எரிபொருள் மின்கலம் : வினா-விடை

by *சம்ஸ் Fri 16 Jan 2015 - 20:24

ஜூலை 29,2005 அன்று ஹவாய் இயற்கை எரிசக்தி நிறுவனத்தைச்(Hawaii Natural Energy Institute) சார்ந்த மாற்று ஆற்றல் துறை நிபுணர் முனைவர்.எரிக் மில்லர் (Dr. Eric Miller) ஹைட்ரஜன் எரிபொருள் மின்கலத்தின் நன்மைகளும் தீமைகள் தொடர்பான கேள்விகளுக்கு விடையளித்தார்.

எரிபொருள் மின்கலம் : வினா-விடை Miller-bio

எரிக் மில்லர்
இவர் 20ஆண்டுகளாக மாற்று ஆற்றல் ஆராய்ச்சியில் ஈடுபட்டுள்ளார். இவரது எரிபொருள் செல்கள், சூரிய ஹைட்ரஜன் உற்பத்தி, ஸ்டிர்லிங் இயந்திரங்கள், மற்றும் சூரிய மின்கலங்கள் ஆய்வுகள் பெல் ஆய்வுக்கூடம், ஓக் ரிட்ஜ் தேசிய ஆய்வகம், மற்றும் நாசா லூயிஸ் ஆராய்ச்சி மையம் ஆகியவற்றைச் சார்ந்தது.
வினா : எரிபொருள் மின்கலங்கள் துணைப்பொருளாக நீரைக் கொண்டு தயாரிக்கப்படுவதால் அதிக நீரால் தீங்கு ஏற்படுமா? (நமது சுற்றுச்சூழல் குறிப்பிட்ட எண்ணிக்கையிலான நீர் மூலக்கூறுகளால் ஆனது என நான் ஏற்கனவே புரிந்து வைத்துள்ளேன்.) இறுதியாக ஹைட்ரஜன் தயாரிக்க நீரைப் பயன்படுத்தினால் உலகம் முழுவதும் உள்ள நீர்ப்பற்றாக்குறையால் நீர் விநியோகத்தில் பாதிப்பு ஏற்படுமா?

எரிக் மில்லர் : புதுப்பிக்கும் ஆற்றல்களான சூரிய ஆற்றல் அல்லது காற்று ஆற்றலைக் கொண்டு நீரைப் பிரிப்பத்தே ஹைட்ரஜனைப் பெறுவதற்கு நல்ல வழி. இந்த செயல்முறைக்கு நீர் பயன்படுத்தப்படுகிறது. ஆனால் ஹைட்ரஜன் ஆக்ஸிஜனுடன் இணைந்து மீண்டும் அதே அளவு நீர் பெறப்படுகிறது. வேறு விதமாகக் கூறினால் இது “நீர் சுழற்சி“. இதில் அதிகமோ குறைவோ ஏற்படுவதில்லை.
எண்ணெயை இறக்குமதி செய்து அதை பெட்ரோலியப் பொருள்களாக சுத்திகரிப்பு செய்து எரிவாயு நிலையங்களுக்கு எடுத்துச் செல்வதைப்போல் தண்ணீர் மற்றும் எரிசக்தி வளங்கள் நிறைந்த பகுதிகளிலிருந்து ஹைட்ரஜன் உருவாக்க வேண்டும். அவற்றை சேமித்து எரிமின்கலங்களில் பயன்படுத்துவதற்காக மற்ற பகுதிகளுக்கு எடுத்துச் செல்ல வேண்டும். ஹைட்ரஜன் எந்த குறிப்பிட்ட நாட்டிலும் அடைக்கப்பட்டது இல்லை. இது அனைத்துப் பகுதியிலும் பரந்து விரிந்துள்ளது என்பது ஹைட்ரஜனின் சிறப்புத்தன்மை. நீரில் மட்டுமல்லாமல் மற்ற இராசயனக்கலவைகளிலும் இது உள்ளது. இதை மேலும் எரிமின்கலங்களில் பயன்படுத்துவதற்காக இதை தூய்மையான வடிவத்திற்கு சுத்திகரிப்பு செய்யவேண்டும். இது சில வேலைகளை உள்ளடக்கி உள்ளது.

வினா : நான் உங்கள் துறையில் ஈடுபாடு கொண்டுள்ளேன். எரிபொருள் தொழில்நுட்பத்தில் வேலை செய்ய நான் உயர்கல்வியிலும் கல்லூரியிலும் எந்தப் பிரிவு எடுக்க வேண்டும்? என் கோரிக்கையைக் கேட்டதற்கு நன்றி.

