40,000 అడుగుల కన్నా లోతుగా భూమిలో రంధ్రం ఎందుకు తవ్వకూడదు?

40000 అడుగులంటూ ప్రత్యేకంగా కారణమేమీ లేదు. ప్రస్తుతానికి మన సాంకేతికత చేరుకోగల దూరం అంతే.

భూమి పూర్తి వ్యాసార్ధం సుమారు 6400 కిలోమీటర్లు. ఇందులో ముఖ్యంగా భూపటలం (Crust) అనబడే భూమి పై పొర, ఖండాలపై 40–70 కిలోమీటర్లు మరియు సముద్రంలో 6–7 కిలోమీటర్ల మందంగా ఉంటుంది. 

ప్రస్తుతానికి మానవుడు చేరుకున్నది 40000 వేల అడుగులు (సుమారు 12 కిలోమీటర్లు) మాత్రమే. భూమి లోపలలికి అత్యంత లోతైన రంధ్రాలు:

“కోలా సూపర్ డీప్ బోర్ హోల్” (రష్యా:1984) – 40230 అడుగులు

“Z-44 చేవో వెల్” (రష్యా: 2008)- 40600 అడుగులు

“BD-04A” ( కతర్-2008)-40318 అడుగులు.

మన దేశం విషయానికి వస్తే ఓఎన్జీసీ కేజీ బేసిన్లో తవ్విన NA7–1 (10,385 అడుగులు: 3.16 కి.మీ) అనేది ఇప్పటి వరకూ లోతైన రంధ్రం.

అంతరిక్షంలో లక్షల కిలోమీటర్ల దూరాలను చేరుకోగలిగిన మానవుడు, తనదైన గ్రహం అంతర్భాగంలో 0.18% మాత్రమే చేరుకోగలిగాడు. దానికి కారణం ఘనరూపంలో ఉన్న భూమిలోని పొరలు ఎంతో దృఢంగా ఉంటాయి. వీటిని వైజ్ణానికపరంగా అధ్యయనం చేయడానికి ఉన్న ఉత్తమ మార్గం డ్రిల్లింగ్.

ఉదాహరణకు భూమి కేంద్రం వరకూ రంధ్రం చెయ్యాలనే ప్రయత్నం మొదలుపెట్టామనుకుందాం..

భూమి గుండా డ్రిల్లింగ్ చెయ్యడమనేది సాధారణ విషయం కాదు. ఎంతో ఖర్చు, భారీ పరికరాలు మరియు మానవ శక్తి అవసరమవుతాయి. ఇందులో అడుగడుగునా అనేక ప్రమాదాలు పొంచి ఉంటాయి. సగటున ఒక చమురు బావి తవ్వే డ్రిల్ బిట్ గంటకు 7 మీటర్లు మాత్రమే చొచ్చుకుపోగలుగుతుంది. ఒకరోజు డ్రిల్లింగ్ చేయడానికి కొన్ని లక్షలు ఖర్చు అవుతుంది. సముద్రంలో ఆ ఖర్చు మరింత ఎక్కువ, ఇంకా ప్రమాదాలు జరిగే అవకాశం కూడా ఎక్కువే. ఈ విధంగా చూసుకుంటే భూమి కేంద్రం వరకూ చేరుకోడానికి ఎంత సమయం పడుతుంది మరియు ఎంత ఖర్చు అవుతుంది?

డ్రిల్లింగ్ చేసేటప్పుడు ఏర్పడే ఘర్షణ వల్ల ఉత్పన్నమయ్యే ఉష్ణాన్ని చల్లబరచడానికి, ఆ ఘర్షణకు కందెనగా (Lubricant) ఉపయోగపడటానికి, మరియు భూమి అంతర్భాగంలోని ద్రవాలు(నీరు, చమురు మరియు సహజ వాయువులు) వల్ల ఏర్పడే ఒత్తిడిని అధిగమించడానికి Drilling Mud అనే ఒక రకమైన బురద లాంటి పదార్ధాన్ని ఎల్లప్పుడూ పంపు చేయవలసివస్తుంది. ఈ పంపిణీలో ఏ మాత్రం తేడా జరిగినా మొత్తం బ్లో-అవుట్ జరిగే ప్రమాదం ఉంది. ఎక్కువ లోతు తవ్వుతున్నప్పుడు అంత ఎక్కువ Drilling Mud ని నిర్వహించడం చాలా కష్టం, ఖరీదైన విషయం. అంతే కాకుండా ఈ బురదని నీటితో కలిపే అవసరం ఉండటంవల్ల నీటి వినియోగం కూడా ఎక్కువవుతుంది.

