाण्यासाठी खुला ठेवला होता. त्यावर एक दोन तोफा बसवलेल्या होत्या. बाकीची केबिन्स आणि इतर सर्व जागा कड्याकुलुपांमध्ये बंद होत्या. इतर प्रेक्षकांना कदाचित त्यात रस नसेल, पण माझ्यातला मेकॅनिकल इंजिनियर जागा असल्यामुळे मला तिथली यंत्रसामुग्री पहाण्याची खूप इच्छा होती. ती पूर्ण होऊ शकली नाही. पाच मिनिटात त्या युध्दनौकेच्या रिकाम्या आणि सपाट डेकवर एक प्रदक्षिणा घालून आम्हाला खाली उतरावे लागले. तिरुपतीच्या व्यंकटेशाचे किंवा पंढरपूरच्या विठ्ठलाचे दर्शन घेण्यासाठी तासन तास रांगेत उभे रहावे आणि ते घेतल्यानंतर एक सेकंदात पुढे ढकलले जावे तसे झाले.

आगबोटी तयार करण्याचा माझगावच्या गोदीतला कारखाना पहाण्याची एक संधी मला मिळाली, तेंव्हा तिथे काही युध्दनौकांची बांधणी चाललेली होती. शिंप्याने शर्ट पँट्सची कापडे खुणा करून कराकरा कापावीत तेवढ्या सहजतेने तिथे अवाढव्य आकारांचे पोलादाचे पत्रे कापले जात होते. त्यांच्या ड्रॉइंग्जची फिल्म एका प्रोजेक्टरमध्ये लावलेली असे आणि त्या पत्र्यांवर आधी अंधार करून ते प्रकाशचित्र प्रोजेक्ट करून खडूने गिरवून घेतले जात होते. अशा प्रकारची यंत्रणा मी कुठेच पाहिली नव्हती. पुढे एका यंत्राला जोडलेल्या टॉर्चने त्या पत्र्यांचे चित्रविचित्र आकारांचे तुकडे त्यांच्या ड्रॉइंगप्रमाणे कापले जात होते. पंधरावीस मिलिमीटर आणि त्यापेक्षाही जाड पत्र्यांचे आणि त्यांना कापून तयार केलेल्या मोठमोठ्या आकारांचे ढीग पाहूनच हे काम किती मोठे असते याची कल्पना येत होती. ते तुकडे एकमेकांना जोडण्याचे कामसुध्दा स्वयंचलित यंत्रांकडूनच चालले होते. अर्थातच ती यंत्रे चालवण्यासाठी कुशल कामगार तिथे तैनात होतेच. इतक्या मोठ्या प्रमाणावर होणारे वेल्डिंग मी त्यानंतरही पुन्हा कधी पाहिले नाही. त्या कारखान्यात काही युध्दनौकांचे सांगाडे उभे होते, तर काहींवर इतर उपकरणे बसवण्याचे काम चालले होते. ते सगळे वरवर पाहूनसुध्दा त्यांचे आकार (साइझ) आणि त्यातली गुंतागुंत (कॉम्प्लेक्सिटी) यांची कल्पना आली.

अणुशक्तीवर चालणाऱ्या भारतीय बनावटीच्या पहिल्या पाणबुडीच्या रिअॅक्टरचे काम अणुशक्ती खात्यामध्ये होत होते. याबाबत अत्यंत कडक गोपनीयता पाळली जात असल्यामुळे ते कोणाकडे होते हे कधीच समजू दिले जात नसले तरी कुठेतरी तशा प्रकारचे काम चालले असल्याची अस्पष्ट कुणकुण कानावर येत होती. बाहेरच्या ज्या कारखान्यांमध्ये आमच्या पॉवर प्रॉजेक्टसाठी लागणारी यंत्रसामुग्री तयार केली जाते त्याच कारखान्यात संरक्षण खात्यासाठी लागणारी विशिष्ट प्रकारची यंत्रसामुग्रीही बाजूलाच तयार होत असल्यामुळे तीही दिसत असे. त्यात रिअॅक्टरशी संबंधित असलेले भागही असायचे. त्यांची नावे आणि उपयोग त्या कारखान्यातल्या लोकांपासून सुध्दा गुप्त ठेवली जातात किंवा त्यांना मुद्दाम भलतीसलती किंवा भोंगळ वाटणारी नावे दिली जातात. असे असले तरी त्यांची रचना आणि आकार पाहून ते समजू शकणाऱ्यांना थोडा अंदाज येत होता. अणुशक्तीसाठी उपयोगात येणारी सर्वच उपकरणे आणि यंत्रसामुग्री निर्माण करतांना त्या कामात विशेष प्रकारची काळजी घेतली जाते. त्यासाठी लागणारी प्रोसीजर्स, स्पेसिफिकेशन्स वगैरे एकदम वेगळी असतात. ती तयार करून त्यानुसार या कारखान्यांमध्ये सगळे काम करवून घेण्याची सुरुवात आमच्या पिढीने केली होती. त्यापूर्वीच्या काळात तिथे फक्त साखर, सिमेंट यासारख्या कारखान्यांची यंत्रसामुग्री तयार होत असे. त्यांच्या कार्यपध्दतीत अनेक प्रकारच्या आमूलाग्र सुधारणा घडवून आणून आणि नवीन प्रकारची यंत्रसामुग्री, इन्स्पेक्शनची उपकरणे वगैरे आणून त्यांच्या कामाचा दर्जा अणुशक्तीच्या कामासाठी आवश्यक इतका उंचावण्यात आम्ही खूप मदत केली होती. या सर्वांचा उपयोग ही पाणबुडी बनवण्याच्या कामात केला जात होताच. अशा प्रकारे अप्रत्यक्ष रीतीने त्या कामाला कुठेतरी माझाही स्पर्श झाला होता. काही दिवसांपूर्वी अरिहंत या नावाच्या पाणबुडीवरील रिअॅक्टर क्रिटिकल झाल्याची बातमी वाचली तेंव्हा या आठवणी झर्रकन डोळ्यासमोर येऊन गेल्या.

होडी ते पाणबुडी यांच्या मधल्या जहाज, गलबत, आगबोट वगैरेंशी माझा कधीच संबंध आला नसला तरी होडी, नावा वगैरेंच्या खूप आठवणी माझ्या मनात आहेत. खरे पाहता रेल्वे आणि विमाने यातून मी शेकडो वेळा दूर दूरचे प्रवास केले आहेत. नावेमधून एकंदर जितके किलोमीटर मी हिंडलो असेन त्याच्या कित्येकशेहेपट आगगाडीमधून आणि कित्येक हजारपट अंतर विमानांमधून कापले आहे. पण तरीसुध्दा आठवणीत राहण्यासारखे असे काही अगदी लहान लहान प्रवास नावांमधून झाले आहेत. ते या निमित्याने सादर केले.
———————-

भाग ४ : अरिहंत आणि सिंधूरक्षक

हा लेख सात वर्षांपूर्वी म्हणजे २०१३मध्ये लिहिला होता.

नौकेमधून जलविहार, नावेमधून वाहतूक वगैरे क्रिया पुरातन काळापासून चालत आल्या आहेत. उतारूंना नदी पार करून नेणारा एक नावाडी रामायणात आहे आणि नौकेमधून व्यापार करण्यासाठी परगावी व परदेशी जाणारा साधूवाणी सत्यनारायणाच्या कथेत येतो. जेंव्हा जगबुडी आली होती तेंव्हा नोहाने पृथ्वीवरील सर्व पशुपक्षी, प्राणीमात्रांच्या प्रजातींना आपल्या नौकेमधून सुखरूप नेऊन वाचवले अशी पाश्चात्यांची दंतकथा आहे. लाकडापासून तयार केलेल्या होड्या, नावा, जहाजे वगैरे प्रवासाची साधने प्राचीन काळापासून सगळीकडे चालत आली आणि त्यातली काही साधने आजतागायत अस्तित्वात आणि उपयोगात आहेत. पोलादाच्या पत्र्यापासून जहाजांची बांधणी करण्याचे काम औद्योगिक क्रांतीनंतर सुरू झाले, त्यांचे कारखाने उभारले गेले आणि त्यांमधून लहान, मोठी, अतीप्रचंड, अती वेगवान वगैरे निरनिराळ्या प्रकारांच्या नौका, होड्या, तराफे, आगबोटी वगैरे तयार होत गेल्या. त्यातही मुख्यत्वे प्रवाशांची किंवा सामानाची वाहतूक करणारी आणि युध्दामध्ये शत्रूवर हल्ला करणारी असे दोन गट असतात. त्यांच्या गरजांनुसार त्यांची बांधणी केली जाते. एकोणीसाव्या शतकाच्या अखेरीपर्यंतच्या काळात नदी किंवा सागरामधील पाण्याच्या पृष्ठभागावरूनच या सगळ्या नौका तरंगत पुढे जात असत. काही कारणाने त्यातली एकादी नाव एकदा बुडली तर तिला कायमची जलसमाधी मिळत असे. पाण्याच्या पातळीच्या खाली राहून लपत छपत पुढे जायचे आणि शत्रूच्या मोठ्या आगबोटीच्या तळाला जोराचा तडाखा देऊन भगदाड पाडायचे प्रयत्न दोन तीन शतकांपासून केले जात होते. अशा प्रकारच्या लहान पाणबुड्या लाकडांपासूनसुध्दा तयार केल्या गेल्या होत्या. पण त्यांच्या बांधणीमध्ये अनेक त्रुटी उरलेल्या असल्यामुळे त्या फारशा भरोसेमंद किंवा परिणामकारक ठरत नव्हत्या. पहिल्या महायुध्दात मात्र जर्मनीने पाणबुड्यांचा चांगला वापर केला आणि शत्रूपक्षाची म्हणजे इंग्लंडची मोठी जहाजे बुडवून त्यांना चकित केले. इंग्लंड आणि अमेरिकेकडेसुध्दा पाणबुड्या तयार होत्याच. त्यांनीही त्यांचा वापर सुरू केला.

पाणबुडी आणि विमान या दोन्ही साधनांची भेदक शक्ती पहिल्या महायुध्दात दिसून आल्यामुळे त्यानंतर त्यांच्या विकासावर अगदी युध्दपातळीवर प्रयत्न केले गेले आणि दुसऱ्या महायुध्दातील सागरी आणि हवेमधील युध्दातली ती प्रमुख अस्त्रे बनली. दुसऱ्या महायुध्दाने क्षेपणास्त्रे आणि अण्वस्त्रे जगासमोर आणली. त्यानंतरच्या काळात या दोन्हींवर अधिकाधिक भिस्त टाकली जात आहे. देशाच्या संरक्षणाची ती आता प्रमुख साधने झाली आहेत. अरिहंत आणि सिंधूरक्षक या अत्याधुनिक पाणबुड्यांच्या संदर्भात ही पार्श्वभूमी महत्वाची आहे. ही दोन नावे गेल्या काही दिवसांमध्ये (२०१३ साली) अचानक प्रमुख बातम्यांमध्ये समोर आली. अरिहंत या पाणबुडीवरील रिअॅक्टर अलीकडे कार्यान्वित झाला आणि अमेरिका, रशीया, चीन यांच्यासारख्या जगामधील निवडक प्रमुख देशांच्या पंक्तीत भारताला स्थान मिळाले ही उत्साहवर्धक बातमी होती तर सिंधूरक्षक या अत्याधुनिक पाणबुडीवर अचानक एक मोठा स्फोट होऊन त्यात ती जवळजवळ नष्ट झाली आणि तिथे काम करणारे अठराजण म्हणजे देशाचे १८ अनमोल हिरे आपण नाहक गमावले ही अत्यंत दुःखद आणि धक्कादायक दुर्घटना काल घडली. या दोन्ही पाणबुड्यांची अगदी त्रोटक माहिती पुढीलप्रमाणे आहे.

अरिहंत
लांबी ११२ मीटर, रुंदी १५ मीटर, पाण्यात बुडालेली उंची किंवा खोली १० मीटर, डिस्प्लेसमेंट सुमारे ६००० टन
प्रत्येक मजल्यावर दोन बेडरूम्सचे (टू बीएचकेचे) वीस वीस फ्लॅट असलेली तीन मजली बिल्डिंग साधारणपणे एवढ्या आकाराची असते. यावरून आकाराची कल्पना येईल.
वेग पाण्यावर ताशी २२-२८ किलोमीटर, पाण्याखाली ताशी ४४ किलोमीटर
३०० मीटर खोलवर जाऊन काम करू शकते.
ऊर्जेचा स्त्रोतः अॅटॉमिक ऱिअॅक्टर

सिंधूरक्षक
लांबी ७३ मीटर, डिस्प्लेसमेंट सुमारे ३००० टन
३०० मीटर खोलवर जाऊन काम करू शकते.
वेग ताशी ३३ किलोमीटर,
ऊर्जेचा स्त्रोतः डिझेल इलेक्ट्रिक

या दोन्ही पाणबुड्यांवर कोणत्या प्रकारची किती शस्त्रास्त्रे ठेवता येतील ही माहिती अर्थातच अत्यंत गुप्त ठेवली जाते. पूर्वीच्या काळातले योध्दे हातात तलवार किंवा गदा घेऊन अमोरसमोर येऊन एकमेकांशी झुंजत असत, काही वीर धनुष्यबाण, भाला, बरची वगैरे हाताने फेकून मारा करणारी शस्त्रास्त्रे घेऊन लढत असत. त्यात पिस्तुले, बंदुका, तोफा वगैरेंची भर पडल्यावर शत्रूपासून थोडे अंतर दूर राहून त्याच्या सैन्यावर मारा केला जाऊ लागला. पण तो मारा अचूकपणे फक्त सैन्यावरच करता येणे कठीण असल्यामुळे शत्रुपक्षाची शहरे, कारखाने, पूल, धरणे वगैरेंवर तोफांमधून आणि विमानामधून बाँबगोळे टाकणे सुरू झाले. सागरी युध्दामध्ये पूर्वीच्या काळात युध्दनौकाच एकमेकांमध्ये लढत, प्रवासी आणि मालवहातूक करणारी जहाजे बुडवणे नंतरच्या काळात सुरू झाले. त्यात पाणबुड्यांना त्या जहाजांच्या थोडे तरी जवळ जावे लागत असे. आता क्षेपणास्त्रांचे युग आहे. शेकडो किलोमीटर दूर अंतरावर असलेल्या एकाद्या गुप्त ठिकाणामधून उडवलेली क्षेपणास्त्रे (मिसाईल्स) त्यांच्या लक्ष्याचा अचूक वेध घेतात. पण पहिल्यांदा वार करणाऱ्या देशाने शत्रुपक्षाची अशा प्रकारची सगळी ठिकाणेच एका फटक्यात उध्वस्त केली तर त्याला प्रत्युत्तर देण्याची तयारी (सेकंड स्ट्राईक केपेबिलिटी) असणे आवश्यक असते. या दृष्टीने रचल्या जात असलेल्या आजच्या युध्दनीतीमध्ये आवश्यक असलेली लांब पल्ल्याची अस्त्रे या दोन्ही प्रकारच्या पाणबुड्यांवर ठेवण्याची व्यवस्था केलेली आहे.

अरिहंत हे नाव मी काही दिवसांपूर्वी पहिल्यांदा ऐकले आणि सिंधूरक्षक हे नाव तर कालच ऐकले. असे असले तरी या दोन्ही पाणबुड्यांशी माझा खूप दूरचा अप्रत्यक्ष संबंध पूर्वी येऊन गेला होता. अनेक वर्षांपूर्वी आमच्या कॉलनीमध्ये असलेल्या रस्त्यावरून रोज एक खास बस जात असे आणि त्यात नेव्हीचा गणवेश धारण केलेले लोक बसलेले दिसत. ते कदाचित आमची सुरक्षा पहायला आले असतील असे आधी वाटले, पण त्यासाठी रोज रोज येण्याचे काही कारण नव्हते. त्यांचा एकादा नवा सीक्रेट प्रॉजेक्ट असणार याची कल्पना आली. खात्यात इतकी गुप्तता बाळगली जाते की कोणता माणूस नेमके कोणते काम करतो हे कोणीही कधीही सांगू शकत नाही. पण एकाद्याच्या एरवीच्या बोलण्यात हल, डेक असे अनोळखी शब्द यायला लागले की त्याचा आगबोटीशी काही संबंध येत असणार असा तर्क करता येतो. ज्या कारखान्यांमध्ये आमच्या पॉवर प्रॉजेक्टसाठी लागणारी यंत्रसामुग्री तयार केली जाते त्याच कारखान्यात संरक्षण खात्यासाठी लागणारी विशिष्ट प्रकारची यंत्रसामुग्रीही बाजूलाच तयार होत असल्यामुळे तीही दिसत असे. त्यांची नावे आणि उपयोग त्या कारखान्यातल्या लोकांपासून सुध्दा गुप्त ठेवली जातात किंवा त्यांना मुद्दाम भलतीसलती नावे दिली जातात. असे असले तरी त्यांची रचना आणि आकार पाहून थोडा अंदाज येतो. अणुशक्ती, संरक्षण खाते आणि आगबोट या तीन्ही गोष्टी एकत्र आल्या तर त्याची परिणती न्युक्लियर पॉवर्ड सबमरीनमध्ये होणार असे वाटत होते. त्याची अधिकृत बातमी वाचल्यावर तो अंदाज खरा ठरला. पाणबुड्यांचे प्रशिक्षण घेण्यासाठी रशीयाला जाऊन आलेले एक गृहस्थ मला एकदा भेटले होते. पाणबुडी केवढी अवाढव्य असते आणि तरीही आतमध्ये ती कमालीची कंजस्टेड असते वगैरे मला त्यांच्याकडून कळले होते. आपल्या पूर्वीच्या उत्साही राष्ट्रपती प्रतिभाताई पाटील एकदा पाणबुडीच्या आत जाऊन पाहणार होत्या, पण त्यांना ते शक्य झाले नाही अशी बातमीही वाचली होती. सिंधूरक्षकची बातमी ऐकल्यावर त्याची आठवण झाली.

अणुशक्तीचा शोध – एक नवा स्रोत

अणुशक्तीचा शोध - एक नवा स्रोत

मागील भाग : विजेची निर्मिती
https://anandghare2.wordpress.com/2020/03/04/%e0%a4%b5%e0%a4%bf%e0%a4%9c%e0%a5%87%e0%a4%9a%e0%a5%80-%e0%a4%a8%e0%a4%bf%e0%a4%b0%e0%a5%8d%e0%a4%ae%e0%a4%bf%e0%a4%a4%e0%a5%80/

“नदीच्या खळाळणाऱ्या पाण्याला कशामुळे जोर मिळतो? त्या वाहण्याच्या क्रियेसाठी लागणारी ऊर्जा तिला कुठून मिळते? वारे कशामुळे वाहतात?” या प्रश्नांचे “सूर्याचे ऊन आणि पृथ्वीचे गुरुत्वाकर्षण” हे शास्त्रीय उत्तर विज्ञानाच्या अभ्यासामधून मिळत गेले. अग्नीमधून प्रकट होणारी ऊर्जा त्यात जळणाऱ्या पदार्थातच दडलेली असते आणि विशिष्ट रासायनिक क्रियेमध्ये ती प्रकट होते हे देखील समजले. वीज हे गूढ राहिले नाही. इतकेच नव्हे तर रासायनिक (इलेक्ट्रोकेमिकल) क्रिया आणि विद्युतचुंबकीय (इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक) प्रभाव अशा दोन पद्धतींनी कृत्रिम रीतीने वीज तयार करता येऊ लागली. तरीसुद्धा सूर्य आणि आकाशातल्या ताऱ्यांमधून बाहेर पडत असलेल्या ऊर्जेचा मूळ स्रोत कोणता हे अजून गूढ होते.

सूर्यामधून सतत बाहेर पडत असलेली सगळी ऊर्जा टॉर्चचा एकादा झोत टाकावा त्याप्रमाणे थेट पृथ्वीकडे येत नसते. सूर्यमालिकेच्या विस्ताराचाच विचार केला तरी त्याच्या तुलनेत आपली ‘विपुलाच पृथ्वी’ धुळीच्या एकाद्या कणाएवढी लहान आहे. मोठ्या खोलीमध्ये पसरलेल्या प्रकाशाचा केवढा क्षुल्लक भाग धुळीच्या एका कणावर पडत असेल? सूर्यामधून निघालेल्या एकंदर प्रकाश आणि ऊष्णतेच्या प्रमाणात त्याचा तितपत लहानसा भागच संपूर्ण पृथ्वीवर पडत असतो. त्यातलासुद्धा अत्यंत यत्किंचित असा भाग आपल्या व्यक्तीगत वाट्याला येत असतो आणि आपल्याला तेवढेसे ऊनसुद्धा सहन करण्याच्या पलीकडचे वाटते. यावरून सूर्यामधून किती प्रचंड प्रमाणात ऊर्जा बाहेर पडत असेल याची कल्पना करता आल्यास करावी. सूर्यामधून इतकी प्रचंड ऊर्जा कशामुळे अव्याहतपणे बाहेर पडत असावी याचा अंदाज मात्र शास्त्रज्ञांनाही येत नव्हता. हा सर्वशक्तीमान देवाचा अद्भुत चमत्कार आहे असेच बहुतेक सगळ्या लोकाना पूर्वी वाटत असले तर त्यात नवल नाही.

एकोणीसाव्या शतकाच्या अखेरीला मादाम मेरी क्यूरीने रेडिओअॅक्टिव्हिटीचा शोध लावला आणि पदार्थविज्ञानात एका नव्या अध्यायाची सुरुवात झाली. रेडियम या मूलद्रव्याचा दुसऱ्या कशाशीही रासायनिक संयोग न होता आणि त्या पदार्थाच्या कोणत्याही गुणधर्मांमध्ये कसलाही बदल न होता विशिष्ट प्रकारचे प्रकाशकिरण त्या धातूमधून सतत बाहेर पडत असतात असे मादाम क्यूरीने दाखवून दिले. यामुळे हे कसे घडत असेल हे एक नवे गूढ जगापुढे आले. रेडियम या धातूपासून निघत असलेल्या या अदृष्य किरणांना रेडिओअॅक्टिव्हिटी असे नाव दिले गेले. अत्यंत सूक्ष्म प्रमाणातल्या अदृष्य अशा प्रकाशकिरणांचे अस्तित्व दाखवणारी, त्यांच्या तीव्रतेचे मापन करणारी उपकरणे तयार झाल्यानंतर त्यातही तीन प्रकार आढळले. त्यांना अल्फा रे, बीटा रे आणि गॅमा रे अशी नावे आहेत. रेडियमशिवाय तशा प्रकारे किरणोत्सार करणारे इतरही अनेक पदार्थ निसर्गामध्ये असतात. सर्वात हलक्या अशा हैड्रोजनपासून ते सर्वात जड युरेनियमपर्यंत ज्ञात असलेल्या बहुतेक सर्व मूलद्रव्यांना रेडिओअॅक्टिव्ह भावंडे असतात. या भावंडांना आयसोटोप म्हणतात. त्यांचे इतर सगळे गुणधर्म एकसारखे असतात, त्यामुळे ते एकमेकांमध्ये बेमालूमपणे मिसळलेले असतात. त्यातल्या रेडिओअॅक्टिव्ह आयसोटोपमधून अदृष्य असे किरण निघत असतात एवढाच त्यांच्यात फरक असतो.