மில்லர் : உங்கள் குறிப்பிற்கு நன்றி. கட்டாயமாக உங்கள் கணக்கு மற்றும் அறிவியல் துறை குறிப்பாக இயற்பியல் மற்றும் வேதியியல் துறையில் கவனம் செலுத்துங்கள் உங்கள் கல்லூரியில் மிக ஆர்வமூட்டுவதும் மற்றும் சவாலானதுமான மின் வேதியியல் கற்பிக்கும் துறையைத் தேர்ந்தெடுங்கள். இது என் தனிப்பட்ட பகுதியை சார்ந்தது. ஆனால் நீங்கள் கண்டிப்பாக மின் அல்லது வேதியியல் சார்ந்த பொறியியல் பட்டப்படிப்பை உங்கள் கல்லூரியில் படிக்க வேண்டும். எரிமின்கலத் தொழில்நுட்பத்தில் நிறைய இடர்கள் இளையோரால் தீர்க்கப்பட வேண்டி உள்ளது. இது உங்களைப் போன்றாரால் தீர்க்கப்படும் என நம்புகிறேன். வாழ்த்துகள். நான் உங்களை விரைவாக எதாவது ஆய்வகத்தில் பார்ப்பேன் என நம்புகிறேன்.

வினா : ஹைட்ரஜன் எரிபொருள் கலங்களில் எரிபொருள் நிரப்பும் புதிய கட்டமைப்பு தொடங்குவதிலிருந்து புதுப்பிக்கவும் நிறுவவும் எவ்வளவு செலவாகும் என யாருக்காவது திட்டம் உள்ளதா? ஒரு வெளிப்படையான காரணம் என்னவென்றால் நாம் இன்னும் புதைபடிவ எரிபொருள்களையே சார்ந்துள்ளோம். இதனால் புதிய கட்டமைப்பு விநியோகத்திற்கும் ஒரு இடத்திலிருந்து வெளியே எடுத்துச் செல்லவும் அதிக செலவாகும். ஹைட்ரஜன் எரிபொருள் நிரப்பும் நிலையம் ஒவ்வொரு வீதியிலும் நிறுவ எவ்வளவு செலவாகும்?

மில்லர் : நீங்கள் உண்மையில் தலையில் ஆணி அடித்து விட்டீர்கள். புதிய உட்கட்டமைப்பு நிறுவ ஹைட்ரஜன் உற்பத்தி, சேமிப்பு மற்றும் விநியோகம் மிகப் பெரியது. அமெரிக்க எரிசக்தித் துறையின் ”ஹைட்ரஜன், எரிபொருள் கலங்கள் & உள்கட்டமைப்பு தொழில்நுட்பங்கள் நிரல்” இணையதளத்தில் இதை சரிபார்க்கலாம். ஹைட்ரஜன் தொழில்நுட்பங்களில் மட்டுமல்லாமல் இதுவரை மேம்பாடு செய்யப்படாத பல உள்கட்டமைப்பு மேம்பாடு மற்றும் செலவு நிர்ணயித்திலும் நிறைய ஆராய்ச்சிகள் அரசு ஆதரவுடன் தற்பொழுது செய்யப்படுகின்றன. வேகமாக மாறிவரும் உலக பொருளாதார வரைபடத்தில் கணக்கில் எடுக்கும்பொழுது இது மிகத் தந்திரமானதாக உள்ளது. கார்பன் – சார்ந்த பொருள்களை எரிப்பதால் சுற்றுசூழல் பாதிப்பதாலும் பீடபூமிகளிலிருந்து எண்ணெய் விநியோகத்தால் உலகம் முழுவதும் பற்றாக்குறை இருப்பதால் இந்த தலைமுறையில் மட்டுமல்லாமல் எதிர்காலத்திலும் “ஆற்றல் புரட்சி” தவிர்க்க முடியாத இடத்தில் உள்ளது. இன்றைய தரத்திலிருந்து ஆற்றல் மாற்றத்தால் விரைவில் செலவுகள் மற்றும் ஆபத்து குறையும். பெரிய உட்கட்டமைப்பிற்கான ஹைட்ரஜன் பொருளாதாரம் இந்த வகையில் வரும். கடந்த 100 ஆண்டுகளில் “பெட்ரோலியம்/பெட்ரோல் பொருளாதாரம்” கட்டமைக்கப்பட்டதைப்போல் இதையும் தேவைப்பட்டால் செய்யமுடியும்.
ஒவ்வொரு தெருக்களிலும் எரிபொருள் நிரப்பும் ஹைட்ரஜன் எரிமின்கலங்கள் வைப்பது பற்றிய உங்கள் கேள்விக்கு நான் இன்னும் விடையளிக்கவில்லை என்பதை நான் அறிவேன். நேர்மையாகச் சொன்னால் என்னால் தற்பொழுது முடியாது. கையாளுவதற்கான நோக்கத்தினைப் புரிந்துகொள்வதில் தற்போது முன்னேற்றம் ஏற்பட்டுள்ளது. மேற்கு மற்றும் கிழக்கு கடற்கரையோரப் பகுதிகளில் ஹைட்ரஜன் தாழ்வாரங்கள் பயன்படுத்துவதற்கான திட்டத்திற்காக பல முன் மாதிரிகள் பயன்படுத்தப் படுகின்றன.

