ශක්තිය සහ ශක්ති සංරක්ෂණය

ශක්තිය කියන්නේ කුමකටද? විද්‍යාඥයන් ශක්තිය අර්ථගන්වන්නේ වැඩක් කරගැනීමට ඇති හැකියාවටයි. ඒ වැඩය නැතිනම් කාර්යය ඕනෑම දෙයක් විය හැකියි. අපි හිතමුකෝ හුස්මගැනීම කියලා. නැතිනම් සාදයක් පවත්වන එක. නිවසක් හෝ ගොඩනැගිල්ලක් තැනීම පමණක් නොවෙයි මදක් නිදා ගැනීම පවා වැඩක් නැතිනම් කාර්යයක්. මේ කොයි කාර්යය කරන්නටත් ශක්තිය ඕනෑ. ඒත් කොහෙද මේ ශක්තිය තියෙන්නේ?.  අපට ශක්තිය අතගා බැලිය නොහැකි වුවත් එහි ප්‍රතිඵලය නම් සත්තකින්ම බලන්නට අහන්නට පුළුවන්. ඔබ රූපවාහිනිය ඉදිරිපිට ඉන්නකොට දකින රූප හා ඇසෙන ශබ්දවල ශක්තියක් තියෙනවා. ඔබව පාසලට හෝ වෙළෙඳ පොළට රැගෙන යන වාහනයේ බලගැන්වෙන ඉන්ධනයේ ශක්තිය තිබෙනවා. ඔබ මේ පෝස්ටුව බලන කම්පියුටරය ඇතුළු උපකරණ පණගැන්වෙන්නෙ විදුලිය ශක්තියෙන් . සුළඟෙහි, සාගර රැල්ලෙහි,  සූර්යයාලෝකයෙහි මෙන්ම ඇල දොල ගංගාවලත්  ශක්තිය ගැබ් වෙලා තියෙනවා. ඇයි එතකොට ඔබ? පැහැදිලිවම ඔබ තුළත් ශක්තිය තිබෙනවා. ඔබ පමණක් නොවෙයි සතෙකු වේවා ශාකයක් වේවා ජීවත්වන ඕනෑම දෙයක ශක්තියක් තියෙනවා. ඔව් ඔබ අත කැටපෝලයක් ඇත්තොත් එහි පටිය ඇද නැවත අතහැරිය විට නිකුත් වන්නේ ශක්තියයි.

එසේනම් ශක්තිය යනු කුමක්ද? එය එන්නේ කොයිබින්ද? ඉතින් ඔබ මේ ගැන කලබල වී ශක්තිය වැය කර ගන්නේ නැතුව නිවීසැනසිල්ලේ ඒ ගැන තව සොයා බලමු.

ශක්තිය කියන්නේ ගබඩා කළ හැකි යම් දෙයක් හැටියටත් අපට හිතන්න පුලුවනි. එයට කියන්නේ විභව ශක්තිය(potential energy) කියලයි. ඒ වගේම එය එක තැනක සිට තව තැනකට ගලා යා හැකිය.  එය  චාලක ශක්තියයි(kinetic energy).  අදින්න පුළුවන් අන්තිම දක්වා පටි දෙක ඇද තිබෙන කැටපෝලය ක ඇත්තේ විභව ශක්තිය යි. එනම් කාර්යය අනාගතයේ දී කර ගැනීමට ඇති හැකියාවයි. ඇද්ද පටි අතහැර ගලට මිදී යාමට ඉඩ දුන් විට ඇත්තේ චාලක ශක්තියයි. නැතිනම් ගමන් කරනා දෙයක ඇති ශක්තියයි. පෘථිවිය මත ඇති ශක්තියෙන් බොහෝමයක් අපට ලැබෙන්නේ සූර්යයාගෙන්. සූර්යයාගෙන් ලැබෙන ඒ ශක්තිය නොමැතිව මේ ලෝකයේ කිසිවක් — ඔව්, මිනිසුන් සතුන් හා ගහකොළ මේ කිසිවකට පවතින්නට බැහැ. ඉතිං අපට සූර්යයාගෙන් කොපමණ ශක්තියක් ලැබෙනවද? සති දෙකක් ඇතුළත අපට සූර්යයාගෙන් ලැබෙන ශක්තිය ලෝකයේ සමස්ත ගල් අඟුරු, ඛනිජ තෙල් සහ වායු සැපයුමට සමානයි.