मेरी क्यूरीच्या या शोधानंतर अनेक शास्त्रज्ञ रेडिओअॅक्टिव्हिटीचे गूढ उकलण्याच्या कामाला लागले. वस्तूच्या गतिमानतेमधली ऊर्जा (कायनेटिक एनर्जी) किंवा ध्वनिमधील ऊर्जा त्या पदार्थाच्या हलण्यामधून किंवा कंपनामधून (फिजिकल मूव्हमेंट्समधून) निर्माण होतात तर ज्वलनातून मिळणारी ऊर्जा रासायनिक (केमिकल) क्रियेमधून निर्माण होत असते. रेडिओअॅक्टिव्हिटी मात्र ऊर्जेच्या या इतर प्रकारांप्रमाणे निर्माण होत नव्हती. ती कुठून येत असावी यावर तर्क आणि विचार सुरू झाले. जगामधल्या सगळ्या पदार्थांच्या गुणधर्मांचा अभ्यास चाललेला होताच. मागील भागात दिल्याप्रमाणे अणू आणि रेणू यांचे अस्तित्व आणि त्यांच्या व्याख्या सर्वमान्य झाल्या होत्या. त्या व्याख्या पाहता अणू हाच सर्वात सूक्ष्म आणि अविभाज्य असा घटक असतो. पण शास्त्रज्ञांचे विचारचक्र मात्र तिथे न थांबता त्या अणूच्या अंतरंगात काय दडले असावे याचा शोध घेत राहिले.

अणूंची अंतर्गत रचना कशी असू शकेल याबद्दल अनेक प्रकारचे तर्क करण्यात येत होते. त्यावर विचारविनिमय आणि वादविवाद करू झाल्यानंतर सगळ्या मूलद्रव्यांच्या अणूंमध्ये प्रोटॉन्स, न्यूट्रॉन्स आणि इलेक्ट्रॉन्स हे तीन अतीसूक्ष्म मूलभूत कण वास करत असावेत हा सिध्दांत सर्वमान्य झाला, या तीन कणांचे काही प्रमुख गुणधर्म ठरवले गेले आणि अणूंच्या अंतरंगातल्या या अतीसूक्ष्म कणांची रचना कशा प्रकारे केली गेलेली असेल यावर अंदाज बांधले जाऊ लागले. या अतीसूक्ष्म कणांना कसल्याही प्रकारच्या दुर्बिणीमधून पहाणे कोणालाही शक्यच नसल्यामुळे यातली कोणतीही गोष्ट प्रत्यक्ष प्रमाणाने दाखवता येणेसुद्धा शक्य नव्हतेच. पण त्यांची रचना अशी असली तर त्या पदार्थांमध्ये असे गुणधर्म येतील असे तर्क करून आणि ते गुणधर्म तपासून पाहून त्या सिध्दांतांची शक्याशक्यता तपासण्यात आली. त्यातले प्रोटॉन्स आणि इलेक्ट्रॉन्स हे कण एकमेकांना खेटून बसणे थिऑरेटिकली शक्यच नाही. त्यामुळे प्रत्येक अणूच्या केंद्रभागी प्रोटॉन्स व न्यूट्रॉन्स यांच्या समूहातून निर्माण झालेला एक न्यूक्लियस असतो आणि त्यांच्यापासून काही अंतरावरून इलेक्ट्रॉन्स गटागटाने सदोदित त्याच्या भोवती घिरट्या घालत असतात असे अणूचे मॉडेल सर्वमान्य झाले. त्यातसुद्धा घनविद्युतभार (पॉझिटिव्ह चार्ज) असलेले प्रोटॉन्स एकमेकांना दूर ढकलत असतात आणि न्यूट्रॉन्स त्यांना ओढून एकत्र आणत असतात. यासाठी ठराविक प्रमाणात ऊर्जेची गरज असते. त्याला बाइंडिंग एनर्जी म्हणतात. काही अणूंची रचना थोडी अस्थिर (अनस्टेबल) असते कारण त्यांच्याकडे आवश्यकतेपेक्षा जास्त ऊर्जा असते. तिला बाहेर टाकून देऊन तो अणू स्थैर्याकडे वाटचाल करण्याचा प्रयत्न करत असतो. अणूमधली ही जादा ऊर्जा रेडिओअॅक्टिव्हिटी या क्रियेमधून बाहेर पडत असते असे निदान करण्यात आले. सू्र्य आणि तारकांमध्ये असेच काही तरी पण फार मोठ्या प्रमाणात घडत असावे असा अंदाज त्यावरून करण्यात आला. पण ही अस्थिरता का यावी हा प्रश्न होताच.

आल्बर्ट आइन्स्टाइन याने शतकापूर्वी आपला सुप्रसिद्ध सापेक्षतासिध्दांत (रिलेटिव्हिटी थिअरी) जगापुढे मांडला. त्या सिध्दांताच्या धाग्याने विश्वाचा विचार केल्यानंतर वस्तुमान (मास) आणि ऊर्जा ह्या दोन्ही गोष्टी एकाच नाण्याच्या दोन बाजू असल्याचे सिध्द होते. तसे असल्यास वस्तूमानाचे (मॅटरचे) परिवर्तन ऊर्जेमध्ये होणे सुध्दा शक्य असावे आणि ते झाल्यास लहानशा वस्तुमानाच्या बदल्यात E=mCxC एवढ्या प्रचंड प्रमाणात ऊर्जा मिळू शकेल असे भाकित त्याने केले. ही क्रिया नक्की कशा प्रकारे घडवता येईल हे त्या काळात तो सांगू शकत नव्हता कारण ते त्यालाही माहीत नव्हते. पण पुढील काळात झालेल्या संशोधनामधून ते रहस्य उलगडले गेले.

निरनिराळ्या प्रकारच्या किरणांचे निरनिराळ्या पदार्थांवर होणारे परिणाम यावर संशोधन करतांना शास्त्रज्ञांना असे आढळले की युरेनियम या धातूवर न्यूट्रॉन्सचा झोत सोडला तर त्यातून अचानक प्रचंड ऊष्णता निघते. अधिक संशोधनानंतर समजले की युरेनियम २३५ या मूलद्रव्याच्या अणूचा एका न्यूट्रॉनशी संयोग होताच त्यामधून युरेनियम २३६ हा नवा अणू तयार होतो, पण तो इतका अस्थिर असतो की जन्मतःच त्याची दोन शकले होतात आणि प्रचंड प्रमाणात ऊर्जा बाहेर पडते, शिवाय दोनतीन न्यूट्रॉन्ससुद्धा सुटे होऊन बाहेर पडतात. याला प्रभंजन किंवा विखंडन (फिशन रिअॅक्शन) असे म्हणतात. अणूचे हे दोन भाग (फिशन फ्रॅगेमेंट्स) म्हणजे दोन नवे अणूच असतात. या नव्या अणूंचे आणि सुट्या झालेल्या न्यूट्रॉन्सचे एकत्रित वस्तुमान (मास)सुद्धा आधीचा अणू आणि एक न्यूट्रॉन यांच्यापेक्षा किंचित कमी भरते. या दोन्हींमधला जेवढा फरक असेल तेवढे मॅटर या क्रियेत नष्ट होऊन त्याचे ऊर्जेत परिवर्तन होते. याला अणूऊर्जा असे म्हणतात.

विखंडनामध्ये सुट्या होऊन बाहेर पडलेल्या न्यूट्रॉन्सचा युरेनियमच्या इतर अणूंशी संयोग झाला की त्या अणूंचे विखंडन होते आणि त्यातून पुन्हा ऊष्णता आणि नवे न्यूट्रॉन्स बाहेर पडतात. हे सगळे एका सेकंदाच्या हजारांश किंवा लक्षांश भाग इतक्या कमी वेळात होते. त्यामुळे ही साखळी पुढे चालत राहिली तर दोनाचे चार, चाराचे आठ किंवा तीनाचे नऊ, नऊचे सत्तावीस अशा प्रकारे न्यूट्रॉन्सची संख्या भराभर वाढत जाऊन त्या न्यूट्रॉन्सची संख्या अब्जावधी किंवा परार्धावधीमध्ये वाढत गेली तर त्यातून महाभयंकर इतकी ऊष्णता बाहेर पडते. पण पुरेशा प्रमाणात युरेनियमच उपलब्ध नसले तर ती साखळी खंडित होऊन विझून जाते. यामुळे प्रयोगशाळेत लहान प्रमाणात होत असलेल्या प्रयोगांमध्ये अशी मोठी दुर्घटना घडली नाही, फक्त थोडी ऊष्णता बाहेर पडली आणि प्रयोग संपला असे झाले. पण दुसऱ्या महायुद्धाच्या अखेरीस हिरोशिमा आणि नागासाकी शहरांवर टाकलेल्या अॅटमबाँबमध्ये मात्र मुद्दाम ठरवून अशा प्रकारचा अनर्थ घडवण्यात आला. तोपर्यंत या संशोधनाबद्दलही जगाला काही माहिती नव्हती. अणुशक्तीची पहिली जाहीरपणे ओळख झाली ती अणूबाँबमुळेच.

युरेनियमच्या अणूचे भंजन होऊन त्याचे दोन तुकडे का पडतात यावर संशोधन केल्यानंतर त्याचे रहस्य उलगडत गेले आणि त्यातून मिळालेल्या माहितीचा अभ्यास करतांना असे दिसले की याच्या बरोबर उलट ड्यूटेरियम आणि ट्रिशियम या हैड्रोजनच्या दोन आयसोटोप्सच्या दोन अणूंचा संयोग घडवून आणला तर त्यामधून हीलियमचा एक नवा अणू आणि प्रचंड ऊष्णता बाहेर पडते. याला फ्यूजन रिअॅक्शन (संमीलन) असे म्हणतात. या क्रियेमध्ये विखंडनाहूनही जास्त आणि फारच भयानक प्रमाणात ऊष्णता प्रकट होते. अर्थातच ही क्रिया अशी सहजासहजी घडत नाही, ती घडवून आणण्यासाठी ते वायू महाप्रचंड दाबाखाली आणि अतीउच्च तपमानावर असावे लागतात. त्या दृष्टीने प्रयत्न करून तेही घडवून आणण्याचे तंत्र शास्त्रज्ञांनी शोधून काढले आणि हैड्रोजन बाँब तयार करून त्याचे चाचणीस्फोट घडवून आणले. सूर्यामध्ये प्रामुख्याने असलेले हैड्रोजन आणि हीलियमचे अस्तित्व आधीच माहीत झालेले होते. यामुळे अशा प्रकारच्या क्रिया सूर्याच्या अंतरंगात होत असतात याची खात्री पटली. या संशोधनानंतर सू्र्य आणि तारकांमधील ऊर्जेचे रहस्य काही प्रमाणात उलगडले, तसेच अणुशक्ती किंवा अणूऊर्जा ही एक वेगळ्या स्वरूपातली ऊर्जा मानवाच्या हातात आली.

रिअॅक्टरमध्ये युरेनियमचे नियंत्रित विखंडन (फिशन) करून त्यापासून ऊर्जा निर्माण करण्याचे तसेच तिच्यावर कडक नियंत्रण ठेवून रिअॅक्टरला सुरक्षित ठेवण्याचे तंत्र दुसऱ्या महायुद्धाच्या काळात पहिला अणूबाँब तयार करण्याच्या आधीच आत्मसात केले गेले होते. त्यानंतर त्यावर नाना तऱ्हेचे संशोधन झाले आणि अशी ऊर्जा मिळवून तिचे विजेमध्ये रूपांतर करणारी अणूविद्युतकेंद्रे (न्यूक्लियर पॉवर स्टेशन्स) अनेक देशांमध्ये उभारली गेली.

हैड्रोजनच्या सम्मीलनामधून (थर्मोन्यूक्लियर फ्यूजन) निघणारी ऊर्जा मात्र अजूनपर्यंत तरी माणसाच्या आवाक्यात आलेली नाही. या क्रियेसाठी आवश्यक असलेला प्रचंड दाब आणि तपमान सहन करू शकेल अशा प्रकारचे पात्र निर्माण करता येऊ शकणे हे सर्वात मोठे तांत्रिक आव्हान (चॅलेंज) आहे. हैड्रोजन बाँबमध्ये त्या पात्राच्या क्षणभरात ठिकऱ्याच होणार असतात पण वीजनिर्मिती करण्यासाठी ते पात्र टिकाऊ आणि विश्वासपात्र असणे अत्यंत गरजेचे असते. आंतरराष्ट्रीय सहयोगामधून अशा प्रकारचा फ्यूजन रिअॅक्टर तयार करण्यावर संशोधन चालू आहे, काही प्रकल्पही हातात घेतलेले आहेत. त्यांना यशस्वीरीत्या पूर्ण व्हायला दहा वीस पंचवीस तीस किती वर्षे लागतील याची कल्पना नाही. पण त्यानंतर मात्र ठिकठिकाणी लहान लहानसे सूर्य तयार करून त्यांच्यामधून निघालेल्या ऊष्णतेपासून वीज तयार करता येईल आणि अशा प्रकारे ऊर्जेचा एक अपरिमित असा स्रोत हातात येईल.

विजेची निर्मिती

वीजनिर्मितिकेंद्रे

भाग ३ – विजेची निर्मिती

याआधील भाग : ऊर्जेचे उगमस्थान
https://anandghare2.wordpress.com/2020/02/25/%e0%a4%8a%e0%a4%b0%e0%a5%8d%e0%a4%9c%e0%a5%87%e0%a4%9a%e0%a5%87-%e0%a4%89%e0%a4%97%e0%a4%ae%e0%a4%b8%e0%a5%8d%e0%a4%a5%e0%a4%be%e0%a4%a8/

वैज्ञानिकांनी केलेल्या निरीक्षणांमधून आणि संशोधनामधून निसर्गातल्या ऊर्जेची रहस्ये कशी उलगडत गेली याचे एक उदाहरण मागील भागात दिले होते. अशा संशोधनामधून मिळत गेलेल्या ज्ञानाचा अधिकाधिक उपयोग मानव आपल्या फायद्यासाठी करत गेला. त्यातून तो नवनवी कार्यक्षम आणि अचूक (प्रिसिजन) उपकरणे आणि यंत्रेसुध्दा बनवत गेला आणि त्यांच्याद्वारे त्याने आपली निरीक्षणशक्ती अमाप वाढवली. माणसाच्या पाच ज्ञानेंद्रियांना ज्यांची जाणीव होऊ शकत नाही अशी निसर्गातली अनेक रहस्ये त्यातून उलगडली गेली. कानाला ऐकू न येणारे आवाज (अल्ट्रासॉनिक वेव्हज), डोळ्यांना दिसू न शकणारे प्रकाशकिरण (अल्ट्राव्हायेलेट, इन्फ्रारेड लाइट, क्षकिरण वगैरे) आणि बोटाला न जाणवणारी स्पंदने (व्हायब्रेशन्स) यांचे अस्तित्व मानवाच्या या वाढलेल्या सामर्थ्यामुळे समजले, त्यांची निर्मिती आणि मोजमाप करणे शक्य झाले. ज्ञानसंपादनाच्या अनेक नव्या खिडक्या उघडल्यामुळे नवनवे वैज्ञानिक शोध लागत जाण्याच्या प्रक्रियेला वेग आला.

निरनिराळ्या स्वरूपातील ऊर्जेचे अस्तित्व, तिचे एका जागेवरून दुसऱ्या जागेकडे वहन, ऊर्जेचे एका रूपामधून दुसऱ्या रूपात रूपांतर होणे वगैरेंसाठी निसर्गाचे निश्चित असे स्थलकालातीत नियम आहेत. ते व्यवस्थित समजून घेऊन त्यांचा उपयोग करून घेण्याचे काम वैज्ञानिक आणि तंत्रज्ञ करत असतात. त्यांच्या प्रयत्नांमधून ऊर्जेचे काही अद्भुत असे नवे स्रोत मानवाला मिळत गेले. आपली पृथ्वी स्वतःच एक महाकाय लोहचुंबक आहे आणि तिचे चुंबकीय क्षेत्र आपल्या संवेदनांना जाणवत नसले तरी ते आपल्या चहू बाजूंना पसरले आहे हे समजले. आकाशामधून धरतीवर कोसळणाऱ्या विद्युल्लतेकडे पाहून भयभीत होण्यापलीकडे काहीही करू न शकणारा मानव कृत्रिम रीत्या विजेचे उत्पादन करू लागला. यात त्याने इतकी विविधता आणली आणि इतके नैपुण्य संपादन केले की अत्यंत प्रखर अशी ऊष्णता निर्माण करणे, महाकाय यंत्रांची चाके फिरवणे, लक्षावधी गणिते चुटकीसरशी सोडवणे किंवा जगाच्या पाठीवरील दूर असलेल्या ठिकाणी आपले संदेश अतीशय सूक्ष्म अशा विद्युल्लहरींमधून कल्पनातीत वेगाने पाठवणे अशी निरनिराळ्या प्रकारची कामे तो विजेकडून करून घेऊ लागला आहे.

विश्वातील असंख्य पदार्थाची रचना असंख्य निरनिराळ्या प्रकारच्या रेणूंपासून झाली असली सुमारे फक्त शंभर एवढ्याच मूलद्रव्यांपासून हे असंख्य पदार्थ निर्माण झाले आहेत. मागील भागात दिल्याप्रमाणे या मूलद्रव्यांच्या सूक्ष्मतम कणांना अणु (अॅटम) असे नाव ठेवले गेले. अर्थातच दोन किंवा अधिक अणूंच्या संयोगातून रेणू (मॉलेक्यूल्स) बनतात हे ओघाने आले. या नव्या संयुगाचे (काम्पाउंड्सचे) आणि त्याच्या रेणूंचे गुणधर्म सर्वस्वी वेगळे असतात. हे मागील भागात उदाहरणासह सांगितले आहे. मी शाळेत शिकत असतांना मॉलेक्यूलला अणु आणि अॅटमला परमाणु असे म्हणत असत. आता त्या ऐवजी अनुक्रमे रेणू आणि अणु अशी नावे प्रचारात आली आहेत. गोंधळ टाळण्यासाठी इंग्रजी नावे कंसात दिली आहेत.

जेंव्हा कोळशाचा म्हणजे कार्बन या मूलद्रव्याचा प्राणवायू (ऑक्सीजन)शी संयोग होतो. तेंव्हा कर्बद्विप्राणिल (कार्बन डायॉक्साइड) वायू तयार होतो आणि त्याबरोबर ऊष्णता बाहेर पडते. या रासायनिक क्रियेमधून निर्माण होणारी ऊर्जा कोठून येते? असा प्रश्न पूर्वी अनुत्तरित होता. संशोधन, विचार आणि संवाद यामधून त्याचे उत्तर मिळाले ते साधारणपणे असे आहे. जेंव्हा दोन कमावत्या व्यक्ती एकत्र राहू लागतात, तेंव्हा त्यांचे काही आवश्यक खर्च समाईकपणे भागवले जातात आणि त्यामुळे पूर्वी त्यावर खर्च होत असलेले त्यांचे काही पैसे शिल्लक राहतात. त्याप्रमाणे जेंव्हा दोन वेगवेगळे अणु (अॅटम) किंवा रेणू (मॉलेक्यूल्स) अस्तित्वात असतात तेंव्हा त्यांना त्यासाठी काही ऊर्जा आवश्यक असते. पण ते एकत्र आले की त्या नव्या संयुगाच्या अस्तित्वासाठी आवश्यक असलेली ऊर्जेची गरज कमी होते आणि ही उरलेली जास्तीची ऊर्जा ऊष्णतेच्या स्वरूपात त्या नव्या रेणूला (मॉलेक्यूलला) मिळते. वर दिलेल्या उदाहरणात कार्बन आणि प्राणवायू यांच्या अणूंना स्वतंत्रपणे राहण्यासाठी एकंदर जेवढी ऊर्जा लागते त्यापेक्षा कर्बद्विप्राणिलच्या रेणूला कमी ऊर्जेची गरज असते, उरलेली ऊर्जा त्याला मिळते आणि तापवते. अर्थातच ही ऊर्जा आधीपासूनच कार्बन आणि ऑक्सीजन या पदार्थांमध्येच सुप्त रूपाने (केमिकल पोटेन्शियल एनर्जी) वास करत असते, ज्वलनाच्या रासायनिक क्रियेमुळे आपल्याला जाणवेल अशा ऊष्णतेच्या स्वरूपात ती बाहेर पडते. अग्नीमधून मिळणारी ऊर्जा कोठून आली या प्रश्नाला मिळालेल्या या उत्तराबरोबर ऊष्णता निर्माण करणाऱ्या असंख्य रासायनिक प्रक्रियांचे (एक्झोथर्मिक रिअॅक्शन्सचे) गूढ उलगडले.

एकाद्या रसायनामध्ये दोन भिन्न धातूंचे कांब (रॉड किंवा इलेक्ट्रोड्स) बुडवून ठेवले आणि त्या कांबांना तांब्याच्या तारेने जोडले तर त्यामधून विजेचा सूक्ष्म प्रवाह सुरू होतो हे प्रयोगांमधून सिद्ध झाले. त्यानंतर निरनिराळे धातू, अधातू आणि रसायने यांच्यावर प्रयोग करण्यात आले आणि त्यामधून एकापेक्षा एक चांगल्या बॅटरी सेल्स तयार करण्यात आल्या. या उपकरणामध्ये दोन्ही इलेक्ट्रोड्स आणि त्यांच्या बाजूला असलेले रसायन यांच्या दरम्यान रासायनिक क्रिया (केमिकल रिअॅक्शन्स) होतात. या क्रिया विद्युतरासायनिक (इलेक्ट्रोकेमिकल) असा प्रकारच्या असल्यामुळे घन (पॉझिटिव्ह) आणि ऋण (निगेटिव्ह) इलेक्रोड्समध्ये विजेचा भार (चार्ज) निर्माण होतो आणि त्यांना तारेने जोडल्यास त्यामधून विजेचा प्रवाह वाहू लागतो. या ठिकाणी इलेक्ट्रोड्स आणि रसायने यामध्ये सुप्त रूपाने असलेल्या केमिकल पोटेन्शियल एनर्जीचे विजेत रूपांतर होते. अर्थातच यामुळे ते रसायन क्षीण होत जाते आणि ही क्रिया मंद मंद होत काही वेळाने थांबते. विजेची बॅटरी लावून ठेवली तर फार वेळ टिकत नाही हे आपल्याला माहीत असते. काही विशिष्ट रसायनांच्या बाबतीत याच्या उलट करता येते. त्यातल्या इलेक्ट्रोड्सना बाहेरून विजेचा पुरवठा केला तर क्षीण झालेले रसायन पुन्हा सशक्त होते. कार किंवा इन्व्हर्टरची बॅटरी चार्ज करतांना हे घडत असते. अशी चार्ज झालेली बॅटरी पुन्हा डिसचार्ज होत विजेचा पुरवठा करू शकते.