வினா : இந்த ஹைட்ரஜன் எரிபொருள் ஆபத்தானதா?

மில்லர் : நிச்சயமாக ஹைட்ரஜன் கையாள்வதற்கான பல பாதுகாப்பு வழிமுறைகள் உள்ளன. பெட்ரோலியம் போன்ற எரிபொருள்களைக் கையாள்வதைப் போல் பல பாதுகாப்பு நடவடிக்கைகள் ஹைட்ரஜனுக்கும் உள்ளன. ஹைட்ரஜன், பெட்ரோலியம் இரண்டுமே அதிகமாக எரியக்கூடியது. எனவே இவற்றை பற்ற வைக்கும் ஆதாரங்களிலிருந்து தள்ளி வைக்க வேண்டும். ஹைட்ரஜன் மற்றும் பெட்ரோல் இரண்டும் வேறுபட்டது. ஏனெனில் ஹைட்ரஜன் ஒரு வாயு. ஹைட்ரஜன் வாயுவைவிட மெல்லியது மற்றும் நச்சுத்தன்மையற்றது. ஹைட்ரஜன் தொட்டி வெளியே சேமிக்கும் பொழுது கசிவு ஏற்படுவதால் ஹைட்ரஜன் வெளியே மிதந்து செல்லும். ஆனால் யாரையும் பாதிக்காது. ஆனால் கசிவுடைய ஹைட்ரஜன் தொட்டியை போதிய காற்றோட்டமுள்ள அறையினுள் வைக்கப் படும் பொழுது கசிவினால் தீ அல்லது வெடிப்பு ஆபத்து ஏற்படும். மற்றொரு கருத்து : ஹைட்ரஜன் காற்றைவிட மெலிதாக உள்ளதால் ஒரு சிறிய அளவு ஹைட்ரஜன் பெரிய இடத்தை நிரப்பக் கூடியது. இடத்தை சேமிக்க ஹைட்ரஜன் அணுக்களை உருளை கொள்கலன்களில் அதிக அழுத்தத்தில் சேமிக்க வேண்டும். இந்த கொள்கலன்கள் உடையும்பொழுது அங்கு பெரிய ஆபத்தான வெடிப்பு ஏற்படும்.

இன்னும் பயமா? கவலை வேண்டாம். ஹைட்ரஜனைக் கையாள்வதற்கான பாதுகாப்பு நடவடிக்கைகள் மிகவும் தீவிரமாகக் கையாளப்படுகிறது. நமது மகிழுந்துகளில் (கார்கள்) பெட்ரோலியத்திற்கு மாற்றாக ஹைட்ரஜனைப் பயன்படுத்தினால் மக்களை ஆபத்திலிருந்து காக்க சரியான பாதுகாப்புக் குறியீடுகள் மற்றும் தரங்களைக் கொண்ட வழிமுறைகள் ஹைட்ரஜன் கையாளும் உபகரணங்கள் பயன்படுத்தப் படுகின்றன. நீங்கள் மிக முக்கியமான கேள்வி கேட்டதற்கு நன்றி.

வினா : குறைந்த செலவில் ஹைட்ரஜன் உற்பத்தி மற்றும் விநியோகம் பெறுவதற்கு எத்தனை வாய்ப்புகள் உள்ளன?
மில்லர் : நான் நல்ல வாய்ப்புகள் உள்ளன என நம்புகிறேன். ஹைட்ரஜன் உற்பத்தி, சேமிப்பு மற்றும் வழங்குதலை குறைந்த செலவில் நடைமுறைப் படுத்த பல ஆராய்ச்சிகள் மற்றும் வளர்ச்சிப்பணிகள் செய்யப்பட்டு வருகின்றன.

சில நேரங்களில் இது தொடர்புடைய தொழில்நுட்பங்களில் ஏற்கனவே செய்யப்பட்ட வேலைகளை சிறப்பாக செய்தாலே போதும். எடுத்துக்காட்டாக, சூரிய ஆற்றல் மற்றும் நீர் மின்பகுப்பாற்றல் கொண்டு செயல்திறன் மற்றும் செலவுளில் மேம்பாடு செய்ய ஆராய்ச்சிகள் மேற்கொள்ளப் பட்டுள்ளது. குறைந்த செலவு மற்றும் விபத்து எதிர்ப்புத் திறன் கொண்ட அதிக அழுத்தமுள்ள கொள்கலன்கள் ஹைட்ரஜன் சேமிப்பிற்காகப் பயன்படுத்தப் படுகின்றன. மாறாக செயல்திறன் மற்றும் செலவைக் குறைக்க முற்றிலும் புதிய தொழில்நுட்பங்கள் பயன்படுத்தப்பட வேண்டும்.