భూమి లోతులోకి వెళ్ళేకొద్దీ ఉష్ణోగ్రత ప్రతీ కిలోమీటరుకు 25–30 డిగ్రీలు(సెల్సియస్) పెరుగుతూ ఉంటుంది. ఉపరితలంపై 28 డిగ్రీల ఉష్ణోగ్రత ఉందనుకుంటే కేంద్రం వద్ద 6000 డిగ్రీలకు చేరుకుంటుంది. ఇంత ఉష్ణాన్ని తట్టుకొనే పదార్ధం ప్రపంచంలో ఎక్కడా లేదు.

డ్రిల్లింగ్ ని ఒక పద్దతి ప్రకారంగా చేస్తారు. మొదట కొంత దూరం డ్రిల్ చేసిన తరువాత రంధ్రం ఎక్కడా మూసుకుపోకుండా ఉండటానికి స్టీలు పైపు వేస్తారు. ఈ ప్రక్రియని కేసింగ్ అంటారు. కేసింగ్ వేసాక అందులో సిమెంట్ పంపించి కేసింగ్ మరియు రంధ్రం యొక్క గోడల మధ్య ఖాళీని సిమెంట్ తో నింపుతారు. ఈ ప్రక్రియని సిమెంటింగ్ అంటారు. సిమెంట్ గట్టిపడ్డాక కేసింగ్ తీసేసి మళ్ళీ డ్రిల్లింగ్ మొదలుపెడతారు. ఇది నిరంతరం జరుగుతూ ఉంటుంది. అంత పొడుగు పైపులు ఎక్కడ నుండి తీసుకురాగలం? మరియు లోతుకు వెళ్ళేటప్పుడు అక్కడి భౌతిక పరిస్థితుల వల్ల ఈ పదార్ధ ధర్మాలు మారిపోయి, పాడయిపొయే ప్రమాదం ఉంది.

డ్రిల్లింగ్ జరుగుతుండగా మధ్యలో డ్రిల్ బిట్ విరిగిపోవచ్చు, డ్రిల్ బిట్ ను తిప్పే ఐరన్ రాడ్డు వంగిపోవచ్చు, drilling mud ప్రవాహం వల్ల అప్పటికే ఉన్న సిమెంటు కొట్టుకుపోవచ్చు, ఇలా ఎన్నో జరగచ్చు. ఎక్కడ ప్రమాదం జరిగిందో తెలుసుకుని సకాలంలో స్పందించడం చాలా కష్టం మరియు అసంభవం.

మామూలుగా చమురు, సహజవాయు నిక్షేపాల కోసం తవ్వే బావులు గరిష్టంగా 4–5 కిలోమీటర్ల లోతు ఉంటాయి. డ్రిల్లింగ్ చేసేముందు ఎంతో ప్రణాళిక వేసుకొని పని మొదలుపెట్టినా ఏదొక రూపంలో ఇబ్బందులు తలెత్తుతాయి. వీటిని అత్యంత జాగ్రత్తగా పర్యవేక్షిస్తుండాలి. క్షణ కాలం నిర్లక్ష్యం వల్ల కొన్ని కోట్ల రూపాయల ఆస్తి నష్టం మరియు రిగ్గులో పని చేసేవారి ప్రాణాలకే ప్రమాదం.

ఇవన్నీ సహజంగా సంభవించే ప్రమాదాలయితే, భూమి వ్యాసార్ధం మొత్తం రంధ్రం చెయ్యాలనే ప్రయత్నం ఊహలకు అందనిది మరియు అసంబద్ధమైనది.