लोहचुंबकाच्या क्षेत्रात (मॅगेन्टिक फील्डमध्ये) तांब्याची तार वेगाने नेली किंवा तारेच्या वेटोळ्यामधून लोहचुंबक वेगाने नेला तर त्या तारेमध्ये विजेचा प्रवाह वाहतो. तसेच तांब्याच्या तारेच्या वेटोळ्याच्या मध्यभागी साधी लोखंडाची कांब ठेवली आणि त्या तारेमधून विजेचा प्रवाह सोडला तर तो लोखंडाचा तुकडा लोहचुंबक बनतो. याला विद्युतचुंबकीय (इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक) परिणाम असे म्हणतात. याचे आकलन झाल्यानंतर कृत्रिम रीत्या वीज कशी निर्माण करता येते हे मानवाला समजले. त्यानंतर विजेचे उत्पादन जोरात सुरू झाले. सायकलला जोडता येईल इतक्या लहानशा डायनॅमोपासून ते हजारो मेगावॉट वीज तयार करून लक्षावधी लोकांच्या गरजा भागवू शकणाऱ्या मेगापॉवरस्टेशन्सपर्यंत अनेक प्रकारचे विद्युत उत्पादक (जनरेटर्स) तयार केले गेले आणि केले जात आहेत. या सर्वांमध्ये फिरणाऱ्या चाकामधील मेकॅनिकल एनर्जीचे रूपांतर विजेमध्ये होत असते.

एका चक्राला गरागरा फिरवून त्यातून वीजनिर्मिती करणे साध्य झाल्यानंतर ते चक्र फिरवण्यासाठी अनेक मार्ग शोधले गेले. पूर्वीच्या काळात गावोगावी वीजपुरवठा उपलब्ध झाला नव्हता तेंव्हा हाताच्या जोराने फिरवण्याचे एक चाक खेडेगावांमधल्या रेल्वेस्टेशनवर असायचे. ते फिरवून त्यातून निघालेल्या विजेमधून पुढच्या स्टेशनला संदेश पाठवले जात असत. पायाच्या जोराने मारायच्या पॅडलला जोडलेला डायनॅमो सायकलला लावला जात असे. स्कूटर आणि मोटार या वाहनांच्या मुख्य चक्रालाच एक वीज निर्माण करणारे यंत्र जोडलेले असते. त्यातून निघालेल्या विजेने बॅटरी चार्ज होत असते. नदीला धरण बांधून साठवलेल्या पाण्याच्या दाबाच्या जोरावर हैड्रोइलेक्ट्रिक पॉवर स्टेशन्समधल्या टर्बाईन नावाच्या यंत्राचे चाक फिरवले जाते. थर्मल पॉवर स्टेशन्समध्ये सुद्धा याच प्रकारचे एक अवाढव्य आकाराचे यंत्र असते. त्यात पुन्हा वाफेच्या जोरावर फिरणारे स्टीम टर्बाईन किंवा ऊष्ण वायूंच्या जोरामुळे फिरणारे गॅस टर्बाइन असे उपप्रकार आहेत. विजेचा मुख्य पुरवठा काही कारणाने खंडित झाला तर अंधारगुडुप होऊ नये यासाठी आजकाल लहानमोठे डिझेल जनरेटर सेट्स सर्रास बसवले जातात. त्यांमध्ये डिझेल तेलाच्या ज्वलनामधून निघालेल्या ऊष्णतेचे रूपांतर विजेत केले जाते.

वाऱ्याच्या जोरावर चालणाऱ्या पवनचक्क्यांमध्ये एक चाक फिरवले जात असे. आता विंड टर्बाईन्समध्ये अशा चाकाला जनरेटर जोडून त्यातून वीज तयार केली जाते. सूर्यप्रकाशामधल्या ऊर्जेचे थेट विजेत रूपांतर करणारे सोलर सेल निघाल्यानंतर अशा अनेक सेल्सना जोडून सोलर पॉवर स्टेशन बांधली जात आहेत. अशा प्रकारच्या निसर्गामधून मिळणाऱ्या विजेचा उपयोग वढत्या प्रमाणात केला जात आहे. यामधून शून्य प्रदूषण होते हा त्यांचा मुख्य फायदा आहे.

विजेच्या वाढत्या उपयोगाचा विज्ञान आणि तंत्रज्ञानाच्या प्रगतीमध्ये फार मोठा वाटा आहे. आभाळात चमकणारी निसर्गातली वीज जरी खाली आणून तिचा उपयोग करणे माणसाला शक्य झाले नसले तरी कृत्रिमरीत्या विजेची निर्मिती करण्याचे अनेक मार्ग त्याने शोधून काढले आणि ते त्याच्या जीवनात क्रांतिकारक ठरले.
. . . . . . . . . . . . . . . (क्रमशः)

ऊर्जेचे उगमस्थान

मागील भाग : निरनिराळे परंपरागत ऊर्जास्रोत
https://anandghare2.wordpress.com/2020/02/23/%e0%a4%a8%e0%a4%bf%e0%a4%b0%e0%a4%a8%e0%a4%bf%e0%a4%b0%e0%a4%be%e0%a4%b3%e0%a5%87-%e0%a4%aa%e0%a4%b0%e0%a4%82%e0%a4%aa%e0%a4%b0%e0%a4%be%e0%a4%97%e0%a4%a4-%e0%a4%8a%e0%a4%b0%e0%a5%8d%e0%a4%9c%e0%a4%be/
आपल्या रोजच्या ओळखीचे परंपरागत ऊर्जेचे काही प्रकार आपण पहिल्या भागात पाहिले. पण आपल्याला यांच्याबद्दल कितीशी माहिती असते? आपल्या हातापायांमधले बळ आपल्याला खाण्यापिण्यामधून मिळते एवढे सगळ्यांना माहीत असते. लाकूड जाळल्याने जशी आग निघते त्याचप्रकारे पण एक सौम्य आग (जठराग्नि) आपल्या पोटात तेवत असते आणि त्या अग्नीला अन्नाची आहुती देतांना आपण एक यज्ञ करत असतो असे ‘वदनि कवळ घेता .. उदरभरण नोहे जाणिजे यज्ञकर्म।।’ या श्लोकात म्हंटले आहे. पण “आपण खाल्लेल्या अन्नाचे ऊर्जेत होणारे रूपांतर कसे, केंव्हा आणि नेमके कुठे होते? लाकडाच्या जळण्यामधून तरी ऊष्णता आणि उजेड का बाहेर निघतात?” असले प्रश्न बहुतेक लोकांना कधी पडतच नाहीत. यासारखे “नदीच्या खळाळणाऱ्या पाण्याला कशामुळे जोर मिळतो? ती नेहमी पर्वताकडून समुद्राकडेच का वाहते? त्या वाहण्याच्या क्रियेसाठी लागणारी ऊर्जा तिला कुठून मिळते? वारे कशामुळे वाहतात?” असे अनेक प्रश्न असतात. “परमेश्वराची योजना किंवा लीला” असेच अशा प्रश्नांचे उत्तर बहुतेक लोकांकडून मिळेल. लहान मुलांनी जिज्ञासेपोटी असे प्रश्न विचारले असता ती वेळ निभावून नेण्यासाठी सगळी जबाबदारी देवबाप्पावर टाकली जाते आणि “देवबाप्पा जे काय करेल ते अंतिम, त्याच्यापुढे काही विचारायचे नाही.” अशी ताकीद देऊन त्यांना गप्प केले जाते. नंतर असल्या प्रश्नांची उत्तरे माहीत नसली तरी “त्यावाचून आपले काही अडत नाही” असे म्हणून मोठेपणी त्यांचा सहसा कोणी विचार करत नाही.

सर्वसाधारणपणे असे असले तरी काही लोक याला अपवाद असतात. पूर्वी त्यांना तत्वज्ञ (फिलॉसॉफर) म्हणत, आता वैज्ञानिक (सायंटिस्ट) म्हणतात. “देवाची करणी” या उत्तराने त्यांचे समाधान होत नाही. उपलब्ध असलेली माहिती, आपली बुद्धी, विचारशक्ती आणि अनुभव यांच्या आधारे ते यापेक्षा वेगळे उत्तर शोधू पाहतात. त्यासाठी ते कष्ट घेतात, प्रयोग आणि निरीक्षण करतात, त्यावर मनन चिंतन वगैरे करून समर्पक आणि सुसंगत असे उत्तर शोधण्यासाठी प्रयत्न करतात. अशा विद्वान लोकांनी अग्नि, वायू, सूर्यप्रकाश यासारख्या ऊर्जेच्या निरनिराळ्या रूपांचा आणि निसर्गातल्या ऊर्जास्रोतांचा बारकाईने अभ्यास केला, त्यांच्यामागे असलेली शास्त्रीय कारणे शोधली, सिद्धांत मांडले, ते सगळे समजून घेऊन त्यांचा अधिकाधिक उपयोग कसा करता येईल याचे प्रयत्न केले. यातून विज्ञान आणि तंत्रज्ञानातली प्रगती होत गेली.

“झाडावरून वेगळे झालेले सफरचंद नेहमी खाली जमीनीवरच का येऊन पडते?” या प्रश्नावर विचार करता “जमीनच त्याला तिच्याकडे ओढत असणार.” अशी न्यूटनची खात्री पटली आणि त्याने या आकर्षणाचे गणिती नियम समजून घेऊन ते जगाला सांगितले. सुप्रसिद्ध सफरचंदाप्रमाणे ढगातल्या पाण्याच्या थेंबांनाही पृथ्वी खाली खेचते आणि त्यामुळे आकाशातून जमीनीवर पाऊस पडतो. पण मग “पर्वतावर पडलेल्या पावसाचे पाणी जर पर्वताच्या आकर्षणामुळे ढगामधून खाली येऊन पडले असेल तर त्याच आकर्षणामुळे ते तिथेच का थांबत नाही? डोंगर हा सुद्धा पृथ्वीचाच भाग आहे ना? मग ते पाणी त्याला सोडून उतारावरून आणखी खाली का धावत येते आणि त्यातून तयार झालेली नदी वहात वहात पुढे जात अखेर समुद्राला का जाऊन मिळते?” असे काही प्रश्न उठतात. याचे कारण पृथ्वीचे आकर्षण त्या पाण्याला फक्त जमीनीकडे ओढण्यापुरते नसते तर ते त्याला पृथ्वीच्या गोलाच्या केंद्राच्या दिशेने खेचत असते. पर्वताचा भाग त्या गोलाच्या मध्यबिंदूपासून दूर असतो आणि समुद्राचा तळ त्यामानाने जवळ असतो. यामुळे पावसाचे पाणी डोंगरावरून जिकडे उतार असेल त्या दिशेने वाहू लागते आणि समुद्राला मिळेपर्यंत वहात राहते. नदीचे वाहणे पृथ्वीच्या गुरुत्वाकर्षणामुळे घडत असते. याचाच अर्थ नदीमधल्या वाहत्या पाण्यामधली वाहण्याची शक्ती त्या पाण्याला पृथ्वीकडून मिळते.

पण मग त्या आधी ते पाणी समुद्रामधून उठून पृथ्वीच्या गुरुत्वाकर्षणाच्या विरुद्ध उंच पर्वतावर कसे जाऊन पोचते? याचे उत्तर असे आहे. पृथ्वीच्या पृष्ठभागावरील पाण्याची सूर्याच्या उन्हाने वाफ होते. ही वाफ हवेपेक्षा हलकी असते. यामुळे पृथ्वीची गुरुत्वाकर्षण शक्ती हवेला अधिक जोराने आपल्याकडे ओढत असते आणि त्यामुळे तिच्या तुलनेने हलकी असलेली वाफ पृथ्वीपासून दूर (वातावरणात उंचावर) ढकलली जाते. म्हणजे या गोष्टीलासुध्दा पृथ्वी कारणीभूत असते. पण उंचावर गेलेली वाफ थंड होऊन तिच्यात पाण्याचे सूक्ष्म कण तयार होतात आणि त्यातून ढग तयार होतात. वाऱ्यामुळे हे ढग समुद्रापासून दूर दूर ढकलले जात राहतात. वाटेत एकादा डोंगर आडवा आला तर ते पुढे जाऊ शकत नसल्याने त्याला आपटून ते आणखी वर जाऊ पाहतात, पण तिथले तापमान कमी असल्याने ढगातली वाफ थंड होऊन पाण्याचे थेंब आकाराने वाढत जातात आणि ते हवेहून जड असल्याने पृथ्वीच्या गुरुत्वाकर्षणामुळे खाली येऊन जमीनीवर बरसतात. याचाच अर्थ जमीनीवरील किंवा समुद्रामधील पाण्याला आधी सूर्यापासून ऊर्जा मिळते. ती वाफेमध्ये सुप्त अवस्थेत (लेटेंट हीट) असते, उंच पर्वतावर पडलेल्या पाण्यातही ती सुप्तरूपाने (पोटेन्शियल एनर्जी) असते. पृथ्वीच्या आकर्षणाने ते पाणी नदीमधून वाहू लागल्यावर त्याला गतिमान रूप (कायनेटिक एनर्जी) मिळते. अशा प्रकारे या ऊर्जेचा मूळ स्त्रोत सूर्य असतो आणि पृथ्वीचे गुरुत्वाकर्षण त्या ऊर्जेच्या रूपात बदल घडवून आणते असेही म्हणता येईल. याचप्रमाणे वाळवंटामधील हवा उन्हाने तप्त होऊन विरळ होते. पृथ्वीच्या गुरुत्वाकर्षणामुळे या हवेचा तिच्यावर जो दाब पडत असतो तो कमी (हलका) होतो आणि जास्त दाब असलेली तुलनेने थंड हवा तिकडे धाव घेते. याला आपण वारा म्हणतो. म्हणजेच वाहत्या वाऱ्यामधील ऊर्जासुध्दा त्याला अप्रत्यक्षपणे सूर्याकडूनच मिळते. पण सूर्य आणि अग्नी यांची ऊर्जा कोठून येते? या प्रश्नाची उकल समजून घेण्यापूर्वी आणखी काही गोष्टी ठाऊक असणे आवश्यक आहे.

आपल्या समोर आलेली कुठलीही नवी वस्तू किंवा पदार्थ कशापासून तयार झाला असेल हा विचार पटकन आपल्या मनात येतो. व्यापक विचार करणाऱ्या विद्वानांना आपले विश्व कशापासून बनलेले असावे हे एक मोठे आकर्षक कोडे वाटत आले आहे. ते सोडवण्याचे प्रयत्न वैज्ञानिक लोक पूर्वापारपासून करत आले आहेत आणि पुढेही करत राहणार आहेत. जगातले सर्व पदार्थ सूक्ष्म कणांपासून तयार झालेले आहेत असे मुनिवर्य कणाद यांनी सांगितले होते. या कणांसंबंधी त्यांनी आणखी काही तपशील सांगितला असला तरी तो मला माहीत नाही. पृथ्वी, आप (पाणी), तेज, वायू आणि आकाश या पंचमहाभूतांमधून प्रत्येक जड पदार्थ तयार झाला आहे असे आपल्या प्राचीन काळातल्या शास्त्रकारांनी सांगितले होते पण हे निदान ढोबळ मानाने झाले. पृथ्वीवरील दगडमाती सगळीकडे एकसारखी नसते, त्यात विपुल वैविध्य आहे, सागर, नदी, तलाव, विहिरी यांमधले पाणी थोडे वेगवेगळे असते याचे कारण त्यांमध्ये निरनिराळे क्षार मिसळलेले असतात, नायट्रोजन, ऑक्सीजन आणि काही इतर वायू मिसळून हवा तयार होते. यामुळे याहून जास्त तपशीलात जाणे आवश्यक आहे. या विश्वामधील सर्व पदार्थ अतीसूक्ष्म अशा कणांपासून बनले आहेत ही कल्पना दोन तीन शतकांपूर्वी सर्व शास्त्रज्ञांनी मान्य केली आणि सर्वांच्या मनात ती रुजली. त्यानंतर त्यांनी या कणांच्या गुणधर्मांचा कसून अभ्यास केला.

जगामधले पदार्थ जसे एकमेकांपासून वेगळे असतात त्याचप्रमाणे त्यांचे कणसुद्धा एकमेकांसारखे नसणारच. शास्त्रज्ञांनी सर्व पदार्थांचे तीन प्रमुख वर्ग केले, मूलद्रव्य, संयुगे आणि मिश्रणे. लोह (लोखंड), ताम्र (तांबे), कर्ब (कार्बन), गंधक (सल्फर). प्राणवायू (ऑक्सीजन), नत्रवायू (नायट्रोजन) यासारखी सुमारे शंभर मूलद्रव्ये असतात. ऑक्सीजन आणि हैड्रोजन मिळून पाणी तयार होते, सोडियम आणि क्लोरिनच्या संयोगातून मीठ होते, अशा प्रकारची असंख्य संयुगे (कॉम्पाउंड्स) असतात. पण दगड, माती, दूध, दही, पानेफुले वगैरे आपल्या ओळखीच्या बहुतेक पदार्थांमध्ये अनेक संयुगांचे किंवा मूलद्रव्यांचे मिश्रण (मिक्श्चर) असते. ऑक्सीजन आणि हैड्रोजन मिळून तयार झालेल्या पाणी या संयुगाचे गुणधर्म त्या दोन्हींपेक्षा सर्वस्वी वेगळे असतात. पण पाण्यात मीठ विरघळले तर त्यात पाण्याचे आणि मिठाचे अशा दोन्ही द्रव्यांचे गुण असतात. यामुळे ते एक मिश्रण असते. पितळ किंवा स्टेनलेस स्टील हीसुद्धा संयुगे नसून मिश्रणे आहेत. हवा हेसुद्धा एक मिश्रण आहे आणि तिच्यामधील निरनिराळे वायू स्वतःचे गुणधर्म बाळगून असतात.

मूलद्रव्यांच्या सर्वात सूक्ष्म कणाला अणू (अॅटम) आणि संयुगांच्या सर्वात सूक्ष्म कणाला रेणू (मॉलेक्यूल) असे नाव दिले आहे. अर्थातच एका रेणूमध्ये दोन किंवा त्याहून जास्त (कितीही) अणू असतात, पण ते एकमेकांना रासायनिक बंधनाने (केमिकल बाँडिंगने) जुळलेले असतात. हे रेणू साध्या डोळ्यांनी तर नाहीच, पण दुर्बिणीमधूनसुध्दा प्रत्यक्षात दिसत नसले तरी शास्त्रज्ञांनी त्यांच्या रचनेबद्दल काही काल्पनिक संकल्पना मांडल्या आणि पदार्थांच्या गुणधर्मांच्या निरीक्षणांमधून त्यांना अप्रत्यक्षपणे पण निश्चित स्वरूपाचा दुजोरा मिळत गेला. या सूक्ष्म कणांच्या अभ्यासातून त्यांचे जे गुणधर्म समजले, त्यात असे दिसले की हे सर्व कण चैतन्याने भारलेले असतात. याची अनेक सोपी उदाहरणे दाखवता येतील.

भरलेला फुगा फोडला की त्याच्या आतला वायू क्षणार्धात हवेत विरून जातो, त्याला परत आणता येत नाही. कारण त्या वायूचे सूक्ष्म कण स्वैरपणे वेगाने इतस्ततः भरकटत असतात. स्वच्छ पाण्याने भरलेल्या पेल्यात कोकाकोलाचा एक थेंब टाकला की तोसुध्दा सगळीकडे पसरतांना दिसतो, कारण द्रवरूप पदार्थांचे सूक्ष्म कण सुध्दा एका जागेवर स्थिर न राहता वायूंच्या मानाने हळूहळू पण सतत संचार करत असतात. घनरूप पदार्थांचे तपमान वाढले की ते प्रसरण पावतात आणि कमी झाले की आकुंचन पावतात, कारण त्यांचे सूक्ष्म कण सुध्दा जागच्या जागीच हालचाल करत असतात. थोडक्यात सांगायचे झाले तर सगळ्या जड पदार्थांच्या सूक्ष्म कणांमध्ये सुध्दा एक चैतन्य असते. निसर्गातल्या सर्व अणुरेणूंमध्ये एक प्रकारची सुप्त ऊर्जा भरलेली असते. विशिष्ट परिस्थितींमध्ये ती ऊर्जा ध्वनी, प्रकाश, ऊष्णता, गतिमानता यासारख्या रूपामध्ये प्रकट होते तेंव्हा ती आपल्या जाणीवांच्या कक्षेत येते. तिला ओळखणे, तिचे मोजमाप करणे, तिचा उपयोग करून घेणे अशा गोष्टी आपल्याला अवगत असतील तर आपल्याला ती ऊर्जा प्राप्त झाली असे वाटते. प्रत्यक्षात कोणतीही ऊर्जा नव्याने निर्माण होत नाही किंवा ती नष्टही होत नाही असा काँझर्व्हेशन ऑफ एनर्जीचा नियम आहे. निसर्गातली ही ऊर्जा कधी आपल्याला जाणवते आणि तिचा उपयोग करणे शक्य होते आणि कधी ती सुप्त रूपात असते.