இன்று வரை, காற்று சுழலி / மின்பகுப்பு மூலமாக ஹைட்ரஜன் உற்பத்தியை சிக்கனமானதாக்க முடியும். மற்ற செயல்பாடுகள் கார்பன் டை ஆக்சைடு உமிழ்வால் பாதிக்கப்படுவது இதன் குறைபாடு ஆகும். மாசு குறைந்த காற்று அதிக காற்று உள்ள பகுதிகளில் மட்டுமே சாத்தியமானதாக உள்ளது. மற்ற செயல்பாடுகளில் செலவைக் கணக்கில் கொண்டு ரேடார் பயன்படுத்தப் படுவதில்லை. இது ஆராய்ச்சி மற்றும் வளர்ச்சியால் இது மாறலாம். வேகமாக வளர்ந்து வரும் எண்ணெய் பற்றாக்குறையால் விநியோகம் பாதிக்கப்படுவதால் விலை உயர்வு ஏற்பட்டுள்ளது. இதனால் மாற்று ஆற்றல் திட்டம் வியப்பானதாகவும் விலை குறைந்ததாகவும் ஆராயப்படுகிறது. நமது ஆற்றல் மேலாண்மைக்கான முதன்மை ஆற்றலாக ஹைட்ரஜன் பொருளாதாரத்தைத் தேர்ந்தெடுத்தால், கண்டிப்பாக பயன்படுத்தும் உபகரணங்களால் உற்பத்தியும் விநியோகமும் குறைந்த செலவில் செய்ய முடியும்.

வினா : எப்பொழுது ஹைட்ரஜன் எரிபொருள் மின்சுளை கார்கள் மக்கள் பயன்பாட்டிற்கு வரும்?

மில்லர் : ஏற்கனவே எரிபொருள் மின்சுளை கார்கள், பேருந்துகள் சாலைகளில் பயன்பாட்டில் உள்ளன. இவை முன்மாதிரிகளாகப் பயன்படுகின்றன. அதில் தேய்வு ஏற்படும். இதை நடைமுறைப் படுத்துவதும் குறைந்த விலையில் செய்வதும் வேறுபட்டது. தொடக்கத்திலிருந்து இன்று வரை ஹைட்ரஜன் உற்பத்தி அல்லாத வாயு நிலையங்கள் போன்றவற்றின் சேமிப்பு மற்றும் வழங்குதல் உள்கட்டமைப்புகளுக்கு அதிக செலவாகும்.
நமது பொது சாலைகளில் ஹைட்ரஜன் எரிபொருள் கார்கள் பயன்படுத்துவதற்கு முன்பு நாம் கீழ்க்காணுபவற்றைக் கணக்கிலெடுக்க வேண்டும். 1) மேம்பட்ட எரிபொருள் மின்சுளை தொழில்நுட்பங்கள் பரந்த அளவு வளர்ச்சியடைய வேண்டும். 2)சாத்தியமில்லாத ஹைட்ரஜன் உற்பத்தி, சேமிப்பு மற்றும் வழங்கல் வளர்ச்சியடைய வேண்டும். 3) ஒருங்கிணைந்த ஹைட்ரஜன் உள்கட்டமைப்பு நிறுவ வேண்டும். 2015இல் ஹைட்ரஜன் எரிபொருள் போக்குவரத்து மலிவு விலையில் கிடைக்க அமெரிக்க நிறுவனத்தின் ஆற்றல்துறை தீவிர இலக்கை நிர்ணயித்துள்ளது. நமது நாட்டில் தற்போது பிறக்கும் குழந்தை மாசு இல்லாத ஹைட்ரஜன் எரிபொருள் மூலம் இயங்கும் கார்களைத் தான் இயக்க வேண்டும் என அமெரிக்க குடியரசுத் தலைவர் புஸ் கூறியுள்ளார். இதற்கிடையில் புதுப்பிக்கப்பட்ட தகவல்களை கீழ்க்காணும் இணையதளம் மற்றும் தொடர்புடைய இணையத்தில் காணுங்கள்.
http://www.eere.energy.gov/hydrogenandfuelcells/

வினா : ஹைட்ரஜன் கார்களுக்கு எரிபொருள் நிரப்ப ஹைட்ரஜனை எங்கிருந்து பெறலாம்? இதை தொட்டிகளில் நிரப்பி சேகரித்து வைப்பது போல் செய்யமுடியாது. இவற்றை இயற்கை ஆற்றல்களான வாயு அல்லது எண்ணெயிலிருந்து பெறுகிறோம். ஆனால் தற்போதைய இயந்திரம்/மோட்டார்களின் நன்மைகள் என்ன? நாம் இன்னும் கார்பன் – டை – ஆக்சைடு உமிழ்வு மற்றும் புதைபடிவ எரிபொருள்களை சார்ந்துள்ளோம். என்னைப் பொறுத்தவரை எரிபொருள் கலங்கள் ஒரு கொத்தானவை. நான் சொல்வதில் என்ன தவறு?