ගලායන චලනය වන ජලයෙහි ඇති ශක්තිය පවා ලැබෙන්නේ සූර්යයාගෙන්ය.  සූර්යාලෝකය ජලය රත්කර සාගරයෙන් හෝ වෙනත් ජල කඳන්වලින් වාෂ්පීකරණය දමනවා. ඒ වාෂ්පීකරණය තමයි වලාකුළු සාදන්නේ. වාෂ්පය ඝනීභූත වී හිම හෝ වැසි ලෙස පෘථිවියට වැටෙනවා. අනතුරුව ඒවායෙන් ගංගා වැනි ජල ප්‍රවාහ සෑදෙනවා.  ඉතින්  ගඟක  ජලය ගලා යන විට එය චාලක ශක්තිය(kinetic energy) බවට පත් වෙනවා.

ඉතින් ශක්තිය කියන්නේ  වටිනා  දෙයක් හෙයින් අපි දැන් ශක්තිය සංරක්ෂණය  ගැන කතා කරමු.

ශක්ති සංරක්ෂණය

මුලින්ම  කල්පනා කරමු ඇයි ශක්තිය සංරක්ෂණය කළ යුත්තේ කියලා.  ඊට  සරල පිළිතුර තමයි  අපි දැන සිටින සෑම බලශක්ති මූලයකට ම අදාලව යම් ගැටලු පැවතීම.

ෆොසිල ඉන්ධන ගතහොත් එය කවුරුත් දන්නා පරිදි පරිසරය දූෂණය කර නවා. එපමණක් නොවෙයි සැපයුම සීමිතයි. න්‍යෂ්ටික විඛණ්ඩනය මගින් ශක්තිය ජනනය කිරීමේ දී අනතුරුදායක අතුරු නිෂ්පාදන නිර්මාණය කරනවා. එපමනක් නොව,  න්‍යෂ්ටික විඛණ්ඩනය තවම ප්‍රායෝගික විකල්පයක් යැයි කිව නොහැකිය. සුර්ය තාප ශක්තිය යොදා ගැනිමෙදී ඒ වගේ අතුරු ආබාධ ඇතිවන්නේ නැතත්, සුර්ය පැනල සඳහා විශාල ඉඩකඩ ප්‍රමාණයක් ඕනෑය. සුළං බලශක්ති බලාගාර එතරම් අකර්ෂණීය නැත. ජල විදුලිය සදහා වේලි ඉදි කිරීමේදී මනුෂයන් මෙන්ම සතුන්ද සිය පරිසරයන්ගෙන් බැහැර කෙරෙනවා.

ඉතින් ශක්තිය සංරක්ෂණය කිරීමම තමයි හොඳම පිලිවෙත. එලෙස ශක්තිය සංරක්ෂණය කරන විදිය ගැන දැන් අපි කතා කරමු.