थोडक्यात सांगायचे झाल्यास ऊन, वारा, नदी वगैरेंमधील ऊर्जेचा उगम सूर्य किंवा पृथ्वी यांच्यामधून होतो आणि सूर्य, पृथ्वी आणि इतर ग्रहगोलांमध्ये असलेली ऊर्जा ही त्यांच्यातल्या अणुरेणूंमध्येच ठासून भरलेली असते. विशिष्ट परिस्थितींमध्ये ती ऊर्जा ऊष्णता, प्रकाश, ध्वनि आदि रूपांमध्ये बाहेर पडत असते.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (क्रमशः)

निरनिराळे परंपरागत ऊर्जास्रोत

 

“या देवी सर्वभूतेषु शक्तिरूपेण संस्थिता । नमस्तसै नमस्तसै नमस्तसै नमोनमः।।” असे देवीच्या प्रार्थनेतल्या एका श्लोकात म्हंटले आहे. “सर्व प्राणीमात्रांमध्ये शक्तीच्या रूपाने निवास करणाऱ्या देवीला नमस्कार.” असा या श्लोकाचा अर्थ होतो. वाघसिंहासारख्या हिंस्र श्वापदांच्या अंगात तर अचाट बळ असतेच, मुंग्या आणि डासांसारख्या बारीक कीटकांच्या अंगातही त्यांच्या शरीराच्या आकाराच्या मानाने अपार ताकत असते. सजीव प्राणीमात्रांकडे असलेली शक्ती आपल्याला त्यांच्या हालचालींमधून स्पष्टपणे दिसते. आपल्या स्वतःच्या तसेच सजीवांच्या शरीरातली शक्ती हे नैसर्गिक शक्तीचे एक रूप आहे. त्याशिवाय ध्वनी, प्रकाश, ऊष्णता, पाण्याचा प्रवाह, हवेचा प्रवाह यांच्यासारखी निसर्गामधल्या ऊर्जेची रूपे आपल्याला रोजच्या पाहण्यात दिसत असतात, हे सगळे अगदी आपल्या दैनंदिन जीवनाचे भाग आहेत. ‘शक्ती’ या मराठी शब्दाचा रूढ अर्थ मोघम आणि व्यापक आहे. मंत्रशक्ती, तंत्रशक्ती, दैवी शक्ती, इच्छाशक्ती वगैरेंचासुद्धा त्यात समावेश होतो. ‘शक्ती’ या शब्दाचा उपयोग ‘बळ’, ‘सामर्थ्य’ यासारख्या आणखी काही मोघम अर्थांनी केला जातो. शक्ती, बळ, ताकत, सामर्थ्य, क्षमता यासारखे समानार्थी वाटणारे अनेक शब्द रूढ आहेत. विज्ञानाच्या परिभाषेत ‘एनर्जी’ या इंग्रजी शब्दाचा अर्थ ऊर्जा असा केला जातो. हा लेख विज्ञानाच्या वळणाने जाणार आहे हे पाहता मी या लेखात शक्यतो ‘एनर्जी’ या अर्थाने ‘ऊर्जा’ या रूढ असलेल्या तांत्रिक शब्दाचा वापर करणार आहे.

ऊन, वारा आणि नदीचा प्रवाह या निसर्गातील शक्तींचा उपयोग करून घेऊन आपले जीवन अधिकाधिक चांगले बनवण्याचे प्रयत्न मानव अनादिकालापासून आजतागायत करत आला आहे. प्रदूषण आणि भूमिगत साधनसंपत्ती यांचा विचार करून आता ऊन, वारा, पाऊस यांचा अधिकाधिक उपयोग करून घेणे आवश्यक झाले आहे. उदाहरणे द्यायची झाल्यास अनादि काळापासून कपडे किंवा धान्य वाळवण्यासाठी उन्हामधील ऊष्णतेचा उपयोग केला जात आला आहे, सोलर हीटर्स आणि फोटोव्होल्टाइक सेल्स वगैरेंचा वापर आता वाढत्या प्रमाणात होऊ लागला आहे. पूर्वीपासून वाऱ्यामधील ऊर्जेवर शिडाची जहाजे चालत असत, आताही यॉट्स नावाच्या नौकांना शिडे असतात, हॉलंडमधले लोक पवनचक्क्यांचा उपयोग पाणी उपसण्यासाठी करत असत आणि विंड टर्बाईन्स हे आता जगभरात वीजनिर्मितीचे एक महत्वाचे साधन झाले आहे. लाकडाचे ओंडके आणि तराफे यांना पूर्वापारपासून नदीच्या पाण्याच्या सहाय्याने पुढे वहात नेले जात असे, मध्ययुगात काही ठिकाणी पाणचक्क्या बसवून त्यांच्या सहाय्याने यंत्रे चालवली गेली आणि आता हैड्रोइलेक्ट्रिक पॉवर स्टेशन्समध्ये विजेची निर्मिती होते.

निसर्गामधील ऊर्जेच्या या साधनांचा उपयोग करून घेण्यासाठी ऊर्जेचे हे नैसर्गिक स्रोत (सोर्सेस) जिथे आणि जेंव्हा उपलब्ध असतील तेंव्हा तिकडे जाऊन त्यांचा उपयोग करून घेणे आवश्यक असते. उदाहरणार्थ रात्रीच्या वेळी किंवा पावसाळ्यात ढगाळ हवा असतांना कडक ऊन नसते. ते जेंव्हा आणि जिथे पडेल तिथेच आपले वाळवण न्यावे लागते. ज्या भागामधून नदी वहात असेल तिथे जाऊनच तिच्या प्रवाहाचा उपयोग करून घेता येतो. दुसरी गोष्ट म्हणजे या नैसर्गिक स्रोतांवर माणसाचे कणभरही नियंत्रण नसते. जेवढे प्रखर ऊन पडेल, जेवढ्या जोराचा वारा सुटेल आणि ज्या वेगाने पाणी वहात असेल त्यानुसार त्याला आपले काम करून घ्यावे लागते. आपल्याला निसर्गामधील ऊर्जांचा फक्त अभ्यास करता येतो, ते कुठे, कधी आणि किती उपलब्ध आहेत हे समजून घेता येते, पण आपल्याला हवे असेल तेंव्हा किंवा हवे तिथे त्यांना निर्माण करता किंवा आणता येत नाही.

अग्नी चेतवणे आणि विझवणे याचे तंत्र मानवाने अवगत करून घेतल्यानंतर ऊर्जेचे हे साधन मात्र त्याला हवे तेंव्हा, हवे तिथे आणि हव्या तेवढ्या प्रमाणात मिळवणे शक्य झाले. साधे भात शिजवणे असो किंवा खनिजापासून धातू तयार करणे आणि त्याला तापवून आणि ठोकून हवा तसा आकार देणे असो, गरजेप्रमाणे चुली, शेगड्या आणि भट्ट्या वगैरे बांधून आपण आपल्याला पाहिजे असेल तेंव्हा आणि पाहिजे त्या जागी अग्नीचा उपयोग करून घेऊ शकतो. त्यासाठी असंख्य प्रकारचे ज्वलनशील, ज्वालाग्राही आणि स्फोटक पदार्थ मानवाने शोधून काढले, तोफा आणि बंदुकांसारखी शस्त्रास्त्रे निर्माण केली, वाफेवर आणि तेलावर चालणारी इंजिने तयार केली. आता अग्निबाणांच्या सहाय्याने अवकाशात याने पाठवत आहे. या सोयीमुळे आता अग्नि हे माणसासाठी ऊर्जेचे प्रमुख प्राथमिक साधन (प्रायमरी सोर्स) झाले आहे.

आकाशात अचानक चमकणारी वीज हा ऊर्जेचा एक अद्भुत असा प्रकार आहे. कानठळ्या बसवणाऱ्या गडगडाटासह ती अवचितपणे येते, डोळ्यांना दिपवणाऱ्या प्रकाशाने क्षणभरासाठी आकाश उजळून टाकते आणि पुढच्या क्षणी अदृष्य होऊन जाते. एकाद्या घरावर किंवा झाडावर वीज कोसळली तर त्याची पार राखरांगोळी करून टाकते. तिच्या या रौद्र स्वरूपामुळे पूर्वी माणसाला विजेबद्दल फक्त भीती वाटायची. तशी ती अजूनही वाटते कारण आकाशातल्या विजेवर कसलेही नियंत्रण ठेवणे अशक्य आहे. तिच्या तडाख्यामधून वाचण्याचे काही उपाय मात्र आता उपलब्ध झाले आहेत. पण याच अवखळ विजेची कृत्रिमपणे निर्मिती करून तिच्यावर इतक्या चांगल्या प्रकारे नियंत्रण करणे शक्य झाले की त्यामुळे मानवाच्या जीवनात क्रांतीकारक बदल झाले. आजकाल कारखान्यांमधली अवजड यंत्रे विजेवर चालतात आणि त्यातून आपल्याला रोज लागणाऱ्या बहुतेक सगळ्या वस्तू तयार होतात, विजेवर चालणाऱ्या रेल्वेच्या इंजिनांमुळे प्रवास सुखकर झाला आहे. विजेच्या उपयोगामुळेच टेलिफोन, काँप्यूटर्स, इंटरनेट वगैरे अनंत उपकरणे चालतात, आपले रोजचे जीवन आता जवळजवळ पूर्णपणे विजेवर अवलंबून असते. .

ऊन, वारा यासारखे ऊर्जेचे नैसर्गिक स्रोत पूर्णपणे निसर्गाच्या मर्जीनुसारच उपलब्ध होतात. इंधनाच्या ज्वलनातून मिळणारी ऊष्णता आणि प्रकाश काही प्रमाणात हवे तेंव्हा आपल्या नियंत्रणाखाली निर्माण करता येतात. पण ही ऊर्जा जिथे निर्माण होते तिथेच तिचा वापर करावा लागतो. खिचडी शिजवायची असेल तर पातेले चुलीवरच ठेवावे लागते, बिरबलाने केले त्याप्रमाणे ती हंडी उंचावर टांगून ठेवली तर तिच्यातली खिचडी कधीच शिजणार नाही. समयीचा मंद उजेड खोलीच्या एका कोपऱ्यात पडेल, बाहेरच्या अंगणात तो दिसणार नाही. विजेच्या बाबतीत मात्र एका जागी असलेल्या वीजनिर्मितीकेंद्रात (पॉवर स्टेशनमध्ये) मोठ्या प्रमाणावर तयार झालेली वीज तारांमधून शेकडो किलोमीटर दूरपर्यंत नेता येते आणि तितक्या दूरवर पसरलेल्या शेकडो गावांमधल्या हजारो घरातले दिवे, पंखे वगैरेंना पुरवता येते. याच्या उलट पाहता मनगटी घड्याळासारख्या (रिस्टवॉचसारख्या) आणि सेलफोनसारख्या लहानशा यंत्राला लागणारी अत्यल्प वीज नखाएवढ्या बटनसेलमधून तयार करून त्याला पुरवता येते. विजेच्या या गुणामुळे तिचा उपयोग अनंत प्रकारांनी केला जातो.

वीज या प्रकारच्या ऊर्जेचे आणखी एक वैशिष्ट्य असे आहे की ध्वनी, प्रकाश, ऊष्णता, प्रवाह यांच्यासारख्या ऊर्जेच्या इतर रूपांमध्ये तिचे परिवर्तन करणे सुलभ असते. मायक्रोफोनमध्ये ध्वनी पासून विजेचा प्रवाह तयार होतो आणि स्पीकरमध्ये याच्या उलट होते, विजेच्या बल्बमधून प्रकाशकिरण बाहेर पडतात आणि सोलर सेलमध्ये त्याच्या उलट होते, विजेद्वारे चक्र फिरवता येते आणि त्या चक्राला पाती जोडून त्याचा पंखा किंवा पंप केला की त्यांच्या उपयोगाने हवेचा किंवा पाण्याचा प्रवाह तयार करता येतो. यांच्या उलट वॉटरटर्बाइन्समधील पाण्याच्या प्रवाहामुळे एक चाक फिरते आणि त्या चाकाला जोडलेल्या जनरेटरमध्ये वीज तयार होते. ओव्हन, हीटर, गीजर वगैरेंमध्ये विजेपासून ऊष्णता निर्माण होते तर स्टीम टर्बाइन किंवा गॅस टर्बाइन्समध्ये ऊष्णतेचे परिवर्तन विजेमध्ये केले जाते. घरकामात, ऑफीसांमध्ये किंवा अनेक प्रकारच्या कारखान्यांमध्ये विजेचा वापर करणे सोयिस्कर आणि किफायतशीर झालेले असल्यामुळे अन्य मार्गांनी उपलब्ध झालेल्या ऊर्जेचे विजेमध्ये परिवर्तन करून तिचा कामासाठी उपयोग करणे आता रूढ झाले आहे. दुर्गम अशा अरण्यांमध्ये किंवा पर्वतशिखरांवर जिथे वीज नेऊन पोचवणे फार कठीण आहे असे अपवाद वगळल्यास बाकीच्या बहुतेक सगळ्या जगात आता विजेचा उपयोग हा माणसाच्या रोजच्या जीवनाचा भाग झाला आहे. एकाद्या देशाचा किंवा विभागाचा किती विकास झाला आहे याचे मोजमाप आता तिथे होत असलेल्या विजेच्या वापराशी निगडित झाले आहे.

. . . . . . . . . . . . (क्रमशः)

मानवी संबंध

संबंध या शब्दाची व्याप्ती फार विस्तृत आहे. ते व्यक्तीव्यक्तींमधले असतात तसेच इतर सजीव प्राणी, निर्जीव वस्तू, घटना किंवा विचार, सिद्धांत वगैरे अमूर्त (अॅब्स्ट्रॅक्ट) गोष्टींशीसुद्धा असतात. आपल्या परिचयातल्या काही व्यक्ती त्यांच्या घरात कुत्रा किंवा मांजर पाळतात, ग्रामीण भागात काही लोकांच्या गोठ्यात गायीम्हशी असतात. त्या मुक्या प्राण्यांशी या लोकांचे घट्ट संबंध जुळलेले असतात. आपण त्यांच्याकडे जात येत असलो तर ते प्राणी आपल्याला ओळखायला लागतात आणि आपल्यालाही त्यांच्याबद्दल काही वाटायला लागते. शिवाय ते लोक आपले आहेत असे जरी म्हंटले की त्यांच्याकडल्या प्राण्यांशीसुद्धा आपला अप्रत्यक्ष संबंध जुळतोच. आपले कपडे, पुस्तके, घर वगैरें निर्जीव पदार्थ आपल्याला जीव की प्राण वाटायला लागतात. आपल्या आयुष्यात घडलेल्या महत्वपूर्ण घटनांचा संबंध आपल्याशीच नव्हे तर आपल्या भूतकाल, वर्तमानकाळ किंवा भविष्यकाळाशीही असतो. आपले विचार, मते, इच्छा, आकांक्षा, आवडी निवडी वगैरेंचा आपल्याइतका इतर कोणाशीच निकटचा संबंध नसतो.

आपण आधी त्यातल्या मानवी संबंधांबद्दल विचार करू. बहुतेक वेळा हे संबंध आपोआप किंवा योगायोगाने जुळतात, काही लोक त्याला सुदैवाने किंवा दैवयोगाने असेही मानतात. मूल जन्माला येताच त्याचे आई वडील, भाऊबहिणी, आजोबा आजी, काका. मामा, मावशी, आत्या वगैरे सगळ्या नातेवाईकांशी नातेसंबंध ही जन्माला येतात. शाळाकॉलेजात जाताच शिक्षक, प्राध्यापक, सहविद्यार्थी वगैरेंशी संबंध निर्माण होतात, तसेच नोकरीला लागताच सहकाऱ्यांशी होतात. पति किंवा पत्नी यांच्याबरोबरचे लग्न ठरवून केले जात असले तरी त्या क्षणी सासुरवाडीकडच्या सगळ्या नातेवाईकांशीसुद्धा आपले संबंध आपोआप जुळतात. खरेदी विक्रीचा व्यवहार ठरवून केला गेला तरी त्यामधून ग्राहक आणि विक्रेता यांच्याकडल्या इतर लोकांशीही संबंध येत राहतो. अशा प्रकारे बहुतेक सगळे मानवी संबंध आपोआप जन्माला येतात, अगदी थोड्या लोकांच्या बाबतीत मात्र आपण मुद्दाम प्रयत्न करून तो जुळवून आणतो.

मानवी संबंध आपणहून जन्माला येत असले तरी ते संबंध टिकवून ठेवणे मात्र जवळजवळ पूर्णपणे संबंधित व्यक्तींच्या हातात असते. संबंध आलेल्या व्यक्तीशी आपण कसे वागतो, कसे बोलतो याचप्रमाणे तो कसा प्रतिसाद देतो यावर ते अवलंबून असते. यासाठी दोन व्यक्तींनी सतत एकमेकांच्या संपर्कात राहणे आवश्यक असते, निदान ते उपयुक्त तरी असतेच. संपर्क तुटला की संबंधांवर धूळ साचायला लागते आणि ते विस्मृतीत जायला लागतात. आपल्याला रोजच्या जीवनात जी माणसे भेटतात त्यांच्याशी आपण कधी गरजेनुसार कामापुरते बोलतो किंवा कधी कधी अवांतर गप्पाही मारतो. बोलणे झाले नाही तरी एकादे स्मितहास्य करून किंवा हात हालवून जरी त्याचे अभिवादन केले तरी त्यामधून आपले संबंध टिकून रहायला मदत होते. शिक्षण, नोकरी किंवा व्यवसायामुळे अनेक लोकांना घर, गाव किंवा देशसुद्धा सोडून दूर जावे लागते. माझ्या लहानपणी पोस्टाने पत्र पाठवणे एवढाच संपर्कात रहाण्याचा एकमेव मार्ग उपलब्ध होता. पत्र पोचून त्याचे उत्तर यायला कित्येक दिवस लागत असत. यामुळे अशा प्रकारचा संपर्क फक्त अगदी निकटच्या निवडक लोकांशी ठेवला जात असे. मी तिशीमध्ये आल्यानंतर माझ्याकडे टेलीफोन आला आणि मला निदान काही स्थानिक लोकांशी तरी केंव्हाही बोलणे शक्य झाले. क्रमाक्रमाने एसटीडी आणि आयएसडी यांची सोय झाली आणि जगाच्या पाठीवर कुठेही असलेल्या आपल्या आप्तांशी बोलणे शक्य झाले. सुरुवातीला या सोयी महाग असल्यामुळे त्यांचा उपयोग जरा जपूनच केला जात असे. आता त्याही आपल्या आवाक्यात आल्या आहेत.

इंटरनेट सुरू झाल्यानंतर ई मेलद्वारे संदेश पाठवणे सुलभ आणि फुकट झाले. टेलीफोनच्या सोयी झाल्यानंतर व्यक्तीगत पत्रव्यवहार जवळजवळ संपुष्टात आला होता. ई मेलमधून त्याला एका वेगळ्या रूपामध्ये नवजीवन मिळाले. हाताने पत्रे लिहिण्याऐवजी लोक त्यांना संगणकावर टाइप करायला लागले. ऑर्कुट, फेसबुक, गूगलप्लस वगैरेंमुळे त्याला आणखी उधाण आले आणि आता ट्विटर आणि व्हॉट्सअपवर तर लहान लहान संदेशांचे महापूर यायला लागले आहेत. या सर्वांमध्ये एक अशी सोय आहे की आपण एकच संदेश एकाच वेळी कित्येक लोकांना पाठवू शकतो आणि त्यांचे प्रतिसादसुद्धा एकाच वेळी सर्वांना मिळतात. हे सगळे अगदी क्षणार्धात होते. यामुळे संपर्क साधून आपापसातले संबंध टिकवून ठेवणे आता खूप सुलभ झाले आहे. आंतर्जालावरली किंवा या मायानगरीतली ही माणसे प्रत्यक्ष आयुष्यात कामाला येतात का? असा प्रश्न विचारला अनेक वेळा जातो. त्याचे उत्तर असे आहे की ही सगळीच माणसे खरोखरच आपल्या उपयोगी पडू शकत नसली तरी एकाद दुसरा तरी मदतीसाठी पुढे येतोच. मुख्य म्हणजे आपली अडचण त्याला लगेच समजते. एरवीच्या शांततेच्या काळात या मंडळींशी गप्पा मारून किंवा चर्चा करून आपल्याला एक प्रकारचा मानसिक किंवा बौद्धिक आनंद मिळत असतो. आज माझे सुमारे तीनचारशे अशा प्रकारचे जालमित्र आहेत. त्यांच्याशी निरनिराळ्या विषयांवर गप्पा मारता मारता किंवा फक्त त्यांनी टाकलेल्या पोस्ट वाचत व चित्रे पहात पहातसुद्धा सारा दिवस आरामात चालला जातो.

संबंध टिकवून ठेवणे आपल्या हातात असते आणि त्यासाठी प्रयत्न करावे लागतात. ते तोडून टाकणे किंवा वाढू न देणे सुद्धा आपल्याच हातात असते आणि त्यासाठी विशेष काही करावेही लागत नाही. शिवाय आपल्याला ज्यांच्याशी संबंध ठेवायचे असतात तोच जर त्यासाठी उत्सुक नसेल तर मात्र आपण काही करूही शकत नाही. संबंध ठेवले गेले नाहीत तर ते आपल्या आप क्षीण होत होत नाहीसे होतात. काही वेळा काही अप्रिय घटना घडतात त्यामुळे ते तुटले जातात किंवा मुद्दाम तोडले जातात. दुधाने तोंड पोळलेला माणूस ताकसुद्धा फुंकून पितो याप्रमाणे वाईट अनुभव आलेले काही लोक कोणत्याही अनोळखी किंवा अविश्वसनीय व्यक्तींपासून थोडे अंतर राखूनच राहतात. काही वेळा एका काळी जवळची वाटत असलेली माणसेसुद्धा कोणत्याही कारणाने एकमेकांपासून दूर गेल्यामुळेच संपर्कात रहात नाहीत आणि त्यामुळे ती माणसे हळू हळू मनानेही दूर जातात. आत्मकेंद्रित वृत्तीची (इन्ट्रोव्हर्ट) काही माणसे तुसडी किंवा माणूसघाणीच असतात. त्यांचे कुणावाचून काहीसुद्धा अडत नाही याचीच त्यांना घमेंड असली तर त्यांचे कुणाशीही चांगले संबंध जुळतच नाहीत.