மில்லர் : ஹைட்ரஜன் எல்லா இடங்களிலும் வேதியல் பொருள்கள் அல்லாமல் நீர் போன்ற பொருள்களிலும் பரவி உள்ளது. ஆனால் இவை நன்றாக மற்ற அணுக்களுடன் பிணைக்கப்பட்டுள்ளன. ஆனால் இவற்றை வெளியே இழுத்து தூய்மையான வடிவத்தைப் பெற நிறைய ஆற்றல் தேவைப்படுகிறது. ஆனால் மின்னாற்றல் தயாரிக்கப்படும்பொழுது இதே ஆற்றல் திரும்பப் பெறப்படுகிறது. இதனால் ஹைட்ரஜன் எரிபொருளாக அல்லாமல் ஒரு கடத்தியாகவே செயல்படுகிறது.

தூய்மையான ஹைட்ரஜன் எப்படியாவது பெறப்பட வேண்டும். இதே நேரம் நடைமுறை செயல்பாட்டில் இயற்கை வாயு சீரமைப்பில் மட்டுமே கார்பன் டை ஆக்சைடு உமிழ்வு நடைபெறுகிறது. வெளிநாட்டு எண்ணெயை சார்ந்திருந்தால் மட்டுமே புதைபடிவ எரிபொருள் பொருளாதாரம் பயன்படுத்தப் பட வேண்டியதில்லை. இந்த இரண்டு செயல்பாடுகளையும் நீண்ட காலம் பயன்படுத்த புதுப்பிக்கும் ஆற்றல்களைக் கொண்டு நீரைப் பிரிக்க புதிய ஆராய்ச்சிகள் மேற்கொள்ளப்பட வேண்டும். இந்த செயல்பாடுகள் ஏற்கனவே உள்ளன. இவற்றை குறைந்த செலவில் நடைமுறைப் படுத்த அதிக வேலைகள் தேவைப்படும். உற்பத்தி, சேமிப்பு மற்றும் வழங்குதலுக்கான ஹைட்ரஜன் பொருளாதாரத்தின் கருத்து பார்வை, நம்பிக்கை மற்றும் மிகைப்படுத்தலை உள்ளடக்கியது.

ஹைட்ரஜனின் ஆதரவு கொண்டு விரைவில் அடுத்த ஆற்றல் புரட்சி வரும். உங்களுக்கு நேரம் கிடைக்கும் பொழுது அமெரிக்க ஆற்றல் துறையின் ஹைட்ரஜன் தொழில்நுட்ப வளர்ச்சி நிரலின் கீழ்க்காண்ட இணையதளத்தைக் காணவும்.

http://www.eere.energy.gov/hydrogenandfuelcells/
இன்றுவரை அரசு ஆதரவுடன் இதற்கான பல ஆராய்ச்சிகள் மேற்கொள்ளப் பட்டுள்ளன. பெரிய மோட்டார் மற்றும் பெட்ரோலிய நிறுவனங்களுக்கு சிறிய அளவு இந்த ஹைட்ரஜன் ஆராய்ச்சி தேவைப்படுகிறது.

வினா : எனது கேள்வி ஹைட்ரஜன் பற்றாக்குறையைப் பற்றி கவலை கொண்டுள்ளது. மின்மாற்றியிலிருந்து பிரிக்கப்படும் மின்சாரத்தைக் கொண்டு நீரிலிருந்து ஹைட்ரஜனைப் பிரிப்பதால் ஏன் ஹைட்ரஜன் உள் எரிபொறி தயாரிக்க முடியாது? நான் இரண்டு மின்மாற்றிகளைக் கொண்டு நீரினால் இயங்கும் கார்களை நம்புகிறேன். 1935இல் சார்லஸ் காரெட்டால் வடிவமைக்கப்பட்ட மின் எரிகலப்பிக்கான காப்புரிமையைக் கண்டேன். இவர் எரிபொருள் வலிக்கலப்பியில் இரண்டு தகடுகளுக்கு இடையே மின்னாற்பகுப்பு நடைபெறுவதை, தான் வேலை செய்யும் வாகனங்களை மாதிரிகளாகக் கொண்டு சோதனை நடத்திக் காட்டினார். இது கீழ்க்காணும் இணையதளத்தில் உள்ளது.

http://www.keelynet.com/energy/garrett.htm
இது ஒரு தீர்வாக இருக்காதா?
மில்லர் : நீங்கள் கொடுத்த இணையதளத்திற்கு நன்றி. நான் அதில் நிறைய ஹைட்ரஜன் தொடர்புடைய தகவல்களைப் பார்த்தேன். ”நிரந்தர இயக்க இயந்திரம்” என்ற கருத்தால் நான் மிகக் குழப்பமடைந்துள்ளேன். இதைப் பற்றி உங்களுக்கு எச்சரிக்கை அளிப்பதுடன் விரிவான விளக்கம் தருகிறேன்.