ඇමරිකා එක්සත් ජනපදයේ පමණක් නොව ලෝකය පුරා රටවල් ගණනාවකම මහා පුරවරවල පා පැදි කුලියට දීමේ වැඩසටහනක් ක්‍රියාත්මකයි.  කෙටි කාලීනව මේවා ලබා ගත හැකි අතර එක් ස්ථානයකදී පාපැදිය ලබාගෙන වෙනත් ස්ථානයක ඒවා දමා යා හැකියි.  පාපැදි 6000ක් සහ නවතා තබන ස්ථාන 330ක්  සහිත නිව්යෝර්ක් නුවර, මෙවන් විශාලතම පාපදි වැඩසටහන් ක්‍රියාකරන  ස්ථාන අතරින් එකකි. mag-lev (magnetic levitation) රේල්ලු ලෙස  දැක්වෙන සෘද්ධිචාර  චුම්බක යානා ‘ඉන්ධන ගිල‘ දමන අහස් යානාවන්ට වඩා පරිසර හිතකාමී විකල්පයකි.  මෙම යානා සවිවී තිබීම,  එසේම ඉදිරියට තල්ලු කිරිම කෙරෙන්නේ චුම්භක ක්ෂේත්‍රයක් මගිනි.  අහසේ පාවෙමින් යන නිසා මේවාට වා අවරෝධය ඇතිවෙන්නේ අඩුවෙන්. ඒ හේතුව නිසා   ශක්තිය යෙදිය යුත්තේ අඩුවෙනි. පැ.හැ. 310 දක්වා වේගයෙන් යා හැකි ලෙස වේගවත්ම mag-lev  යානය ජපානය මගින් අත්හදා බලනු ලැබේ.

ඛනිජ තෙල් ඉන්ධන වාහන අප අතරට ආ අලුත ඒවා හැඳින්වූයේ ප්‍රාතිහාර්යාත්මක  වාහන හැටියටයි. ඒවා මිනිසුන්ට එහා මෙහා යාමට හොදින් උපකාරී වුණා. ඒත් ගැටලුව ඉන් ඇතිවන දූෂණයයි. මේ නිසා අද හාස්කම් බවට පත්වන්නේ  සූර්ය බල වාහන විය හැකියි.  අද මේ අභියෝගය  භාරගෙන සිටින  ඇමරිකා එක්සත් ජනපදය සහ කැනඩාව ඇතුලු  උතුරු ඇමරිකාවේ තරුණයන් අතර ඒවා තැනීමට සහ අත්හදා බැලීමට දැඩි උනන්දුවක් ඇති වී තිබේ.  මෙම යානා කුඩාය. සැහැල්ලුය.  වේගයෙන් යාම අසීරු උනත් දුරක් යා හැකිය. තවත්  විකල්පයක් තමයි පෙට්‍රල් විදුලිබලය මිශ්‍ර  හයිබ්‍රිඩ් යානා ඊටත් වඩා සාර්ථක තනිකරම විදුලියෙන්  යා හැකිය. වාට පොසිල ඉන්ධන අවශ්‍ය නැති අතර පිටවන විමෝචනයක් නැහැ. සමහර විදුලි මෝටර් රිය එක වරක් ආරෝපණය කිරීමෙන් සැතපුම් 260කට වැඩියෙන් යාහැකියි.

ස්වීඩනයේ ස්ටොක්හෝම්වල  පර්යේෂණයක් මගින්   ශරීරයේ උණුසුම  ප්රයෝජනවත්  ශක්තිය බවට හැරවීමේ උත්සාහ කර්නු ලැබේ. මේ නගරයේ කේන්ද්රීය දුම්රිය ස්ථාහරහා  දිනකට මගීන් දෙලක්ෂ පනස් දාහක් පමණ ගමන් කරනවා. එහි සංවහන පද්ධතියේ(ventilation system) ඇති යන්ත්ර මගින් මගීන්ගේ අතිරේක ශරීර තාපය උරාගෙන ජලය උණු කිරීමට යොදා ගන්නවා. එම ජලය ආසන්නයේ ඇති ගොඩනැගිල්ලක්  උණුසුම් තබා ගැනීමට යොදා ගන්නා අතර ඉන් 25%ක ශක්තිය ඉතිරි කර ගැනීමට හැකිව තිබේ.

Kids Discover හී පළවූ What Is Energy? සහ Ways to Conserve Energy යන ලිපි දෙක ඇසුරෙනි.