संपर्क जोडणे आणि वाढवणे हे गुण लहान मुलांमध्ये भरपूर जास्त प्रमाणात असतात. ती पटकन कोणालाही आपलेसे करतात. पण त्याचप्रमाणे हे सहजपणे जुळलेले संबंध ती लगेच विसरूनसुद्धा जातात. जसजसे वय वाढत जाते, जगाचे अनुभव येत जातात, टक्केटोणपे खाल्ले जातात त्यानुसार माणसे याबद्दल विचार करायला लागतात. कोणाशी किती प्रमाणात जवळचे संबंध ठेवावे हे ठरवायला लागतात. त्या संबंधामधून होत असलेल्या आणि होऊ शकणाऱ्या नफ्यातोट्याचा विचार करायला लागतात. अशा प्रकारचे संबंध किती विशुद्ध आहेत आणि त्यात किती आपमतलबीपणा आहे हे चांचपून पहातात. लहानपणी जुळलेले संबंध सहसा पूर्णपणे तुटत नाहीत. ती व्यक्ती चारपाच दशकांनंतर जरी भेटली तरी पूर्वीच्या आठवणी उसळून वर येतात. हे काही प्रमाणात मोठेपणी भेटलेल्या व्यक्तींसंबंधातसुद्धा घडत असते. पूर्वीच्या काळी जवळ आलेली एकादी व्यक्ती कित्येक वर्षांनंतर नुसती भेटली तरी आपल्याला केवढा आनंद होतो! आपण तिच्याशी पहिल्याच जवळकीने छान बोलतो, त्यानंतर आपण पुन्हा एकमेकांना निवांतपणे भेटू असे नेहमी बोलले जाते. पण क्वचितच ते अंमलात आणता येते. ज्या कारणांमुळे आपले संबंध कमजोर झालेले असतात ती कारणे शिल्लक असली तर ते नव्याने जुळलेले पूर्वीचे संबंध अधिक दृढ करण्यासाठी मनापासून खूप प्रयत्न केले जात नाहीत. माझ्या नात्यातली किंवा मैत्रीतली अशी कित्येक माणसे आहेत जी मला अचानक एकाद्या समारंभात भेटतात, त्या वेळी ती अत्यंत आपुलकीने बोलतात, एकमेकांना पुन्हा सवडीने भेटत रहायच्या योजना आखतात आणि त्यानंतर पुन्हा दुसऱ्या एकाद्या समारंभातच भेटतात आणि अशा प्रकारे पूर्वीच्या भेटींची पुनरावृत्ती होत रहाते.

आपण माणसामाणसांमधल्या संबंधांचा विचार करतो त्यावेळी बहुतेक वेळा तो विचार त्यांच्या आपसातल्या चांगल्या संबंधांबद्दल असतो. जवळच्या किंवा सर्वात आतल्या वर्तुळातल्या लोकांशी सर्वांचे अत्यंत जिव्हाळ्याचे आणि घनिष्ठ संबंध असतात, माणसांमाणसांमधले अंतर जसजसे वाढत जाते तसतशी त्या संबंधांची वीण सैल होत जाते. थोड्या बाहेरच्या वर्तुळातल्या लोकांशी सर्वांचे सलोख्याचे संबंध असतात आणि दूरच्या इतर लोकांशी कामापुरते वरवरचे संबंध असतात. ज्यांच्याबद्दल मनात वैरभाव किंवा द्वेष असतो त्यांच्याशी सहसा कोणी संबंध ठेवतच नाहीत आणि ठेवलेच तर ते औपचारिक तोंडदेखले खोटे खोटे असतात, म्हणजे खरे तर ते नसल्यातच जमा असतात. काही वेळा मात्र एका माणसाला दुसरा माणूस जवळचा वाटत असतो पण तो मात्र पहिल्या माणसापासून दूर दूर रहात असतो असे अनुभवसुद्धा येतात. यामुळे त्यांचे परस्परसंबंध गुंतागुंतीचे होतात. दोन व्यक्तींमध्ये चांगले संबंध प्रस्थापित होत असतांना त्यामधून आपुलकीची भावना निर्माण होते. आपुलकी आणि प्रेमाच्या धाग्याने ते लोक एकमेकांशी बांधले जातात, म्हणून त्यांना संबंध असे म्हणायचे. हे बंधन का आणि कसे होत असेल?

परमेश्वराने किंवा निसर्गाने जगातल्या सर्वच प्राणिमात्रांना स्वतःचा जीव वाचवण्याची एक जबरदस्त अंतःप्रेरणा (Instinct) दिलेली आहे. किडामुंगींपासून वाघ, सिंह. हत्ती वगैरेंपर्यंत प्रत्येक जीव स्वसंरक्षणासाठी सदोदित धडपडत असतो. आपल्या जिवाला धोका आहे असे वाटताच तो लपून बसतो, पळून जातो किंवा शत्रूवर प्रतिहल्ला चढवतो. प्रत्येक सजीव प्राण्याच्या शरीराला अन्नाची गरज असते म्हणूनमुळे ते शोधत तो फिरत असतो आणि त्याला विश्रांती व निद्रा यांची गरज असते म्हणून त्यासाठी तो निवारा पाहतो. या दोन्हींचा समावेशसुद्धा त्या प्राण्याच्या जीव वाचवण्याच्या मूलभूत प्रेरणेबरोबरच करता येईल. या बाबतीत प्रत्येक प्राणी हा मुख्यत्वे स्वार्थीच असतो. सशक्त शाकाहारी प्राणी दुसऱ्या कमजोर प्राण्याच्या समोरचे अन्न बिनदिक्कतपणे खायचा प्रयत्न करतात तर मांसाहारी प्राणी दुसऱ्या प्राण्यांनाच खाऊन टाकतात. निवाऱ्याच्या बाबतीतसुद्धा निसर्गामध्ये बळकावणे चाललेले असते. सगळे नागोबा आयत्या बिळातच घुसून वास्तव्य करतात. तसे पाहता माणूससुद्धा त्याच्या मूळ स्वभावाने स्वार्थीच असतो, संस्काराने त्याच्यात बदल होतात. त्याशिवाय इतरही काही कारणे असतात.

समस्त प्राणीमात्र नेहमी स्वतःचा स्वार्थ पहात असले तरी त्यांना इतर प्राणीमात्रांच्या सोबतीनेही रहायचे असते. कदाचित त्यात त्यांना अधिक सुरक्षित वाटत असेल. म्हणजे हा सुद्धा आपला जीव वाचवण्याचाच एक भाग झाला. तशा प्रकारची दुसरी अंतःप्रेरणाही त्याला मिळत असते. यामुळेच जगातले बहुतेक प्राणी, कीटक, मासे, पक्षी वगैरे जीव कळप करून राहतात. तसे रहात असतांना त्यांना स्वतःच्या स्वार्थाला थोडी मुरड घालणे, थोड्या गोष्टी इतरांसाठी सोडणे, इतरांचा थोडा त्रास सोसणे वगैरे करणे भाग असते. एकाद्याने तसे नाही केले तर कळपातले इतर प्राणी त्याला हुसकावून लावतील अशी भीती असते. बहुतेक सगळी माणसेसुद्धा लहानमोठ्या समूहांमध्ये राहणेच पसंत करतात. आपले कुटुंब, वस्ती, गाव, प्रदेश, देश, जग किंवा कुटुंब, पोटजात, जात, धर्म अशा चढत्या भाजणीने त्यांच्या समूहाच्या व्याख्या बदलत जातात एवढेच. त्याचे वागण्याचे नियम त्यानुसार ठरत जातात आणि ते पाळण्याची गरज त्यांना वाटते. ते करत असतांना स्वार्थाला बाजूला ठेवावे लागतेच.

पण या सगळ्यांच्या पलीकडे जाणारी आणखी एक दिव्य अशी अंतःप्रेरणा माणसाला तसेच इतर जीवांना मिळत असते. प्रत्येक प्राणी किंवा पक्षी आपल्या पिलांवर माया करतात, त्यांचे जिवापाड संरक्षण करतात, त्यांच्यासाठी अन्नाची तरतूद करतात. यात त्यांचा कसलाही स्वार्थ नसतो किंवा हा परस्पर सहकाराचा भागही नसतो. यात शुद्ध आपुलकी आणि प्रेम असते. पक्षी जोडप्याने रहात असतात, त्यांनाही आपल्या जोडीदाराविषयीसुद्धा विशेष असे काही वाटत असणार. एका कळपातल्या प्राण्यांमध्ये एक प्रकारची जवळीक निर्माण होत असते. पाळीव प्राणी नेहमीच त्यांना पाळणाऱ्यांशी मायेच्या नात्याने जोडले जातात. हे मुके जीव त्यांच्या डोळ्यांमधून किंवा अंगलटीला येऊन प्रेम व्यक्त करतात. कुत्रा हा प्राणी तर अत्यंत इमानदार समजला जातो. त्यांचे हे वागणे हे नैसर्गिक स्वार्थभावनेच्या विरुद्ध असले तरी होत असते. ते कशामुळे होत असेल ?

सत्त्व, रज आणि तम या त्रिगुणांचा पगडा सर्व माणसांच्या आचार आणि विचारांवर असतो आणि त्यानुसार ती वागत असतात असे आपल्या प्राचीन शास्त्रांमध्ये लिहिले आहे सांगितले जाते. प्रत्येक व्यक्तीच्या बाबतीत या तीन गुणांचे प्रमाण मात्र निरनिराळे असते. दुसऱ्याकडील वस्तू हिसकावून किंवा लुबाडून घेणे, तिचा विध्वंस करणे ही राक्षसी वृत्ती माणसातल्या तम या वाईट गुणाच्या प्रभावामुळे येते. आपल्याला हवे असेल ते आपल्या प्रयत्नाने आणि परिश्रमाने मिळवण्याची धडपड सर्वसाधारण माणसे करत असतात. ही मानवी वृत्तीची क्रिया त्यांच्यातल्या रज या गुणामुळे त्यांच्याकडून घडत असते. काही दुर्मिळ लोक स्वतः उपाशी राहून आपला घास भुकेल्यांना भरवतात, इतरांचा फायदा व्हावा यासाठी स्वतः तोशीस सोसतात. इतरांना सुखी करण्यात स्वतःचा आनंद शोधतात. अशा लोकांची गणना देवमाणूस म्हणून केले जाते. परोपकार, दया, माया, भक्ती, सचोटी, कृतज्ञता वगैरे दैवी गुण माणसातल्या सत्त्वगुणामधून येतात. प्रेमाची भावना हे सत्त्वगुणाचे सर्वात सुंदर असे रूप आहे. प्रेमळ लोक सात्त्विक प्रवृत्तीचे असतात किंवा सात्त्विक लोक प्रेमळ असतात असे आपण पाहतोच. प्रत्येक माणसाच्या अंगात काही प्रमाणात सत्त्वगुण असतात आणि जे कोणी लोक त्याला आपलेसे वाटत असतात त्यांच्यासंबंधी त्यालासुद्धा प्रेम, माया, ममता वगैरे वाटत असते, तो त्यांची काळजी करतो आणि घेत असतो.

प्रेम ही भावना बांधून ठेवणारी असते. त्याने माणसे एकमेकांशी जोडली जातात आणि राहतात. माणसांना जन्मतःच आईचे प्रेम मिळते आणि ते मिळत राहते. वडील, भाऊ, बहीण, आजी, आजोबा, काका, काकू वगैरे घरातील इतर व्यक्तींचा लळा त्यांना सहवासातून लागत जातो. त्यात हळूहळू इतर नातेवाईक, शेजारी, शिक्षक वगैरेंची भर पडत जाते. पुढे त्यांचा स्वतःचा मित्रपरिवार निर्माण होतो आणि तो वाढत जातो. तरुण वयात ते आपल्या जोडीदाराची निवड करतात. नैसर्गिक आकर्षणामुळे त्यांच्या एकमेकांवर वसलेल्या प्रेमाचे धागे खूप घट्ट होतात. ते बंध त्यांना इतर कुठल्याही गोष्टीपेक्षा जास्त महत्वाचे वाटायला लागतात. अगाध मित्रप्रेमाविषयी खूप लिहिले गेले आहे. देश, धर्म यांच्याविषयी वाटणाऱ्या प्रेमासाठी कित्येक भक्तांनी बलिदान केलेले आहे. देवभक्तीमध्ये लीन झालेल्या व्यक्तीला इतर कशाचेच भान रहात नाही. इतकेच काय पण लेखक, कवी, गायक, नटनट्या यांच्यावरील एकतर्फी प्रेमापोटी माणसे वेडी होतात. आवडत्या नेत्याचे अनुयायी आपले तनमनधन त्याला अर्पण करतात.

या सगळ्याच्या मागे असलेले प्रेमबंध हे समान कारण असते. ज्या व्यक्ती, संस्था किंवा समाज यांच्याविषयी आपल्याला आपुलकी वाटत असते, त्याच्या संबंधातले सगळे काही जाणून घ्यायला, ऐकायला, बोलायला आपल्याला आवडते, त्याला काही होणार तर नाही ना किंवा त्याचे कसे होणार याची चिंता वाटते आणि काही बिनसले तर दुःख होते, त्याला यश मिळाले तर आनंद होतो. कारण आपण त्याच्याशी जोडले गेलेले असतो. ग्वाटेमालात एकादा अपघात झाला किंवा सोमालियात दंगल झाली आणि त्यात जीवित वित्त यांची हानी झाली असे आपण बातम्यांमध्ये वाचले किंवा ऐकले तर क्षणभर हळहळ वाटेल, पण तसे काही पुण्यामुंबईला घडले तर आपण बेचैन होऊन जातो कारण ज्यांच्याबद्दल आपल्याला प्रेम वाटते अशा अनेक व्यक्ती तिथे रहात असतात किंवा काही कारणाने तिथे गेलेल्या असतात, आपल्याला त्यांची काळजी वाटते, तिथल्या काही जागांना आपल्या भावविश्वात स्थान असते, त्या ठिकाणच्या नेमक्या परिस्थितीची माहिती मिळवण्यासाठी आपण धडपड करतो. या सर्वांशी आपण बांधले गेलेलो असल्यामुळे तिथे काय घडले याचा आपल्यावर परिणाम होतो.

या विषयावर असंख्य लोकांनी अगणित वेळा अमाप लिहिले असले तरी पुन्हा त्यावर लिहावेसे वाटते कारण या विषयाबद्दल आपल्याला आणि वाचकांना वाटणारा जिव्हाळा आणि प्रेमबंध.

पंपपुराण – भाग ४ – विविधता

१. व्हॉल्यूट केसिंगची रचना

४-१ volutes

व्हॉल्यूट केसिंग आणि इम्पेलर हे सेंट्रिफ्यूगल पंपाचे दोन प्रमुख भाग असतात. त्यांच्या रचनांमध्ये बदल करून निरनिराळ्या प्रकारांचे पंप तयार केले जातात. वेगवेगळ्या आकारांच्या इंपेलरांचा उपयोग करून पंपाची क्षमता तसेच कार्यक्षमता कशा प्रकारे वाढवली जाते हे आपण पाहिले. इंपेलरप्रमाणेच व्हॉल्यूट केसिंगच्या आकारात फेरफार करून पंपाच्या कामात सुधारणा करण्यासाठी प्रयत्न केले जातात. सेंट्रिफ्यूगल पंपाचा इंपेलर वेगाने फिरून पाण्याला त्याच वेगाने परीघाकडे ढकलत असतो, पण पंपातून बाहेर पडलेल्या पाण्याचा पाइपातून वाहण्याचा वेग इतका जास्त नसतो. त्यामुळे इंपेलरने वेगाने ढकललेले पाणी परीघाजवळून सावकाशपणे पुढे जाणाऱ्या पाण्यावर आदळत राहते. या आदळआपटीतून कंपने निर्माण होतात आणि ती पार पंपाच्या फाउंडेशनपर्यंत जाऊन धडकतात. या धकाधकीमुळे जागोजागी बसवलेले खिळे मोळे सैल होतात, गास्केटांमधून पाणी बाहेर झिरपायला लागते आणि एकंदरीत पंपाचे आयुष्य कमी करायला त्याची मदत होते. असा कोणताही प्रॉब्लेम दिसला की इंजिनियर्स त्यावर तोडगा शोधून काढणारच. व्हॉल्यूट केसिंगच्या आकारातले फरक कशा प्रकारचे असतात हे वर दिलेल्या चित्रांमध्ये दाखवले आहेत.

पहिल्या चित्रात दाखवल्याप्रमाणे पंपाचा इंपेलर आणि व्हॉल्यूट केसिंग यांच्या दरम्यान अनेक डिफ्यूजरांची एक माळ बसवली जाते. या डिफ्यूजरला सुध्दा इंपेलरसारखीच अनेक वक्राकार पाती असतात, पण ती फिरत नाहीत. केसिंगला चिकटून ती एका जागी स्थिर राहतात, यामुळे गोल फिरणाऱ्या इंपेलरचे चक्र आणि शंखाकृती केसिंग यांच्या दरम्यान पाण्याला वाहण्यासाठी अनेक समांतर मार्ग तयार होतात. इंपेलरमधून निघालेले पाणी एकदम केसिंगवर जाऊन आदळत नाही किंवा इंपेलरच्या वेगवेगळ्या पात्यांनी ढकललेले पाणी एकमेकांवर न आपटता डिफ्यूजरमधील पात्यांच्या वक्राकार आकारानुसार वळत वळत पुढे जाते आणि सावकाशपणे एकमेकात मिसळते. जास्त प्रवाह देणाऱ्या अॅक्शियल इंपेलरमध्ये डिफ्यूजरची गरज आणि उपयुक्तता अधिक असते.

इंपेलरमधून वेगाने बाहेर पडणारे पाणी व्हॉल्यूटमधून फिरत असतांना त्यातून जो दाब निर्माण होतो, त्यामुळे इंपेलरवर परिणाम होतो. हा कमी अधिक असल्यास त्यात असंतुलन होऊन त्याचा भार बेअरिंगवर पडतो. लहान पंपात याचा जोर विशेष नसला तरी पंपाचा आकार मोठा असला आणि त्यातल्या पाण्याचा दाब जास्त असला तर तो वाढत जातो. त्यातून पंप जेंव्हा त्याच्या क्षमतेहून खूप खालच्या स्तरावर काम करत असेल, म्हणजे त्यातून होणारा पाण्याचा प्रवाह पूर्ण क्षमतेच्या अर्धा किंवा त्याहून कमी असेल तर हे असंतुलन घातक ठरू शकते. हे होऊ नये यासाठी दुहेरी व्हॉल्यूटचा उपयोग करतात. अशा प्रकारच्या पंपात चित्रातील दुसऱ्या आकृतीत दाखवल्याप्रमाणे व्हॉल्यूटच्या अर्ध्या भागात एक पार्टीशन घालून दोन वाटा तयार केल्या असतात. इंपेलरच्या अर्ध्या भागाने फेकलेले पाणी त्यातील एका भागातून आणि दुसऱ्या अर्ध्या भागाने ढकललेले पाणी वेगळ्या मार्गातून फिरत जोते. पंपाच्या मुखापाशी हे दोन्ही प्रवाह पुन्हा एकत्र येतात. यामुळे इंपेलरवर पाण्याच्या दाबामुळे पडणाऱ्या जोराचे संतुलन होते. अशा प्रकारचा दुहेरी व्हॉल्यूट चेंबर मुख्यत्वे जास्त प्रेशर निर्माण करणाऱ्या पंपात वापरला जातो.

या दोन्ही सुधारणा करण्यासाठी केसिंगच्या आंत मोकळ्या जागेची आवश्यकता असते. त्यामुळे त्या सुधारणा मोठ्या आकाराच्या पंपांमध्येच केल्या जातात. लहान आकाराच्या पंपांना त्यांची गरज नसते.
. . . . . . . . . . .

२. व्हॉल्यूट केसिंगचे जोड

४-२ splitCasings

प्रेशर कूकरमधून वाफ बाहेर निघू नये यासाठी तो हवाबंद ठेवावाच लागतो, पण त्यात भांडी ठेवण्याची आणि ती बाहेर काढण्याची व्यवस्थाही करायची असते. त्यासाठी कुकरचे पात्र आणि झाकण असे वेगवेगळे भाग बनवून पाहिजे तेंव्हा त्यांना सुलभपणे जोडण्याची किंवा विलग करण्याची सोय केली जाते. पंपाच्या इंपेलरला त्याच्या केसिंगमध्ये ठेवण्यासाठी केसिंग दोन भागात केले जाते. इंपेलरशी जुळणी करतांना ते एकमेकांना जोडले जातात. त्यांचा जोड उघडण्याची गरज प्रेशर कूकर प्रमाणे रोज पडत नाही, पण रखरखाव आणि दुरुस्तीसाठी कधीतरी ती पडण्याची शक्यता असल्यामुळे ते भाग वेल्डिंग करून कायमचे जोडत नाहीत.

पंपांच्या केसिंग्जना दोन प्रकाराने छेद दिले जातात. अॅक्शियल स्प्लिट या प्रकारात शाफ्टच्या मध्यरेषेच्या पातळीत केसिंगचे दोन भाग करतात. या प्रकारच्या पंपांचा वरील भाग उचलून बाजूला ठेवता येतो. त्यानंतर इंपेलर व इतर भागांचे निरीक्षण करणे सोपे जाते. हे काम करतांना पंपाच्या शाप्टला जो़डलेल्या बेअरिंग्जना धक्का लागत नाही.

रेडियल स्प्लिट या प्रकारात केसिंगला शाफ्टच्या काटकोनात उभा छेद देतात. अशा प्रकारच्या पंपांचे व्हॉल्यूट चेंबर अखंड असल्यामुळे ते मजबूत असते. या प्रकारात शाफ्टच्या एका बाजूच्या टोकाला पाणी आत शिरण्याचा मार्ग असतो. त्या भागात बेअरिंग्ज नसतातच. दोन्ही बेअरिंग्ज मोटारच्या बाजूलाच असतात.

या दोन्ही प्रकारांचे मिश्रण करून दुहेरी केसिंग बनवतात. या प्रकारात एक लांबुळके बॅरल शाफ्टच्या दिशेने बसवतात आणि त्यावर स्प्लिट केसिंगचा वरील भाग ठेवतात.
————–

३. बहुटप्पे पंप

४-३ multistagepump

शेतातील किंवा अंगणातील विहिरीतून पाणी उपसणे किंवा सोसायटीच्या बिल्डिंगच्या ओव्हरहेड टँकमध्ये पाणी चढवणे यासाठी जे पंप वापरले जातात ते सामान्यपणे आपल्या पाहण्यात असतात. आतापर्यंतच्या भागात बव्हंशी अशाच लहान सेंट्रिफ्यूगल पंपांची माहिती दिली होती. या पंपांमध्ये एका केसिंगमध्ये एक इंपेलर असतो आणि त्याचा शाफ्ट आडव्या रेषेत असतो. एका पेडेस्टलवर पंप आणि विजेची मोटर बाजूबाजूला बसवलेले असतात आणि कपलिंगने एकमेकांना जोडून तो चालवण्याची व्यवस्था केली जाते. इंपेलरचा व्यास आणि रुंदी वाढवून, तसेच तो अधिक वेगाने फिरवून पंपातून वाहणारा पाण्याचा प्रवाह व दाब वाढवला जातो. अॅक्शियल फ्लो या प्रकारचा इंपेलर वापरूनही पाण्याचा प्रवाह वाढवला जातो. पण या सर्व मार्गांना मर्यादा असतात.