முதலில், உள் எரி இயந்திரங்கள் பெட்ரோல் பொருட்களுக்குப் பதிலாக ஹைட்ரஜனை எரிக்கின்றன. இவை வாதம் ஏதும் இல்லாமல் உண்மையில் காட்டப்பட்டுள்ளது. இரண்டாவது, மாற்றியிலிருந்து உருவாகும் மின்னாற்றலைக் கொண்டு, நீரிலிருந்து ஹைட்ரஜனைப் பிரிப்பதால் எந்த சிக்கலும் உண்டாகாது. ஹைட்ரஜன் மற்றும் ஆக்ஸிஜனைப் பிரிப்பதற்கு பயன்படுத்தப்படும் ஆற்றல் இயந்திரங்களின் உள் எரிதலால் மீண்டும் பெறப்படுகிறது.

எரிதல் வினைக்குப் பிறகு, கார்கள் மற்றும் மாற்றிகளை இயக்க வெப்ப ஆற்றலை இயந்திர ஆற்றலாக மற்ற வேண்டும். இதனால் இந்த செயல்பாட்டில் சிறிது இழப்பு ஏற்படும். மேற்கூறிய அனைத்தும் செய்யப்பட்ட பிறகு ஹைட்ரஜனால் இயங்கும் இயந்திரம் போதுமான அளவு ஹைட்ரஜனைத் தயாரிப்பதில்லை. இதற்காக வேதியல் மற்றும் எரிபொருள் வழங்கல், மின்கலம், சூரியமின்சுளை, காற்று மின்னாக்கி போன்ற கூடுதலான ஆற்றல்கள் தேவைப்படுகிறது. இது வேடிக்கையானதாக இருக்கலாம். ஆனால் விடாப்படியான ஆராய்ச்சியையும் படைப்பாற்றலையும் கொண்டிருங்கள்.

by *சம்ஸ் Fri 16 Jan 2015 - 20:27

வினா: வடக்கு டகோட்டா பகுதிகளில் வாழ்வதால் குளிர்காலங்களில் உறைந்த தெருக்களில் ஹைட்ரஜன் கார்கள் எப்படி பயன்படுத்த முடியும்?

மில்லர் : எரிபொருள் மின்சுளை கார்களில் தண்ணீர் வடிவில் பயன்படுத்தப்படுகிறது. இது விரைவாக உலர்ந்த குளிர்காற்றினால் ஈர்க்கப்படுகிறது. முக்கியமான குறிப்பிடத்தக்க சவ்வு எரிபொருள் மின்சுளைகள் வடக்கு டகோட்டாவின் குளிருடன் தொடர்பு கொண்டுள்ளன. இது முடக்க நிலை எனப்படுகிறது. கார் இயக்கம் நிறுத்தப்படும்பொழுது சிறிய அளவு நீரினை சவ்வினில் விட்டால் அங்கு எரிபொருள்கள் கலங்களில் பாதிப்பு ஏற்படும். இங்கு நிறைய ஆராய்ச்சிகள் இதற்காக தொடங்கப்பட்டுள்ளன. நான் வடக்கு டகோட்டாவிற்கு தயாரிக்கும் முன் இந்த ஹவாய் பகுதியின் குளிர்ந்த காலத்திற்காய் கார்கள் தயாரிக்கப்பட வேண்டும் என எதிர்பார்க்கிறேன்.

வினா : இன்று தயாரிக்கப்படும் ஹைட்ரஜனில் குறிப்பிட்ட அளவு பெட்ரோல் சுத்திகரிப்பிற்காகப் பயன்படுகிறது. மேலும் குறிப்பிட்ட அளவு ஹைட்ரஜன் எத்தனாலைப் பயன்படுத்தும் உரங்களை உற்பத்தி செய்யப் பயன்படுகிறது. நேரடியாக எரிபொருள் மின்சுளை வாகனங்களுக்கு சக்தி அளிக்காமல் ஹைட்ரஜன் புதுப்பிக்கவும் பயன்படுகிறது. எனவே நாம் ஹைட்ரஜனைப் பயன்படுத்துகிறோம். இந்த உற்பத்தி எத்தனை வாகனங்கள் தயாரிக்கப் பயன்படும் என நீங்கள் எதிர்பார்க்கிறீர்கள்? BMW இணையதளத்தில் குறிப்பிட்டுள்ளபடி உருவாக்கப்படும் ஹைட்ரஜன் 250 மில்லியன் எரிபொருள் கார்களை நிரப்பப் பயன்படும். இன்று எரிபொருள் தயாரிக்கப் பயன்படுத்தும் ஹைட்ரஜனின் எரிபொருள்களில் ஒரு பகுதியைப் பயன்படுத்தினால் எவ்வளவு கார்கள் நிரப்பப்படும் என வியக்கிறேன்.