విజ్ఞాన శాస్త్రంలో చేసే ప్రయోగాలు ఎప్పుడూ మానవాళికి ప్రయోజనం చేకూరే విధంగా ఉండాలి. ఈ పయత్నంలో లాభం కంటే నష్టమే ఎక్కువ. దీన్ని సిద్ధాంత పరచడానికే ఎన్నో వందల ఏళ్ళు పడుతుంది. ఆ తరువాత ప్రణాళిక తయారు చెయ్యడం, కావాల్సిన సరంజామా సిద్ధం చేసుకోవడం ఇప్పట్లో అయ్యే పని కాదు. ఒక వేళ సాధ్యమైనా కేవలం పరిశోధన కోసం భారీ ఖర్చు పెట్టుబడి పెట్టడానికి ఏ దేశం ముందుకు రాదు.

భూగర్బ జలాలు గరిష్టంగా 1200 అడుగులు (300మీ) వరకూ లభిస్తాయి.

ఖనిజాలు 0–1500 మీటర్ల మధ్యలో లభిస్తాయి.

చమురు 1 కి.మీ నుండి 5 కి.మీ మధ్య లోతులో లభిస్తుంది.

సహజ వాయువు (జీవజన్య) 0 నుండి 1 కి.మీ మధ్యలో లభిస్తుంది.

సహజ వాయువు (ఉష్ణజన్య) 3 నుండి 6 కి.మీ మధ్యలో లభిస్తుంది.

ఆ తరువాత కర్బన సమ్మేళనాలు గ్రాఫైట్ గా మారతాయి.

దీన్ని బట్టి చూస్తే మనకి కావలసిన సహజ వనరులన్నీ భూఉపరితలం నుండి ఆరేడు కిలోమీటర్ల లోతులోనే లభిస్తున్నాయి. మరింత దూరం వెళ్ళడం అనేది ఆర్దికంగా ఆచరణీయం కాదు. చమురు, సహజవాయు సంస్థలకి అక్కడ ఉన్న వనరులు లాభదాయకం అనుకున్న పక్షంలోనే డ్రిల్ చెయ్యడం కానీ, ఉత్పత్తిని తరలించడం కానీ జరుగుతుంది.

ప్రస్తుతం చమురు ధరల పతనం దృష్ట్యా ఏ కంపెనీ అంత రిస్క్ తీసుకోదు. ప్రపంచమంతా ప్రత్యామ్నాయ శక్తి వనరుల కోసం చూస్తుంది.

భూపటలం (CRUST) యొక్క అమరిక అస్తవ్యస్తంగా, విజాతీయంగా (In-homogeneous) ఉండి ప్రాంతాన్ని బట్టి దాని కూర్పులో తేడాలు వస్తాయి. ఇక్కడ ఉన్నట్టు పది కిలోమీటర్ల ఆవల ఉండదు. సముద్రంలో ఒకలా ఉంటుంది, ఖండాలపై వేరే విధంగా ఉంటుంది. మరీ ముఖ్యంగా మొదటి 10 కిలోమీటర్ల మేర జమ కాబడిన అవక్షేపాలు (Sediments) మరింత క్లిష్టంగా ఉండి , వాటిలో అవి పొరలుగా ఉంటాయి. టెక్టోనిక్ ప్లేట్ల కదలికలు, వాతావరణ మార్పుల ద్వారా వాటి నిర్మాణాల్లో తేడాలు ఉంటాయి. అందువల్ల కేవలం ఒక్క చోటే రంధ్రం చెయ్యడంవల్ల ఎక్కువ సమాచారం లభించదు.

అగ్ని పర్వతాలు బద్ధలయినప్పుడు భూప్రావారం(Mantle) నుండి ఎగసిపడి, భూఉపరితలం చేరుకొనే శిలాద్రవం నుండి కొంత సమాచారం లభిస్తుంది. టెక్టానిక్ ప్లేట్లు కలుసుకొనే చోట దొరికే రాళ్ళ నుండి కూడా విలువైన సమాచారం లభిస్తుంది.