वीजकेंद्रासारख्या मोठ्या कारखान्यांमध्ये खूपच जास्त दाबाने पाण्याचा मोठा प्रवाह निर्माण करावा लागतो. पाण्याचे रूपांतर वाफेत करण्यासाठी प्रचंड आकाराच्या बॉयलरची योजना केलेली असते. त्यात असलेल्या वाफेचा दाब प्रचंड असतो. त्यात प्रवेश करण्यासाठी पाण्याचा दाब त्याहून अधिक असावा लागतो. पाण्याचा दाब पुरेसा वाढवण्यासाठी खास प्रकारचे पंप असतात. एका पंपातून निघालेले पाणी दुसऱ्या पंपाला पुरवले तर त्या पंपाने त्या पाण्याचा दाब अधिक वाढेल. जर प्रत्येक पंपात पाण्याचा दाब दुप्पट होत असेल तर दोन, तीन, चार पंपांमधून तो चार. आठ, सोळा पट होईल. या तत्वाचाच उपयोग करून पण वेगवेगळे पंप न वापरता पाण्याचा दाब वाढवला जातो.

मल्टीस्टेज नांवाच्या या पंपांमध्ये अनेक इंपेलर एकाच शाफ्टवर ओळीने बसवलेले असतात. पहिल्या स्टेजमधून निघालेले जास्त दाबाचे पाणी दुसऱ्या स्टेजच्या इंपेलरच्या केंद्रभागी पुरवले जाते, त्याचप्रमाणे तिसऱ्या, चौथ्या, पांचव्या अशा अनेक स्टेजमधून जाता जाता त्या पाण्याचा दाब अनेक पटीने वाढत जातो.

. . . . . . . . . . . .

४. उभे पंप

४-४ verticalpumps

मागील भागात लिहिल्याप्रमाणे आपल्या ओळखीचे बहुतेक पंप आकाराने लहान असतात आणि त्यांचा शाफ्ट आडव्या रेषेत असतो. अशा आडव्या पंपांसाठी जमीनीवर पुरेशी जागा लागत असली तरी कमी उंची लागते. मुद्दाम त्यासाठी खोलीची उंची वाढवावी लागत नाही. असे पंप बसवायला आणि निगा राखण्यासाठी सुलभ असतात. त्यांचा पाया भक्कम असतो. फक्त पंप किंवा मोटर बिघडली तर दुरुस्तीसाठी ते वेगळे काढता येतात. असे अनेक फायदे असल्यामुळे बहुतेक सर्व पंप आडवेच असतात.

पण कांही अपवादास्पद परिस्थितीत उभ्या आकाराचे पंप बसवले जातात. जेंव्हा पंपाचा आकार खूप मोठा असतो, अशा परिस्थितीत पंप आणि मोटर मिळून जमीनीवर खूप मोठी जागा व्यापली जाते. त्या ऐवजी उभ्या रेषेत बसवल्यास कमी जागा पुरते. ज्या पंपांमध्ये पंपापेक्षा मोटर, सील्स, कपलिंग वगैरेंना खूप अधिक जागा लागते त्यासाठी हे आवश्यक ठरते. अशा पंपांमधील इंपेलर शाफ्टच्या तळाशी असतो आणि इतर भाग एकावर एक उभ्या रेषेत बसवले जातात. ही गोष्ट वरील चित्रांवरून स्पष्ट होते. जेंव्हा खूप मोठ्या प्रमाणावर पाणी हवे असते अशा कामांसाठी लागणाऱ्या पंपांचा इंपेलर पाण्यात बुडवून ठेवला जातो. त्यासाठी सक्शन पाइप, फूट व्हॉल्व्ह वगैरेंची गरजच नसते. शिवाय त्या सर्वांमधून पाण्याचा प्रवाह वहात असतांना पाण्याचा दाब कमी झाल्यामुळे एरवी निर्वात पोकळी तयार होते आणि त्याचा दुष्परिणाम टाळण्यासाठी पंपाचे प्रायमिंग करावे लागते. हा सगळा खटाटोपही वाचतो.

व्हर्टिकल पंपाचा तळाचा भाग पाण्याच्या टाकीत किंवा तलावात बुडवलेला असतो आणि एका विजेची मोटर पाण्याच्या पातळीच्या वर सुरक्षित जागी बसवली जाते. एका उंचच उंच शाफ्टच्या सहाय्याने त्यांना जोडतात. इंपेलर आणि केसिंग यासारख्या भरभक्कम भागांना दुरुस्तीची विशेष गरज पडत नाही, पण बेअरिंग्ज, सील्स वगैरे बदलण्यासाठी सर्वात वरती असलेल्या मोटरपासून एक एक भाग उचलून बाजूला ठेवावे लागतात आणि ते पुन्हा नीटपणे जोडावे लागतात. त्या दृष्टीने त्यांची रचना केलेली असते.

सिंगल स्टेज किंवा मल्टिस्टेज या दोन्ही प्रकारचे उभे पंप असतात. मल्टिस्टेज पंपांच्या शाफ्टची लांबी फार जास्त होत असल्यामुळेसुध्दा तो उभा करणे अधिक सोयीस्कर ठरते.

. . . . . . . . .

५. समारोप

रॉकेलच्या डब्यातून ते बाटलीत काढण्यासाठी आणि प्रायमस स्टोव्हच्या टाकीत किंवा सायकलच्या ट्यूबमध्ये हवा भरण्यासाठी हाताने चालवण्यात येणारे साधे पंप मी अगदी लहान असतांना पाहिले होते. त्यानंतर शेतातल्या आणि अंगणातल्या विहिरीतले पाणी उपसणारे पंप पहायला मिळाले. आपल्या शरीरातले रक्ताभिसरण करणारे हृदय हे सुध्दा पंपाचे काम करते असे शाळेत असतांना शिकलो. शरीराच्या सर्व भागातले अशुध्द रक्त ते फुप्फुसाकडे पाठवते आणि फुफ्फुसाकडून आलेले शुध्द रक्त शरीराच्या सर्व भागात पाठवून देते. शरीरातले आपले रक्त सारखे असे अशुध्द कां होत असते आणि त्या रक्ताला शरीरातल्या इतर भागातून हृदयाकडे येण्यासाठी आणि सगळीकडे परत जाण्यासाठी नीला आणि रोहिणी अशा नांवांच्या वेगवेगळ्या प्रकारच्या रक्तवाहिन्या का असतात हे कांही त्या काळात मला समजले नव्हते. इंजिनियरिंग कॉलेजमध्ये गेल्यानंतर निरनिराळ्या पंपांची रचना आणि त्यांचे कार्य कसे चालते याचे व्यवस्थित शिक्षण मिळाले, त्यांचे डिझाइनही केले आणि कांही प्रात्यक्षिके करायला मिळाली.

मी वीज निर्मितीच्या क्षेत्रात काम करू लागल्यानंतर तर पदोपदी पंपाची गाठ पडत राहिली. कारखान्याच्या इमारतीचा पाया खणतांनाच तिथे जमा होणारे भूगर्भातील पाणी डिवॉटरिंग पंपाने सारखे उपसावे लागते. बांधकाम करण्यासाठी सिमेंट, खडी आणि वाळू यांना मिसळून कॉंक्रीट तयार करणाऱ्या मिक्सरमध्ये पंपाने पाणी सोडले जाते. तयार झालेली कॉंक्रीट स्लरी हल्ली पंपाद्वारेच बांधकामाच्या जागी पुरवली जाते. वीजनिर्मितीकेंद्रातले वाफेवर चालणारे टर्बाइन विजेची प्रत्यक्ष निर्मिती करते. ती वाफ तयार करण्यासाठी खास पंपाने बॉयलरमध्ये पाणी सोडले जाते, त्याचप्रमाणे टर्बाईनमधून निघालेल्या वाफेचे पुन्हा पाण्यात रूपांतर करण्यासाठी कंडेन्सरला पाण्याचा पुरवठा करण्याचे कामही महाकाय पंपांकडून होते. त्याखेरीज वीजकेंद्रातील पाण्याचे शुध्दीकरण करणे, कॉंप्रेसरसारख्या अनेक यंत्रांना थंड करणे, निरनिराळ्या संयंत्रांमध्ये जमा झालेला कचरा धुवून वाहून नेणे अशा अनंत कारणांसाठी वेगवेगळ्या दाबाने वेगवेगळ्या प्रमाणात पाणीपुरवठा करण्याच्या कामांसाठी पंपांचा वापर केला जातो. फक्त पाण्यासाठीच नव्हे तर डिझेल, वंगणाची तेले आणि प्रक्रियांसाठी आवश्यक असलेली रसायने वगैरेंचा पुरवठाही विशिष्ट प्रकारच्या पंपांद्वारे केला जातो.

वीजकेंद्रात कोठलीही घटना किंवा दुर्घटना झाली तर त्याचे विश्लेषण करतांना तसेच त्यातून मार्ग काढण्याकरता जी सविस्तर चर्चा केली जाते त्यात कुठल्या तरी पंपाचा उल्लेख येतोच. केंद्रात कुठे आग लागून ते बंद ठेवले तरी ती आग विझवण्यासाठी पंपानेच पाण्याचा फवारा केला जातो आणि तो पंप डिझेल इंजिनवर चालवतांना त्यातल्या सिलिंडरमध्ये डिझेल टाकण्यासाठी फ्यूएल इंजेक्शन पंप लागतो तसेच ते इंजिन थंड करण्यासाठी त्याच्या जॅकेटमध्ये पंपाने पाणी फिरवले जाते. पंप हा शब्द या ना त्या संदर्भात रोज माझ्या कानावर पडत असायचा आणि बोलण्यात येत असे.

या केंद्रांमधील तसेच एकंदरीतच उद्योगकारखान्यांमध्ये उपयोगात येणारे बहुतेक पंप सेंट्रिफ्यूगल प्रकारचे असतात. या प्रकारच्या पंपांचे वेगवेगळे प्रकार आणि त्यांची कांही वैशिष्ट्ये मी गेल्या कांही भागांमध्ये सांगितली. मी पंपपुराणाचा हा खंड इथेच संपवत आहे. याखेरीज पॉझिटिव्ह डिस्प्लेसमेंट पंप या नांवाची पंपांची वेगळी शाखा आहे. मी लहानपणी घरात पाहिलेले तीनही पंप त्या प्रकारचे होते. त्यातसुध्दा खूप वैविध्य असते. त्यांच्याबद्दल माहिती देणारा पुढचा खंड पुन्हा कधी तरी.
—————-

पंपपुराण – भाग ३ – तांत्रिक माहिती

१ : पंपामधून मिळणारा दाब आणि प्रवाह

3-1 pumpcurves

पंपाचा विचार करतांना तो दर मिनिटाला अमूक इतके लीटर पाणी पुरवू शकतो एवढी माहिती पुरेशी नसते. त्या पंपाने तेवढे पाणी किती मीटर उंच उचलले जाऊ शकते हे सुध्दा महत्वाचे असते. या दोन्ही संख्यांचा गुणाकार करून त्या पंपाच्या कार्यशक्तीची कल्पना येते. एकच विशिष्ट पंप काही प्रमाणात जास्त उंचीवर कमी पाणी चढवू शकतो आणि कमी उंचीवर जास्त पाण्याचा पुरवठा करू शकतो, पण या दोन गोष्टी व्यस्त प्रमाणात नसतात. दर मिनिटाला दोनशे लीटर पाणी वीस मीटर उंचावर पोचवणारा पंप वीस लीटर पाणी दोनशे मीटर उंच उचलू शकत नाही. कदाचित पंचवीस तीस मीटरच्या वर पाण्याचा एक थेंबसुध्दा जाणार नाही. याचप्रमाणे पाण्याला खूप अधिक दाब देऊन उंच उचलू शकणारा पंप कमी दाबावर फार मोठा प्रवाह उत्पन्न करू शकत नाही. वीस लीटर पाणी दोनशे मीटर उंच उचलू शकणारा पंप वीस मीटरवरसुद्धा फक्त पंचवीस तीस लीटर एवढेच पाणी पोचवेल. यामुळे कोणताही ठराविक पंप किती दाबाचा किती प्रवाह निर्माण करू शकतो हे समजून घेता येणे शक्य असते तसेच आवश्यक असते.

नवीन उत्पादन बाजारात आणतांना त्याचा एक नमूना तयार करून त्याचे टाइप टेस्टिंग करतात. यासाठी त्या पंपाला जोडलेल्या नळाला एक प्रेशर गेज, फ्लोमीटर आणि व्हॉल्व्ह जोडून ते पाणी त्यांच्यावाटे पुन्हा जलाशयात सोडले जाते. हा व्हॉल्व्ह पूर्णपणे बंद केला की पाइपमधून पाणी वाहण्याचा मार्ग बंद होतो. त्यामुळे इंपेलरने केंद्रामधून बाहेरच्या बाजूला ढकललेले पाणी पंपाच्या बाहेर पडू शकत नाही, ते पंपाच्या आंतच बंदिस्त राहते आणि त्यामुळे पंपाच्या आतील पाण्याचा दाब वाढतो. त्यानंतर इंपेलरमुळे आंतले पाणी मिक्सरमधल्या ताकासारखे जागच्या जागीच घुसळले जाते. इतर प्रकारची बहुतेक यंत्रे अशा प्रकारचा अडथळा आल्यास कदाचित बिघडतात, पण सेंट्रिफ्यूगल पंप निदान कांही काळ तरी सुरळीतपणे पाणी घुसळत राहतो. त्यामुळे पाणी तापते आणि तपमान वाढल्यामुळे वेगळ्या प्रकारच्या समस्या निर्माण होतात, शिवाय त्यात ऊर्जेचा अपव्यय होतो, या कारणांमुळे मुद्दाम कोणी हा पंपही निष्कारण असा चालवू नये, पण चांचणी घेण्यासाठी तो तसा चालवला जातो आणि त्याने कांही नुकसान होत नाही. पंपामुळे निर्माण होणारा हा पाण्याचा अधिकतम दाब असतो, पण तो प्रत्यक्ष व्यवहारात कुठल्याही कामाचा नसतो. फक्त पंप आणि पाइप वगैरेंच्या डिझाईनच्या आंकडेमोडीसाठी हा आकडा विचारात घ्यावा लागतो.

त्यानंतर तो व्हॉल्व्ह थोडासा उघडला की त्यातून पाण्याचा प्रवाह सुरू होतो आणि पाण्याला वाहण्यासाठी वाट मिळाल्यामुळे त्याचा दाब कमी होतो. त्या प्रवाहाचे प्रमाण तसेच त्यावेळी असलेला पाण्याचा दाब हे दोन्ही वेगवेगळ्या उपकरणांमार्फत मोजून त्याची नोंद ठेवतात. जसजसा व्हॉल्व्ह अधिकाधिक उघडला जातो तसतसा पाण्याचा प्रवाह वाढत जातो आणि दाब कमी होत जातो. तो पूर्णपणे उघडल्यानंतर जेवढा प्रवाह त्यातून निघेल त्याहून जास्त मिळू शकत नाही. ही अधिकाधिक क्षमतासुध्दा क्वचितच वापरली जाते. पाण्याचा प्रवाह आणि दाब मोजत असतांनाच त्यासाठी किती वीज खर्च झाली याचीही मोजणी करून पंपाची कार्यक्षमता ठरवली जाते. जास्तीत जास्त कार्यक्षमता ज्यायोगे मिळेल अशा प्रकाराने पंपाचा उपयोग करणे शहाणपणाचे असते. ही सगळी मोजमापे आणि निष्कर्ष तक्त्यात मांडून ठेवली जातात आणि त्यांचा आलेख काढला जातो. याला पंप कॅरेक्टरिस्टिक्स म्हणतात. पंपाची निवड करण्यापासून तो प्रत्यक्षात कशा प्रकारे चालवायचा हे ठरवण्यापर्यंत अनेक प्रसंगी त्याचा उपयोग होतो.

असा एक आलेख वरील चित्रात दाखवला आहे. एकाच प्रकारच्या तीन वेगवेगळ्या साइझच्या तीन वक्ररेषा यांत दिसतात. जसजसा साइझ वाढेल त्यानुसार त्या पंपातून अधिक दाब निर्माण होऊ शकतो, तसेच अधिक प्रवाह मिळतो. ज्या सर्किटमध्ये पाण्याचा प्रवाह जात असतो त्यात असलेल्या पाइपलाइनी, त्यातील चढ-उतार, वळणे, व्हॉल्व्ह, मीटर वगैरे सर्वांमुळे प्रवाहाला जो अडथळा होतो त्यामुळे जास्त प्रवाहासाठी जास्त दाबाची गरज पडते. प्रवाह आणि दाब यांच्यामधला परस्परसंबंध लाल रंगाच्या दोन सिस्टीम कर्व्हमधून दाखवला आहे. लाल आणि काळ्या रंगांमधल्या वक्ररेषा ज्या बिंदूशी एकमेकींना छेद देतात त्याला ऑपरेटिंग पॉइंट म्हणतात. त्या विशिष्ट परिस्थितीमध्ये पंपातून पाण्याचा किती प्रवाह वाहेल आणि त्यासाठी पाण्याचा किती दाब निर्माण होईल या गोष्टी हा बिंदू दर्शवतो. आपल्या गरजेनुसार किती दाबावर किती पाण्याची आवश्यकता आहे हे पाहून त्यानुसार पंपाची निवड केली जाते.

. . . . . . . . . . .

 २ : इंपेलरची रचना

३-२ impellers

पंपाची क्षमता तसेच कार्यक्षमता वाढवण्यासाठी अनेक उपाय योजले जातात. इंपेलरला वेगाने फिरवण्यामुळे पाण्याला गती मिळून त्याचा प्रवाह सुरू होत असल्यामुळे इंपेलर हा पंपामधील सर्वाधिक महत्वाचा पार्ट आहे. वरील चित्रात दाखवल्याप्रमाणे इंपेलरची रचना तीन प्रकारे केली जाते. फुलाच्या पाकळ्या जशा मुळाशी त्याच्या देठाला जोडलेल्या असतात, त्याप्रमाणे ओपन इंपेलरची पाती त्याच्या मध्यभागी असलेल्या रिंगला जोडलेल्या असतात. हा इंपेलर जेंव्हा फिरत असतो त्या वेळी परीघाच्या दिशेने फेकले जाणाऱ्या पाण्यातला कांही भाग बाजूला ढकलला जातो आणि तिथल्या पोकळीतून केंद्राकडे परत येतो. यामुळे पंपाची कार्यक्षमता (एफिशियन्सी) थोड्या प्रमाणात कमी होते. पूर्णपणे बंदिस्त असलेल्या इंपेलरची पाती त्यांच्या दोन्ही बाजूने जोडलेल्या वर्तुळाकार चकत्यांमध्ये बंद असतात. त्यामुळे इंपेलरने ढकललेले सारे पाणी परीघाकडेच जाते आणि पंपाची कार्यक्षमता वाढते. सेमीश्राउडेड इंपेलरची पाती एका बाजूला एका चकतीला जोडलेली असतात तर दुसऱ्या बाजूला उघडी असतात. त्यामुळे पंपाची कार्यक्षमता इतर दोन प्रकारांच्या मध्ये असते.

हे तीन वेगळे प्रकार असण्याची गरज काय आहे असे वाटेल, पण तीन्ही प्रकारांचे कांही वेगवेगळे फायदेसुध्दा आहेत. फुल्ली श्राउडेड इंपेलरची रचना गुंतागुंतीची असल्यामुळे तो बनवण्यात अडचणी असतात, त्यासाठी जास्त कच्चा माल लागतो आणि त्याला जास्त खर्च येतो. त्यामुळे पंपाची किंमत वाढते. ओपन इंपेलर बनवणे त्या मानाने सोपे असते आणि आणि स्वस्त पडते. पंपाची कार्यक्षमता इतरही अनेक कारणांमुळे बदलते. त्यावर प्रभाव पाडणाऱ्या इतर गोष्टींवर नियंत्रण ठेवता येत नसेल तर कार्यक्षमता वाढवण्याच्या बाबतीत महागड्या इंपेलरचा फारसा उपयोग होणार नाही.

एफिशियन्सी वाढणे याचाच अर्थ ते मशीन चालवण्यासाठी कमी ऊर्जा लागणे असा होतो. हा पंप दिवसातून जास्त वेळ चालवला जात असेल तर तितक्या प्रमाणात कार्यक्षमतेचा जास्त फायदा मिळून विजेची बचत होईल. पण त्या पंपाचा उपयोगच कमी होत असेल तर ती बचत जाणवणार नाही. कांही ठिकाणच्या ग्रामीण भागात विजेच्या वापराचे मोजमाप करणारे मीटरच नसते. विजेच्या वापरासाठी दर महिन्याला एक ठराविक रक्कम द्यायची असते. कांही जागी विजेचा पुरवठा अल्प दराने केला जातो तर कधीकधी विजेची बिले माफ केली जातात. अशा ग्राहकांना कार्यक्षमतेची पर्वा असायचे कारण नसते. विजेची खपत कमी करण्यापेक्षा पंपाची किंमत कमी असणे त्यांच्या दृष्टीने अधिक आकर्षक असते.

मूळ किंमत कमी असल्यामुळे ओपन इंपेलरला पसंती दिली जाते, तर चालवण्याचा खर्च कमी पडत असल्यामुळे सतत चालत राहणाऱ्या महाग असलेला बंदिस्त इंपेलर परवडतो. याशिवाय आणखी एक कारण आहे. इंपेलरच्या पात्यांना जोडलेल्या चपट्या पट्टीमुळे त्याला बळकटी येते आणि आयुष्य वाढते. एका बाजूला पट्टी लावलेला सेमीश्राउडेड इंपेलर वापरला तर तुलनेने कमी किंमत, कमी खर्च आणि अधिक आयुष्य असे मिश्रण तयार होते. याखेरीज आणखी कांही गोष्टींचा विचार केला जातो. पंपातून जे पाणी जाणार आहे ते कितपत स्वच्छ किंवा गढूळ आहे, त्यात कोणत्या प्रकारचा कचरा वाहून येण्याची शक्यता आहे, पंप बराच काळ वापरात नसला तर कसला गाळ त्यात साचू शकतो वगैरे बाबींमुळे पंपाच्या चालण्यात पडणारा फरक वेगवेगळ्या इंपेलरच्या बाबतीत कमी जास्त असतो. त्या सगळ्यांचा विचार करून त्यानुसार निवड करणे फायद्याचे असते.

. . . . . . . . . . .

 ३ : इंपेलरचे प्रकार

३-३ impellers2

वर्तुळाच्या केंद्रबिंदूपासून त्याच्या परीघाला जोडणाऱ्या सरळरेषेला इंग्रजीत रेडियस असे म्हणतात आणि त्या रेषेने दर्शवलेल्या दिशेला रेडियल डायरेक्शन असे संबोधित केले जाते. उदाहरणार्थ, सूर्यापासून निघालेले सूर्यकिरण रेडियली सर्व बाजूंना जात असतात. सेंट्रिफ्यूगल पंपाच्या इंपेलरच्या केंद्रापाशी असलेले पाणी असेच रेडियल दिशेने त्याच्या परीघाच्या पलीकडे ढकलले जात असते, असे आतापर्यंत दिलेल्या उदाहरणांवरून पाहिले. कांही पंपांची रचना थोडी वेगळी असते.