மில்லர் : உங்கள் ஆராய்ச்சியைக் கண்டு நான் வியக்கிறேன். ஹைட்ரஜனை தீவிரமாக வெளியேற்றலாம் என நிறைய மக்களுக்கு இன்னும் தெரியாது. இவற்றை தொழிற்சாலைகளில் பயன்படுத்தலாம். BMW இணையத்தில் கொடுக்கப்பட்டுள்ள தகவல்கள் மிகவும் வியக்கத்தக்கது. ஆனால் அங்கு சிறிய கருத்து உள்ளது. குறைந்தபட்சமாவது எண்ணெய் சுத்திகரிப்பில் ஹைட்ரஜன் கழிவு இருக்கும். அதே சமயம் இது ஹைட்ரஜன் பொருளாதாரத்திற்கு அதிகமாக ஹைட்ரஜன் வழங்குகிறது. இருப்பினும் ஹைட்ரஜன் பொருளாதாரம் எண்ணெய் சுத்திகரிப்பை முற்றிலுமாக வெளியேற்ற விரும்புகிறது. இதனால், ஹைட்ரஜனின் துணைப்பொருளாக எண்ணெய் அல்லாத தொழில்நுட்ப செயல்முறைகள் பயன்படுத்தப் படுகின்றன. அதே சமயம் இந்த செயல்பாடுகளுடன் தொடர்புடைய கார்பன் உமிழ்வு நிகழ்வுகள் சுற்றுச்சூழலை மிகவும் பாதிப்பதைக் கவனத்தில் கொள்ள வேண்டும். இதற்கு நிறைய வேலைகள் உள்ளன.

வினா : ஹைட்ரஜன் மூலம் இயங்கும் கார்கள், கலப்பின-முறையில் இயங்கும் கார்களுக்குப் பதிலாக விரைவில் மாற்றப்படும் என நீங்கள் நினைக்கிறீர்களா?

மில்லர் : அனைத்து கலப்பின வாகனங்களுக்குப் பதிலாக ஹைட்ரஜன் கார்கள் மாற்றப்படுமா?

…….விரைவில்? இல்லை.
இறுதியாக செய்யப்படலாம்.
நமது எதிர்கால எரிசக்தித் தேவைகளை மேலாண்மை செய்ய ஹைட்ரஜன் பொருளாதாரத்தைத் தழுவ நாம் முடிவு செய்யலாம்.

நல்லவேளையாக, கலப்பின வாகனங்கள் வளர்ச்சியில் அதிக மின் சார்ந்த உபகரணங்கள் பயன்படுத்தப் படுகின்றன. நிரந்தரமான மற்றும் திறமையான எரிபொருள் மின்சுளைகள் பரந்த அளவு தயாரிக்கும்பொழுதும், ஹைட்ரஜன் உற்பத்தி, சேமிப்பு மற்றும் விநியோகத்தை அதிகமாக நிலைநிறுத்தும் பொழுதும் எரிபொருல் கார்கள் வளர்ச்சியடையும். அதற்கு முன் உயிர்-வளிநெய் போன்ற மற்ற ஆற்றல்களைப் பயன்படுத்தலாம். மேலும் நடைமுறை வாகனங்களுக்கும் கலப்பின வாகங்களுக்கும் கலவை ஏற்படுத்த முயலாம். ஆனால் இது எரிபொருள் கார்களைப் போல் முழுவதுமாக எரியக்கூடியதில்லை. இவை வெளிநாட்டு எண்ணெயை சார்ந்திருப்பதைக் குறைக்கிறது.

வினா : ஒளிமின்னழுத்த கலங்கள் அல்லது சூரிய ஆற்றல் மூலமாக நீரை மின்பகுப்பு செய்து ஹைட்ரஜன் மற்றும் ஆக்ஸிஜனைப் பிரித்தபின் ஹைட்ரஜனை வாகன எரிபொருளாக ஏன் பயன்படுத்த முடியாது?

மில்லர் : நீங்கள் நினைத்த அனைத்தும் சரி. நீங்கள் கண்டிப்பாக ’ஹைட்ரஜன் பொருளாதாரம்’ புதிரை விவரித்துள்ளீர்கள். இவை சூரிய ஒளியை விலைமதிப்பில்லாத சொத்தாகக் கொண்டுள்ள சூரிய ஒளி அதிகம் உள்ள புவியியல் பகுதிகளுக்கு மிக முக்கியம். நமது கற்பனைகளை அதிக அளவு உருவாக்க, சூரிய ஆற்றல் மற்றும் மின்பக்குப்பை மேம்படுத்த வேண்டும். பல நோவா நிகழ்ச்சிகளில் கூறியுள்ளபடி சூரிய ஆற்றலை நேரடியாக ஹைட்ரஜனாக மாற்றும் முயற்சிகள் செய்யப்பட்டு வருகின்றன. இதுவும் மிக முக்கியப் பங்கு வகிக்கிறது.