ఈ రాళ్ళ యొక్క భౌతిక ధర్మాలను విశ్లేషించడం ద్వారా ఆ రాయి ఎంత లోతు నుండి వచ్చింది, ఏర్పడి ఎంత కాలం అయింది అనే విషయాలు తెలుసుకోవచ్చు.

భూఅయస్కాంత క్షేత్రం మూలాలు బాహ్యకేంద్ర మండలం (outer core) లో ఉంటాయి. అయస్కాంత క్షేత్రాన్ని విశ్లేషించడం ద్వారా మరిన్ని విషయాలు తెలుసుకోవచ్చు.

భూమి లోపలి పొరల గురించి ఎక్కువ సమాచారం భూకంపాల ద్వారా తెలుస్తుంది. భూకంపాలను రికార్డు చెయ్యడానికి సీస్మోగ్రాఫ్ అనే పరికరాన్ని ఉపయోగిస్తారు.

భూకంపం ఏర్పడిన ప్రదేశం నుండి వెలువడే వివిధ కంపన తరంగాలు వివిధ వేగాలతో భూమి లోపల మొత్తం ప్రయాణిస్తాయి. ఈ తరంగాలకి ఒక్కొక్క పొరకి ఉన్న భౌతిక ధర్మాల దృష్ట్యా ఒక్కొక్క వేగం ఉంటుంది. ఇలా ప్రయాణిస్తూ ఆ పొరల దగ్గర అవి కాంతి లాగే పరావర్తనం, వక్రీకరణం చెంది ప్రయాణ వేగంలో మార్పులు చోటు చేసుకొని సీస్మోగ్రాఫ్ ను చేరతాయి. ఈ ప్రయాణ వేగాల్లో వ్యత్యాసాలను విశ్లేషించి భూకంపం ఏర్పడ్డ స్థానం, భూకంపం లోతు, భూకంప పరిమాణం మొదలైన విషయాలను తెలుసుకుంటారు. భూమిలోని పొరల గురించిన సమాచారం ఇక్కడి నుండే లభిస్తుంది. బాహ్యకేంద్ర మండలం (outer core) ద్రవ రూపంలో ఉందనే విషయం భూకంప సమాచారం నుండే తెలిసింది.

సహజంగా ఏర్పడ్డ భూకంపాల నుండే కాకుండా కృత్రిమంగా భూకంపాలను డైనమైట్లు, వైబ్రేటర్ల ద్వారా సృష్టించి, ఆ కంపన తరంగాల ప్రయాణ కాలం మరియు ప్రయాణ వేగాల నుండి భూగర్భ నిర్మాణాలను 2D లేదా 3D లో ఒక ఎక్స్-రే లాంటి చిత్రంగా తయారు చేస్తారు. ఈ చిత్రం నుండి హైడ్రోకర్బన నిక్షేపాల స్థానాన్ని గుర్తించవచ్చు.

హైడ్రోకర్బన నిక్షేపాల అన్వేషణలో ఈ చిత్రం నుండి ఎక్కడ డ్రిల్లింగ్ చెయ్యాలి, ఎంత లోతులో చెయ్యాలి, ఏ దిశలో డ్రిల్లింగ్ చెయ్యాలనే కీలకమైన నిర్ణయాలను తీసుకుంటారు.

ఇక్కడ నేను చెప్పదలచుకున్న విషయం ఏమిటంటే భూగర్భం గురించిన చాలా వరకు సమాచారం భూమిలో రంధ్రం చెయ్యకుండానే తెలుస్తుంది. కానీ ఆ విషయాలను ధ్రువీకరించడానికి డ్రిల్లింగ్ చెయ్యవలసివస్తుంది.

చివరిగా ఇన్ని వ్యయ ప్రయాసల మధ్య భూగర్భంలో పూర్తిగా రంధ్రం చెయ్యాలనుకోవడం ప్రస్తుతం సాధ్యం కాని విషయం మరియు అనవసరం.

పూర్వం శాస్త్రవేత్తలకి రాత్రి పూట ఆకాశం కనిపించినంత అందంగా భూగర్భం కనిపించకపోవచ్చు. అందుకే ఈ విషయంలో ఎక్కువ పరిశోధన జరగలేదు