आपल्या घरातला सीलिंग फॅन छताला आणि जमीनीला समांतर अशा आडव्या प्लेनमध्ये फिरत असतो, पण त्याने निर्माण केलेला वारा मात्र त्याच्या काटकोनात वरून खाली येतो. मोटर लाँच आणि आगबोटीला जोडलेले प्रोपेलर गोल फिरता फिरता पाण्याला दूर ढकलतात आणि त्याच्या प्रतिक्रियेमुळे ती नौका पुढे सरकते. याच तत्वाचा उपयोग पाणी पुरवण्यासाठी कांही पंपांमध्ये केला जातो.

नेहमीच्या साध्या सेंट्रिफ्यूगल पंपात येणारे पाणी जलाशयामधून निघून एका नलिकेद्वारे इंपेलरच्या केंद्राजवळ पोचते. त्या वेळी त्याचा प्रवाह पंपाच्या अक्षाशी समांतर म्हणजे अॅक्शियल असतो. इपेलरमध्ये तो रेडियल बनून केसिंगमध्ये जातो आणि तिथून टँजन्शियल दिशेने तो पंपाच्या बाहेर पडतो. अशा रीतीने तो सतत आपला मार्ग बदलत असतो. अॅक्शियल फ्लो या प्रकारच्या पंपात तो न बदलता अॅक्सियलच राहतो. या पंपातील इपेलरची रुंद आकाराची पाती इंपेलरच्या रिंगला तिरकस करून जोडलेली असतात. इंपेलर फिरू लागला की ही पाती त्यांच्या मागे असलेले पाणी पुढे ढकलतात. अर्थातच ते पाणी पात्यांसोबत गोल फिरतच पुढे जाते, पण केसिंगचा आकार असा दिलेला असतो की परीघाकडे जाण्यापेक्षा पुढे जाण्याकडेच त्या पाण्याचा ओढा जास्त असतो.

जेंव्हा पाण्याला विवक्षित उंची गाठायची नसेल आणि त्याच्या प्रवाहात अडथळे नसतील तर तो प्रवाह निर्माण करण्यासाठी जास्त दाबाची गरज पडत नाही. अशा प्रकारे कमी दाब आणि मोठा प्रवाह पाहिजे असेल तर त्यासाठी अॅक्शियल इंपेलरचा उपयोग केला जातो. मिक्स्ड फ्लो इंपेलरचा उपयोग करून अॅक्शियल आणि रेडियल या दोन्ही प्रकारांचा थोडा थोडा लाभ उठवला जातो. यातली पाती रुंदीला थोडी कमी असतात आणि त्यांचा तिरकसपणाचा कोनही वेगळा असतो.
. . . . . . . . . . . (क्रमशः)

पंपपुराण – भाग २ – सेंट्रिफ्यूगल पंप

२-१ CentriPump

मी लहानपणी आमच्या गांवात पाहिलेल्या पहिल्या पाण्याच्या पंपाला इंजिन जोडलेले होते, पण कधी तरी परगांवी नातेवाइकांकडे गेलो असतांना इलेक्ट्रिक मोटरवर चालणारा पाण्याचा पंपसेटही दिसला. दोन्हीमधला पंपाचा भाग दिसायला तसा सारखाच होता, फक्त पंपातून बाहेर आलेल्या फिरत्या दांड्याला (शाफ्टला) अवजड इंजिनाऐवजी सुटसुटीत मोटर जोडलेली होती आणि ती इंजिनासारखा खडखडाट करत नव्हती की धूर सोडत नव्हती. पंपाच्या शंखाच्या आकाराच्या त्या अजब पात्राच्या आतमध्ये एक चक्र असते आणि पंप सुरू करताच ते गरगर फिरू लागते एवढा बोध त्या वयात झाला होता, पण वीतभर चक्राच्या फिरण्यामुळे विहिरीच्या आतमध्ये तीन चार पुरुष खोलवर असलेले पाणी पाइपातून वरती चढून पंपातून बाहेर कसे निघते हा चमत्कारच वाटत असे. त्याचा उलगडा मात्र इंजिनियरिंग कॉलेजमध्ये गेल्यानंतर झाला.

विहिरीतून पाणी उपसण्यासाठी सेंट्रिफ्यूगल पंपाचा वापर केला जातो. याची रचना मी पूर्वीच्या भागात दाखवलेल्या रॉकेलच्या किंवा सायकलच्या पंपांपेक्षा अगदीच वेगळी असते. वरील चित्रात दाखवल्यानुसार व्हॉल्यूट केसिंग आणि इंपेलर हे या पंपाचे मुख्य भाग असतात. इंपेलरचा आकार अनेक वक्राकृती पाकळ्या असलेल्या फुलाच्या आकृतीसारखा असतो. फुलाच्या मधोमध देठ असते तसा या इंपेलरला एक दांडा जोडलेला असतो. हा शाफ्ट गरगर फिरवला की इंपेलरचे चक्र फिरू लागते. हे चाक शंखासारखा आकार असलेल्या एका पात्रात बसवलेले असते. त्या पात्राला व्हॉल्यूट केसिंग अशी संज्ञा आहे. इन्व्हॉल्यूट या प्रकारच्या वक्ररेषेचा आकार देऊन बनवले जात असल्यामुळे हे नांव त्या केसिंगला दिले आहे. मध्यबिंदूपासून त्याच्या परीघापर्यंतचे अंतर (त्रिज्या) सारखे वाढत जाणे हे या आकाराचे वैशिष्ट्य आहे.

इंपेलरच्या पाकळ्यांची रचना अशा प्रकारे केलेली असते की त्याचे चक्र फिरू लागताच त्या पाकळ्या त्यांच्या केंद्रबिंदूपाशी असलेल्या द्रवाला (पाण्याला) बाहेरच्या बाजूला वेगाने ढकलतात. विशिष्ट कोन करून केसिंगला आपटल्यानंतर ते पाणी केसिंगच्या आकारानुसार वक्ररेषेत फिरू लागते. मध्यभागातून परीघाकडे आणखी पाणी येतच असते. इन्व्हॉल्यूटच्या आकारामुळे केसिंगचा परीघ आणि इंपेलरचे वर्तुळ यामधली मोकळी जागा क्रमाक्रमाने वाढत जाते आणि त्यातून गोल फिरणाऱ्या पाण्याचा प्रवाह निर्माण होतो. इन्व्हॉल्यूटच्या मुळापासून मुखापर्यंत वहात आलेल्या पाण्याला बाहेर जाण्याचा मार्ग मिळाल्यावर ते पंपामधून वेगाने बाहेर पडते. अशा प्रकारे वर्तुळाच्या केंद्रापासून दूर जाण्याच्या प्रवृत्तीला सेंट्रिफ्यूगल म्हणतात. यावरून अशा प्रकारच्या पंपांना सेंट्रिफ्यूगल पंप असे नांव दिले आहे.

२-२ centifugalकोणतीही वस्तू वर्तुळाकार मार्गाने गतिमान असतांना केंद्रापासून दूर फेकली जात असल्याचा अनुभव आपल्याला रोजच्या जीवनात येतो. लहान बाळाच्या पाळण्यावर टांगलेले खेळणे किंवा जत्रेतील मेरी गो राउंडमधले घोडे त्यांना जोडणारे चक्र फिरायला लागताच बाजूला फेकले जात असतांना दिसतात. मोटारीतून जातांना वळणावर आपण बसल्याजागी बाहेरच्या बाजूला सरकतो. ही सेंट्रिफ्यूगल फोर्सची उदाहरणे सुपरिचित आहेत. द्रवरूप पदार्थ वाहू शकत असल्यामुळे त्यांवर होणारा परिणाम जास्त सहजपणे लक्षात येतो. मिक्सरमध्ये ताक घुसळतांना ते भांड्याच्या कडेने वरपर्यंत उसळतांना दिसते. चित्रात दाखवल्याप्रमाणे एका पातेल्यात पाणी भरले तर ते स्थिर असतांना पाण्याची पातळी सपाट दिसते. ते पातेले गोल फिरवले की त्याच्या मध्यभागातले पाणी कडेला सरकते आणि पातेल्याबाहेर उसळते. पाण्याची पातळी वक्राकार होऊन मध्यभागी खड्डा पडलेला दिसतो. पातेल्याच्या फिरण्याचा वेग वाढवत नेला तर हा खड्डा अधिकाधिक खोल होत जातो आणि अधिकाधिक पाणी पातेल्याच्या बाहेर पडते.

सेंट्रिप्यूगल पंपामधले इंपेलर खूप वेगाने फिरत असल्यामुळे त्याच्या केंद्रभागी असलेले पाणी वेगाने परीघाकडे फेकले जाते आणि तिथून ते बाहेर पडते. केंद्रभागी रिकामी झालेली जागा नव्याने आंत येऊ पाहणारे पाणी घेते. ते बाहेर फेकले गेले की आणखी नवे पाणी आंत येते. अशा प्रकारे पंपामधून पाण्याचा अखंड प्रवाह चालत राहतो.

२. विहिरीवरील पंपाचे कार्य

२-३ Well_PumpSet

सेंट्रिफ्यूगल पंपाचे कार्य कसे चालते हे आपण मागील भागात पाहिले, पण खोल विहिरीत असलेले पाणी जमीनीच्या वर कसे येते या कोड्याचा उलगडा कांही त्यातून झाला नाही. असा पंपसेट आणून विहिरीच्या कांठावर बसवला, त्याला विजेचे कनेक्शन दिले, पाईप जोडून तो विहिरीत खोलवर बुडवला आणि बटन दाबले की मोटर फिरू लागेल, पंपाचा इंपेलर फिरत असल्याचे आवाज त्यातून येतील, पण पाण्याचा मात्र एक थेंबसुध्दा बाहेर येणार नाही. ‘आडातच नसेल तर पोहऱ्यात कुठून येणार ?’ अशी म्हण आहे. इथे मात्र आडात भरपूर पाणी असले तरी ते सेंट्रिफ्यूगल पंपाच्या बाउलमध्ये आल्यानंतरच इंपेलर त्याला पंपाच्या बाहेर ढकलू शकतो.

पारंपरिक पध्दतीच्या आडातून पाणी काढण्यासाठी एक घागर दोरीच्या एका टोकाला बांधून ती पाण्यात सोडतात आणि रहाटाचे चाक फिरवून ती भरलेली घागर पाण्याबाहेर उचलून घेतात. लहानसा हातपंप बसवण्यासाठी मोठी विहीर खोदण्याची गरज नसते. जिथे जमीनीखाली भरपूर पाणी असते अशा जागी पुरेसे खोलवर खणून एक उभा पाईप त्यात गाडतात आणि त्यावर हातपंप बसवतात. या पंपाची रचना बरीचशी रॉकेलच्या पंपासारखीच असते. त्याचे हँडल एका तरफेमार्फत पिस्टनला जोडलेले असते. ते खाली ओढले की वरील पाण्यासह पिस्टन वर येतो आणि ते पाणी तोटीतून बाहेर पडते. या पंपातसुध्दा विहिरीतील पाणी उचलून वर आणले जाते. पिचकारी उडवतांना त्यात असलेले रंगीत पाणी आपण दट्ट्याने ढकलून बाहेर उडवतो. अशा प्रकारे द्रव पदार्थ एका भांड्यात घालून उचलता येतात किंवा बंद नळीतून पुढे ढकलता येतात, पण दोरीला किंवा काठीला धरून ती ज्या प्रकारे ओढता येते तसा कोणताही द्रवपदार्थ आपण ओढू शकत नाही. पृथ्वी मात्र पाण्याला ओढण्याचे काम गुरुत्वाकर्षणातून करत असते. या तत्वाचाच उपयोग विहिरीतील पाणी पंपामार्फत बाहेर काढण्यात केला जातो.

वरील चित्रात दाखवल्याप्रमाणे पंपाला जोडलेला पाईप पाण्यात बुडवला जातोच, त्याच्या तळाशी एक फूटव्हॉल्व्ह बसवतात. ही झडप फक्त आंतल्या बाजूला उघडते. ती विहिरीतल्या पाण्याला पाइपात जाऊ देते, पण पाइपात असलेल्या पाण्याच्या वजनानेच ती घट्ट मिटते आणि आंतील पाण्याला विहिरीत जाऊ देत नाही. नवा पंप बसवल्यानंतर त्याला जोडलेला पाईप आणि पंपाचे भांडे पाण्याने पूर्णपणे भरतात. पंपामधील हवा बाहेर जाण्यासाठी त्याच्या वरच्या बाजूला एक व्हेंट होल ठेवलेले असते. त्यातून पाणी बाहेर येऊ लागणे ही पंप पाण्याने भरल्याची खूण आहे. त्यानंतर त्याला घट्ट टोपण बसवून पंपाची मोटर सुरू करतात. इंपेलरच्या केंद्रभागी असलेले पाणी वेगाने बाहेर फेकले जाते. त्यामुळे त्या ठिकाणी निर्वात पोकळी निर्माण होते.

या वेळी फूटव्हॉल्व्हवर आंतल्या बाजूने त्यात असलेल्या पाण्याचे वजन त्याला बंद करत असते, तर बाहेरच्या बाजूने वातावरणातील हवेचा दाब विहिरीमधील पाण्याला ढकलून त्या झडपेला उघडत असतो. त्याचा जोर जास्त असला तर झडप उघडून पाणी आंत शिरते आणि पंपातील निर्वात पोकळी भरून काढते. वातावरणाचा हा दाब सुमारे दहा मीटर उंच पाण्याचा स्तंभ तोलून धरू शकेल इतका असतो. पण फूटव्हॉल्व्ह उघडण्यासाठी लागणारा जोर, पाण्याच्या प्रवाहाला घर्षणामुळे पाइपात होणारा विरोध, वातावरणाच्या दाबात वेळोवेळी होत असलेला बदल वगैरेंचा विचार करता प्रत्यक्षात विहिरीतले पाणी सुमारे सात आठ मीटरपर्यंत सहजपणे वर चढू शकते आणि पंपातून त्याचा प्रवाह चालत राहतो. मात्र पंप सुरू करण्यापूर्वी त्याचे केसिंग आणि सक्शन पाईप यांचे पाण्याने भरलेले असणे आवश्यक असते. ते नसले तर आधी भरून घ्यावे लागतात. याला प्राइमिंग म्हणतात. हे सुलभ रीतीने करण्यासाठी पाण्याची वेगळी व्यवस्था केलेली असते.

३. सेंट्रिफ्यूगल पंपाचे उपयोग

२-४ पंपआकार

सेंट्रिफ्यूगल पंप सुरू केला की त्यातले चक्र फिरायला लागते, ते पंपाच्या पात्रातील पाण्याला गोल फिरवते आणि ते पाणी फिरत फिरत पंपाबाहेर पडते, वातावरणाच्या दाबामुळे विहिरीतले पाणी पाइपातून वर चढून पंपात झालेली रिकामी जागा भरते आणि गोल गोल फिरत ते सुध्दा पंपाबाहेर पडते. अशा प्रकारे पाण्याचा ओघ चालत राहतो हे आपण वरील भागात पाहिले. भूमीगत पाण्याला उपसून जमीनीवर आणण्यासाठी माणसाला पडणारे कष्ट अशा प्रकारे वाचल्यानंतर पंपाच्या क्षमतेचा उपयोग करून अनेक नव्या गोष्टी माणूस करू लागला. पूर्वी ज्या भागात पाटाचे पाणी वहात वहात जाऊ शकत नव्हते अशा उंचावरील जमीनींना पाणीपुरवठा करून त्या लागवडीखाली आणल्या, ठिबकसिंचन आणि फवारासिंचनाने झाडाच्या मुळांना किंवा त्यांच्या शेंड्यावर, जिथे हवे तिथे पाणी देता येऊ लागले, बहुमजली इमारती बांधून त्यांच्या वरच्या मजल्यापर्यंत पाणी देण्याची सोय झाली, गांवे, शहरे यांच्यासाठी पाणीपुरवठ्याच्या योजना करून नळावाटे घरोघरी पाणी पोचवले गेले, लग्नसमारंभासारख्या प्रसंगी सजावटीसाठी तात्पुरते कृत्रिम कारंजे थुईथुई नाचवले जाऊ लागले, वगैरे वगैरे अनंत कामे पंपामुळे शक्य झाली. कारखान्यांमध्ये होत असलेला पंपांचा वापर पाहिला तर इंजिनानंतर पंप हेच सर्वाधिक उपयोगाचे यंत्र आहे असे म्हणता येईल.

ज्याप्रमाणे तलवारीने दाढी करता येत नाही किंवा रेझरने भाजी चिरता येत नाही, त्यासाठी वेगवेगळी साधने वापरावी लागतात, त्याच प्रमाणे लहानमोठी निरनिराळी कामे करण्यासाठी वेगवेगळ्या प्रकारच्या आणि आकारांच्या पंपाचा उपयोग केला जातो. पण योग्य अशा पंपाची निवड करण्यासाठी सर्वात आधी दोन मुख्य बाबी पहतात. पहिली म्हणजे दर मिनिटाला किती गॅलन किंवा दर सेकंदाला किती लीटर किंवा घनमीटर पाणी त्याने पुरवायला हवे. याला पंपाची क्षमता किंवा कपॅसिटी म्हणतात. दुसरी गोष्ट अशी की ते पाणी किती उंच उचलण्याची गरज आहे. याला हेड असे म्हणतात. पंपापासून जितक्या उंचावर पाणी चढवायचे आहे तेवढा पाण्याचा दाब त्यावर पडतो. त्यामुळे पंपाचे हेड आणि पाण्याचा दाब हे समानार्थी शब्द आहेत.

सेंट्रिफ्यूगल पंपाचे कार्य पाहता असे लक्षात येईल की त्याच्या इंपेलरचा व्यास जितका जास्त असेल तितक्या जास्त वेगाने पाणी परीघाकडे फेकले जाते आणि ते अधिक उंच जाऊ शकते. यामुळे जास्त हेड हवे असेल तर इंपेलरचा व्यास मोठा घेतात. इंपेलरची रुंदी वाढवली तर जास्त पाणी त्यात सामावले जाते आणि कपॅसिटी वाढते. त्याचा फिरण्याचा वेग वाढवला तर दर मिनिटाला अधिक पाणी अधिक वेगाने बाहेर फेकले जाईल म्हणजे हेड आणि कपॅसिटी या दोन्ही गोष्टी वाढतील. याशिवाय कांही उपाय करून पंपाची कार्यक्षमता आणि उपयोग वाढवता येतो, पण या सर्व गोष्टींना मर्यादा असतात. त्यांचा विचार करून आणि मुख्य म्हणजे आपली गरज कमीत कमी खर्चात कशी भागवता येईल या दृष्टीने पंपाची निवड केली जाते. बैलगाडीला हत्ती जोडण्यात कांही फायदा नसतो, त्याप्रमाणेच गरजेहून जास्त क्षमतेचा पंप वापरल्यामुळे फायद्यापेक्षा नुकसानच जास्त होण्याची शक्यता असते. पण भरलेली बैलगाडी माणूस ओढू शकत नाही, ती जागच्या जागी अडून बसते. हे ही बरोबर नाही. त्यासाठी शक्तीशाली बैलच जोडावे लागतात. याच प्रकारे पंपाची निवड विचारपूर्वक करावी लागते.

दुसऱ्या बाजूने विचार केला तर आपली गरज वारंवार बदलण्याची शक्यता असते. आणि त्यासाठी रोज वेगवेगळा पंप बसवता येत नाही. त्यामुळे आपण जो पंप बसवू त्याने आपली कमीत कमी पासून जास्तीत जास्त जेवढी गरज असेल ती पुरी करता येईल हे पहावे लागते, किंवा तो पंप ज्या रेंजमध्ये काम करू शकेल त्यानुसार आपल्या गरजा ठरवाव्या लागतात.

पंपपुराण – भाग १ : लहानपणी पाहिलेले पंप

१. केरोसीनचा पंप

kerocenePump

माझा जन्म होण्याआधीच पंप या वस्तूने आमच्या घरात प्रवेश केला होता आणि तो रोजच्या वापरात होता. त्यामुळे पंप हा शब्द मला समजायला लागल्यापासून माझ्या ओळखीचा होता. आमच्या घरात दोन लहानसे पंप असायचे, पण त्यातल्या एकाचाही पाण्याशी कांही संबंध नव्हता. किंबहुना त्यांचा पाण्याशी स्पर्शसुध्दा होता कामा नये अशी काळजी घेतली जात असे.

त्या काळात चार गॅलनच्या टिनाच्या चौकोनी डब्यातून केरोसीन किंवा घासलेट घरी आणले जात असे. आमच्या घरी त्याचा उल्लेख ‘रॉकेल’ या नांवाने होत असे. एका पंपाचा उपयोग करून ते रॉकेल त्या डब्यातून एका उभ्या बाटलीत काढले जात असे आणि त्या बाटलीतून ते रोजच्या उपयोगासाठी वापरले जात असे. यासंबंधातल्या सगळ्या वस्तू परदेशातून आल्या तेंव्हा त्यांच्या नांवाची मराठी रूपांतरे होत गेली. ‘रॉक ऑइल’ चे ‘राकेल’ झाल्यावर खोबरेलसारखेच ते एक प्रकारचे तेल झाले. अत्यंत दुर्गंधी असल्यामुळे त्याचा उपयोग मात्र फक्त जाळण्यासाठी किंवा तैलरंगांचे डाग काढण्यासाठी होत असे. ‘गॅस लाईट’ चे ‘घासलेट’ झाले, ‘बॉटल’ची बाटली झाली. ‘फनेल’च्या आकाराला ‘नरसाळे’ हा शब्द होता, पण बोलीभाषेत त्याला आम्ही ‘नाळके’ म्हणत होतो. ‘पंप’ हा आंग्ल शब्द मात्र ‘संथ’, ‘कंद’, ‘संप’ यासारखा वाटत असल्यामुळे मराठी भाषेत चपखल बसला. हा शब्द परभाषेतून आला असेल असे मला कधी वाटलेच नाही. त्या काळात आमची घ्राणेंद्रिये जरा जास्तच संवेदनाशील असल्यामुळे आणि सुरक्षिततेचा उपाय म्हणून रॉकेलचा डबा, बाटली, पंप आणि नाळके या सगळ्या वस्तू एका वेगळ्या खोलीतल्या कपाटात बंद करून ठेवल्या जात असत. गरज पडेल तेंव्हाच त्या बाहेर काढून काम झाल्यानंतर परत त्या जागी नेऊन ठेवल्या जात.

डब्यातून केरोसीन उपसण्यासाठी लागणाऱ्या पंपाची रचना अगदी साधी सोपी असते. एका उभ्या नळकांडीच्या तळाला एक भोक ठेवलेले असते. त्यावर एक साधी झडप बसवलेली असते. ती एकाच बाजूने उघडली जात असल्यामुळे पंपात आलेले रॉकेल डब्यात माघारी जात नाही. त्या पंपाच्या आत एक दट्ट्या असतो. एका बारीकशा सळीच्या तळाला एक पत्र्याची चकती जोडून तो तयार केलेला असतो. चिमटीत पकडून धरण्यासाठी ती सळी वरच्या टोकाला वाकवलेली असते. पंपाच्या वरच्या बाजूला एक तोटी बसवलेली असते. पंपाने वर खेचलेले तेल या तोटीतून बाहेर पडते.

डब्यातून रॉकेल काढण्यासाठी चित्रात दाखवल्याप्रमाणे डब्याच्या शेजारी बाटली ठेऊन तिच्या तोंडावर नरसाळे बसवले जाते. डब्याच्या वरच्या बाजूच्या एका कोपऱ्यात असलेल्या लहानशा तोंडावरील झांकण उघडून तो पंप त्यातून आत सोडला की त्या पंपाच्या नळकांडीच्या तळाशी असलेल्या भोकामधून डब्यातले तेल पंपात शिरते. हाताने दट्ट्या वर उचलल्यावर त्याला जोडलेल्या चकतीच्या वर असलेला रॉकेलचा स्तंभ वर उचलला जातो आणि तोटीमधून ते तेल नरसाळ्यात पडून बाटलीत जाते. चकती आणि नळकांडे यामधील बारीक पोकळीतून ते या वेळी हळू हळू खाली पडत असते. पण दट्ट्या झटक्यात ओढल्याने बरेचसे रॉकेल त्याच्यासोबत वर उचलून बाहेर काढता येते. तो सावकाशपणे ओढला तर मात्र सर्व रॉकेल बाजूने खाली पडून जाईल आणि नरसाळ्यात कांहीच येणार नाही. त्यामुळे तेल बाहेर काढतांना हाताला झटके देणे आवश्यक असते. डब्यातील रॉकेलची पातळी जसजशी खाली जात जाईल तसतसे त्याचे दर स्ट्रोकमध्ये पंपातून बाहेर पडण्याचे प्रमाण कमी होत जाते.

दट्ट्या खाली ढकलतांना मात्र याच्या उलट परिस्थिती असते. तो झटक्यात खाली ढकलला तर नळकांड्यामधील रॉकेलचा त्याला विरोध होतो आणि तो मोडून काढण्यासाठी जास्त जोर लावला तर पंपाच्या दट्ट्याची सळी वाकण्याचा किंवा तिला जोडलेली चकती निसटण्याचा धोका असतो. त्यामुळे तो किंचित कमी गतीने जरा जपून खाली ढकलायचा आणि झटक्यात वर ओढायचा अशा प्रकारचे थोडे कौशल्य या कामात लागते. डब्यातून बाटलीत रॉकेल काढण्याचे काम नेहमी घरातल्या मुलांकडेच असायचे. त्यामुळे कमीत कमी सेकंदात किंवा कमीत कमी स्ट्रोक्समध्ये बाटलीभर रॉकेल कोण काढतो याची त्यांच्यात चढाओढ असायची. पण बक्षिस म्हणून हे कामच गळ्यात पडले आहे हे लक्षात आल्यावर तो मुलगा चँपियनचा इन्स्ट्रक्टर बनून लहान भावाला तयार करायच्या प्रयत्नाला लागत असे.

 

२. स्टोव्हचा पंप

Primus_Stove

आमच्या घरात असलेला दुसरा पंप हा घरातल्या प्रायमस स्टोव्हचा एक भाग होता. तो समजून घेण्याआधी या स्टोव्हची थोडी माहिती द्यायला हवी. पन्नास साठ वर्षांपूर्वीच्या त्या काळातल्या ग्रामीण भागात घरोघरी खरोखरच फक्त मातीच्या चुलीच असत आणि जळाऊ लाकडे हे मुख्य इंधन असे. त्याखेरीज शेणाच्या गोवऱ्या, सुकलेले गवत, कागदाचे चिटोरे, कापडाच्या चिंध्या, लाकडाचा भुसा, नारळाची करवंटी, भुईमुगाच्या शेंगांची फोलपटे यासारखे जे कांही ज्वलनशील पदार्थ घरात असतील ते सारे बंबातल्या किंवा चुलीतल्या अग्नीनारायणाला स्वाहा केले जात असत. पण चूल पेटवायला बराच वेळ लागत असल्यामुळे तांतडीच्या कामासाठी किंवा फक्त थोडा वेळ काम असेल तर त्यासाठी प्रायमस स्टोव्हचा उपयोग केला जाई. चूल, शेगडी वगैरे साधने स्वयंपाकघरातल्या धुराड्याखाली एका ठराविक जागी जिथे जमीनीवर बांधलेली असतात त्या जागीच त्यांचा उपयोग करता येतो, पण हा स्टोव्ह उचलून कोठेही सहज नेता येत असल्यामुळे घराच्या कुठल्याही भागात त्याचा उपयोग करता येत असे. तसेच गरज पडल्यास चूल आणि शेगडी यांना पूरक म्हणूनही त्याचा उपयोग होत असे. असे हे एक सर्वगुणसंपन्न साधन असायचे. आज आमच्या जीवनाचा अत्यावश्यक अंग बनलेल्या गॅस आणि विजेवर चालणाऱ्या शेगड्या त्या काळात आम्हाला ऐकून सुध्दा ठाऊक नव्हत्या.

या प्रायमस स्टोव्हमध्ये वरील चित्रात दाखवल्याप्रमाणे एक पितळेची टांकी असते. तिच्यात रॉकेल भरायचे. त्या टाकीच्या मधोमध असलेल्या उभ्या नळीतून ते वर येऊन तिच्या तोंडाशी बसवलेल्या नॉझल्समधून त्याचा फवारा पसरतो. त्यापूर्वीच त्या रॉकेलचे बाष्पीभवन झालेले असल्यामुळे तो फवारा लगेच पेट घेतो आणि रॉकेलचे पूर्ण ज्वलन होऊन तीव्र ऊष्णता देणाऱ्या ज्वाला त्यातून निघतात. टांकीला जोडलेल्या तीन उभ्या सळ्यांवर एक तबकडी ठेवलेली असते. त्या तबकडीवर स्वयंपाकाचे भांडे ठेवले जाते. टांकीतले रॉकेल नळीतून वर चढण्यासाठी टांकीतल्या रॉकेलवर हवेचा दाब दिला जातो. हवेचा दाब जितका जास्त असेल तितक्या जास्त वेगाने रॉकेल वर ढकलले जाते आणि त्या प्रमाणात ती ज्वाला प्रखर होते.

टांकीतल्या हवेचा दाब वाढवण्यासाठी पंपाचा उपयोग केला जातो. या पंपातसुध्दा एक लहानसा सिलिंडर (नळकांडे) आणि त्यात मागे पुढे सरकणारा पिस्टन (दट्ट्या) असतो. त्या दट्ट्याच्या तोंडाशी चामड्याचा खोलगट आकाराचा वायसर (वॉशर) बसवलेला असतो आणि सिलिंडरच्या दुसऱ्या टोकाला फक्त आंतल्या बाजूला उघडणारा व्हॉल्व्ह असतो. पिस्टन बाहेर ओढतांना बाहेरील हवा वायसरच्या बाहेरच्या बाजूने सिलिंडरमध्ये खेचली जाते आणि पिस्टन पुढे ढकलतांना खोलगट आकाराचा वॉशर सिलिंडरला घट्ट दाबला जातो. त्यामुळे आंतली हवा बाहेर पडू शकत नाही आणि तिचा दाब वाढत जातो. जेंव्हा तो टांकीमधील हवेच्या दाबापेक्षा जास्त होतो त्यानंतर व्हॉल्ह उघडून जास्त दाबाची हवा टांकीत जाऊन तेथील हवेचा दाब अधिक वाढवते. अशा प्रकारे हवेचा दाब वाढवून स्टोव्हची आंच वाढवली जाते. स्टोव्हची आंच कमी करायची असेल तर टांकीमधील हवेचा दाब कमी करण्यासाठी एक चावी ठेवलेली असते. ती थोडी सैल करताच आंतली थोडी हवा बाहेर पडून तिचा दाब कमी होतो. त्यानंतर ती लगेच आवळली नाही तर सगळा दाब नाहीसा होऊन स्टोव्ह बंद पडतो. काम संपल्यानंतर या चावीचा उपयोग करूनच स्टोव्ह विझवला जातो.

स्टोव्हमधील रॉकेल जळून कमी होत जाते तसतशी टांकीतली रिकामी जागा वाढत जाते आणि त्यामुळे तिच्यात असलेल्या हवेचा दाब कमी होतो. व्हॉल्व्ह आणि चावीमधून सूक्ष्म प्रमाणात हवा बाहेर पडूनसुध्दा तिचा दाब कमी होत असतो. त्यामुळे जळत असलेल्या स्टोव्हला अधून मधून पंप मारावाच लागतो. तसे नाही केले तर हवेचा दाब कमी झाल्यामुळे रॉकेल नळीतून वर चढणार नाही आणि स्टोव्ह विझून जाईल. हा पंप मारण्यासाठी एका हाताने स्टोव्हची टांकी घट्ट धरून ठेवावी लागते आणि दुसऱ्या हाताने थोडा जोर लावावा लागतो. स्टोव्ह हा प्रकारच थोडा धोकादायक असल्यामुळे लहान मुलांना त्याच्या जवळ जाण्याची परवानगी नसे. या पंपाबद्दल माझ्या मनात बरेच कुतूहल असले तरी तो हाताळण्यासाठी मला बरीच वर्षे वाट पहावी लागली.

३. सायकलमध्ये हवा भरायचा पंप

bicyclepump

आमच्या घराजवळच एक सायकलचे दुकान होते; म्हणजे सायकली विकण्याचे नव्हे, त्या तासागणिक भाड्याने देण्याचे. तिथे काम करणारी मुले पंपाने सायकलींच्या चांकांमध्ये हवा भरतांना दिसायची. स्टोव्हची आग प्रखर करणे आणि सायकलची चाके टणक बनवणे हे त्या दोन कृतींचे अगदी वेगवेगळे उपयोग आहेत. पण वातावरणामधील हवेला एका बंदिस्त जागेत कोंबून तिचा दाब वाढवणे हे मात्र या दोन्हीं पंपांचे समान उद्दिष्ट असते. त्यामुळे त्यांची रचना आणि कार्यपद्धती या दोन्हींमध्ये खूप साम्य आहे. स्टोव्हचा पंप जेमतेम बोटभर असतो आणि तो सुध्दा टांकीच्या आंत घुसवून ठेवलेला असल्यामुळे त्याच्या दट्ट्याचे बारके टोक तेवढे बाहेरून दिसते. त्याला चिमटीत पकडून तो पंप मारायचा असतो. सायकलचा पंप चांगला हांतभर लांब आणि मनगटाएवढा रुंद असतो, शिवाय त्याला रबराच्या नळीचे दोन हात लांब शेपूट जोडलेले असते. त्या पंपाच्या स्टँडवर दोन्ही पाय भक्कमपणे रोवून उभे राहिल्यावर दोन्ही हातांनी त्या पंपाचा दांडा वर खाली करून हवा भरायची असते. ते काम करतांना अंगाला घाम फुटतो.

स्टोव्हचा पंप आडवा असतो आणि सायकलीच्या चांकांत म्हणजे तिच्या टायरच्या आंतील ट्यूबमध्ये हवा भरणारा पंप उभा धरून चालवतात एवढा फरक सोडला तर सिलिंडर, पिस्टन, वॉशर वगैरे त्याचे भाग स्टोव्हच्या पंपासारखेच पण मोठ्या आकाराचे असतात. चांकात भरलेली हवा पंपात परत येऊ नये यासाठी आवश्यक असलेली झडप सायकलच्या चाकाच्या ट्यूबलाच जोडलेली असते. ट्यूबमध्ये हवा भरण्यासाठी पंपाची नळी त्या व्हॉल्व्हला जोडतात. पंपाचा दांडा वर ओढतांना आजूबाजूची हवा सिलिंडरमध्ये शिरते आणि तो खाली दाबला की त्या हवेचा दाब वाढतो आणि व्हॉल्व्ह उघडून ती हवा सायकलच्या ट्यूबमध्ये भरली जाते. हवा भरून पंपाची नळी बाजूला केल्यानंतर तो व्हॉल्व्ह आंतील हवेला एकदम बाहेर जाऊ देत नाही. पण सायकलीचा उपयोग करतांना ती सूक्ष्म प्रमाणात हळू हळू लीक होते आणि तिचा दाब कमी होत जातो. त्यामुळे चांकाचे टायर मऊ आणि चपटे होऊ लागतात, ते आपल्याला जाणवते. ट्यूबला एकादे छिद्र पडले किंवा झिजून ती फाटली तर त्यातून आतली सगळी हवा फुसकन बाहेर पडते. त्या नंतर ट्यूबचे पंक्चर काढून किंवा ट्यूबच बदलून तिच्यात पंपाने हवा भरून तिला फुगवतात.

स्वयंचलित वाहनांच्या चांकामध्ये हवा भरण्यासाठी पेट्रोल पंपांवर वेगळे यंत्र बसवलेले असते. त्याला मात्र काँप्रेसर म्हणतात. यातही एक गंमत आहे. बंदिस्त जागेतल्या हवेचा दाब वाढवण्यासाठी त्यात आणखी हवेला घुसवणारे यंत्र काँप्रेसर म्हणून ओळखले जाते, पण त्याच जागेत आधीपासून असलेली हवा बाहेर काढून तिथे निर्वात पोकळी पाहिजे असेल तर त्यासाठी वेगळे यंत्र लागते आणि त्याला व्ह्यॅक्यूम पंप असे संबोधतात. याचा अर्थ काँप्रेसर हा देखील पंपाचाच एक उपप्रकार आहे असे म्हणता येईल. हे पंपपुराण संपल्यानंतर त्यांचाही विचार करता येईल.

मी अगदी लहान असतांनासुध्दा आमच्या गांवाबाहेर दूर एक पेट्रोल पंपसुध्दा होता; म्हणजे आम्ही त्याबद्दल ऐकले होते. पूर्वी संस्थान असतांना आपल्या गाड्यांना व्यवस्थित तेल पाणी मिळावे या उद्देशाने संस्थानिकांनी कदाचित तो प्रायोजित केला असावा. पण संस्थानांचे विलीनीकरण झाल्यानंतर गांवात खाजगी मालकीच्या फारशा मोटारगाड्या उरल्या नव्हत्या आणि बाहेरगांवाहून मोटारीत बसून येणाऱ्यांची संख्याही नगण्यच असायची. मालवाहतूकीसाठी कधी तरी येणाऱ्या ट्रकगाड्या आणि प्रवाशांची वाहतूक करणाऱ्या सर्व्हिसच्या गाड्या याच तिथे जात असतील किंवा कदाचित तो बंदच पडला असेल. तिकडे फिरकण्याचे मला कांहीच कारण किंवा निमित्य मिळाले नसावे. त्यामुळे तो ऐतिहासिक पंप पाहिल्याचे आठवत नाही. पण गांवाची प्रगती होत गेली, नवनवे चांगले रस्ते तयार झाले, तसतशी वाहतूक वाढत गेली आणि माझे शालेय शिक्षण संपेपर्यंत गांवाच्या वेशीच्या आंतच एक नवा पेट्रोल पंप उभा राहिला. आम्हाला तो बांधला जात असतांना पासून रोजच तो जाता येतांना दिसत असल्यामुळे जमीनीखाली मोठमोठ्या टांक्या बांधल्या आहेत आणि टँकरमधून आलेले तेल त्यात साठवले जाते एवढे समजले होते आणि रबराच्या एका नळीतून ते मोटारीच्या टँकमध्ये भरतात हे दिसत होते. ते भरतांना किती तेल भरले आहे हे दाखवणारा कांटा फिरतांना पाहतांना मजा वाटायची. पण यात ‘पंप’ कशाला म्हणायचे? हे कांही त्या वेळी समजले नाही. जमीनीखाली असलेले पेट्रोल आपोआप त्या होजमधून वर चढून कसे येऊ शकते? असा भौतिकशास्त्रातला प्रश्नही त्या वयात मला त्रास द्यायला मनात आला नाही.

 

४. विहिरीवरील पंप

लहानपणी उन्हाळ्य़ाच्या सुटीत रोज सकाळी आम्ही सगळी मुले गांवाबाहेर असलेल्या एकाद्या मळ्यातल्या विहीरीत पोहायला जात असू. आमच्या गांवात तरणतलाव नव्हता आणि कृष्णा नदी चार मैल दूर अंतरावर होती. गांवातल्या विहिरींचे पाणी लोकांच्या रोजच्या उपयोगात येत असल्यामुळे गणपती विसर्जन सोडून इतर कधीही कोणीही त्यात उतरत नसे. त्यामुळे आधी पोहायला शिकण्यासाठी आणि नंतर त्याची मजा घेण्यासाठी आम्हाला गांवाबाहेरच जावे लागे. पूर्वी या सगळ्या विहिरींवर बैलाने ओढायची मोटच चालत असे. उन्हाळ्याच्या दिवसात मळ्यात फारशी पिके नसल्यामुळे तीसुध्दा क्वचितच चालतांना दिसे. पुढे एका विहिरीवर पंपसेट बसवला गेला. तेंव्हा त्याचे सर्वांना प्रचंड अपरूप वाटले.
स्वातंत्र्यप्राप्तीपूर्वीच्या त्या काळात आमच्या जमखंडी संस्थानावर एका कांहीशा पुरोगामी विचारांच्या आणि थोड्या प्रजाहितदक्ष अशा राजाची राजवट होती. गांवाला वीज आणि पाणीपुरवठा करण्याची तत्कालीन उपलब्धतेनुसार त्याने चांगली सोय करून ठेवली होती. गांवाला वीजपुरवठा करणारे एक पिटुकले पॉवर हाऊस होते. तेलाच्या इंजिनावर चालणारा जनरेटर सेट त्यात बसवलेला होता. संस्थाने खालसा झाल्यानंतर त्याला कोणी वाली उरला नसावा. बरेच वेळा ते पॉवर स्टेशन बंदच असायचे. अधून मधून कधी कधी ते अनियमितपणे चालायचे. त्यातून डीसी (डायरेक्ट करंट) विजेचा पुरवठा होत असे. व्होल्टेज हा शब्द कोणी ऐकलेला नव्हता. संध्याकाळी अतीशय मंद दिवे लागत तेंव्हा विजेचे प्रेशर कमी आहे आणि मध्यरात्री ते प्रखर उजेड देत तेंव्हा ते प्रेशर फार वाढले आहे असे समजले जात असे. तांत्रिक दृष्ट्या योग्य परिभाषा वापरली गेली नसली तरी कॉमन सेन्सला पटणारा हा अर्थ बरोबरच होता. विजेवर चालणारे कोणतेही उपकरण, अगदी पंखादेखील, कोणाच्या घरी नव्हता. कदाचित एकाद्याने एकादे यंत्र आणले असले तरी त्या अनिश्चित आणि कमीजास्त दाबाच्या वीजपुरवठ्यामुळे ते लवकरच बंद पडले असेल. पुढे अनेक वर्षानंतर आमच्या गांवात एक मोठा ट्रान्स्फॉर्मर बसवला गेला आणि ग्रिडमधून एसी विजेचा पुरवठा सुरू झाला. यातला फरक समजावून देणारा कोणीच ‘विंजनेर’ गांवात नसल्यामुळे त्या वेळी आम्हाला त्याचा फारसा उलगडा झाला नाही. गांवाबाहेर असलेल्या शेतात वीजपुरवठा असण्याचा प्रश्नच नव्हता. त्यामुळे मी पाहिलेला पहिला विहिरीवरचा पंपसेट डिझेल इंजिनाला जोडलेला होता.

गांवापासून चार पांच मैल अंतरावर कृष्णानदीवर छोटासा बंधारा घालून एक बारमहा पाणी साठवणारा डोह बनवला होता आणि पंपाच्या सहाय्याने ते पाणी गांवालगतच्या मेरूगिरीलिंगप्पा डोंगराच्या माथ्यावर बांधलेल्या टांकीत नेले जात असे. त्या टांकीमधून ते घरोघरी नळाद्वारे येत असे. हे पंपिंग स्टेशन कांही मला कधीच पहायला मिळाले नाही, गिर्यारोहण करून आम्ही बरेच वेळा मेरूगिरीलिंगप्पावरल्या टांकीवर मात्र जात असू. धाब्याची घरे असल्यामुळे छतावर टाकी बांधण्याची कल्पनाही कोणी करत नसे. नळातून आलेले पाणी घरातल्या जमीनीलगत असलेल्या हौदात साठवून वापरले जात असे. त्यामुळे पाण्याचा पंप हा प्रकार मला गांवाबाहेर असलेल्या मळ्यातच पहिल्यांदा दिसला.

घरी पाहिलेल्यी रॉकेलच्या किंवा स्टोव्हच्या पंपापेक्षा हा खूपच निराळा दिसत होता. एका बाजूने त्याला जोडलेला लांबलचक पाईप विहिरीत खोलवर नेऊन सोडला होता आणि दुसऱ्या बाजूचा छोटासा पाइपाचा तुकडा एका उथळ हौदात सोडून ठेवला असायचा. पंपाला जोडलेले इंजिन सुरू केले की विहीरीतले पाणी आपोआप त्या हौदामध्ये बदाबदा कोसळू लागायचे. तिथून पुढे पाटांमधून वळवत वळवत ते पाणी पिकांना दिले जात असे. इंजिन सुरू करण्यासाठी ते हँडल मारून फिरवले जाई. त्याआधी पंपात वरून पाणी ओतून तो पाण्याने भरला असल्याची खात्री केली जात असे. इंजिन सुरू होऊन भकाभका धूर काढू लागले की पंपातून बदाबदा पाणी बाहेर येत असतांना पहायला खूपच मजा वाटत असे. मग ते पाणी हाताने एकमेकांच्या अंगावर उडवण्याचा खेळ सुरू होत असे. मुले जरा जास्तच दंगा करत आहेत असे वाटले तर त्या मळ्याचा मालक दमदाटी करून त्यांना पिटाळून देत असे.
. . . . . . . . . . . (क्रमशः)