இது நுண்ணியதாக ஆக்குகிறது. முக்கியமான குறிப்பு : சூரிய ஒளி அதிகமுள்ள பகுதிகளில் நீங்கள் வாழ்ந்தால், சூரிய மின்சுளைகள் கொண்டு அதிக மின்னாற்றல் தயாரிக்கலாம். அவற்றை ஹைட்ரஜன் தயாரிக்கத் தேவையான அளவு பயன்படுத்தலாம். நீங்கள் நேரடியாக சூரிய ஒளியை ஹைட்ரஜன் தயாரிப்பிற்குப் பயன்படுத்தினால், மின்னோட்டம் வழங்க மீண்டும் ஹைட்ரஜனை மாற்றம் செய்ய வேண்டும். மீண்டும் மாற்றுவதற்கு அதிக ஆற்றல் வீணடிக்கப்படும். மற்றொரு முக்கியமான கருத்தை கவனத்தில் கொள்ள வேண்டும். சூரிய ஆற்றலுக்குப் பதிலாக காற்று மின்னியக்களைப் பயன்படுத்தலாம். அதிக நீர் வளம் உள்ள பகுதிகளில் நீரினால் இயங்கும் மின்னியக்கிகளைப் பயன்படுத்தலாம். இது மிகவும் வியக்கத்தக்கது.

வினா : தற்பொழுது உயிருடன் உள்ளவர்களில் யாரை எரிபொருள் கலங்களின் தந்தை எனக் கூறலாம்?

மில்லர் : உண்மையான எரிபொருள் தொழில்நுட்பத்தின் தந்தை இத்தொழில்நுட்பத்தைக் கண்டுபிடித்த வில்லியம் ராபட் க்ரோவ். இவர் 1986 வரை வாழ்ந்தார். நவீன எரிபொருள் தந்தை ”முனைவர்.ஜியோப்ரே பெல்லார்டு” இதனால் இத்துறையில் பெரிய பங்களிப்பளித்த பல விஞ்ஞானிகளை குறைத்து மதிப்பிடவில்லை.

வினா : மாதம் 3000 கிலா வாட் மின்சாரம் பயன்படுத்தும் வீடுகளுக்கு எவ்வளவு பெரிய எரிபொருள் மின்சுளை தேவைப்படும்?

மில்லர் : முதலில் இன்றைய உலகில் வணிக எரிபொருள் மின்சுளை மின்னாக்கிகள் பயன்பாட்டில் உள்ளன. தூய ஹைட்ரஜன் பயன்பாட்டிற்கு எடுத்துக்காட்டாக 5கிவா உருவாக்கத்திற்கு $15000 செலவாகும் என நிர்ணயிக்கப்பட்டுள்ளது. அதேபோல் 5கிவா உருவாக்கத்திற்கு நேரடியாக இயற்கையான காற்றிலிருந்து ஹைட்ரஜன் மாற்றம் செய்து உபயோகிக்க $40000 செலவாகும். சராசரி வீட்டு உபயோகத்திற்காக இதன் விலை கணிசமாகக் குறைய வேண்டும். எரிபொருள் மின்சுளை வளர்ச்சியடைந்தாலும், அதிக அளவு உற்பத்தி செய்தாலும் மட்டுமே இது சாத்தியம். நோவா நிகழ்ச்சியில் விரிவுரையாளர் லெவிஸ் கூறியதாவது “நிலையான ஆற்றல் செயல்பாடுகளே ஹைட்ரஜன் எரிமின்கலங்களுக்கு முதன்மையான தேவை.”

வினா : எலக்ட்ரான்களை ஹைட்ரஜனிலிருந்து வடிகட்டுவதாலும் நீக்குவதாலும் எரிமின்கலங்கள் ஆற்றல் பெருகின்றன என நோவா நிகழ்ச்சியிலிருந்து கற்றுக்கொண்டேன். ஒரு டென்னிஸ் வலைக்குக்கீழ் ஊர்ந்து செல்வதைப் போல் ஹைட்ரஜன் மூலக்கூறு செயல்படுகிறது. இதேபோல் ஹைட்ரஜனை நோக்கி டென்னிஸ் வலைக்குகீழ் ஊர்வது போல் ஆக்ஸிஜன் தயாரிக்க முடியுமா? எல்க்ட்ரான்கள் வலையை சுற்றி நகர்வதால் மின் ஆற்றல் உருவாக்கப்படுகிறது அல்லது திறக்கப்படுகிறது. அங்கு நிறைய எல்க்ட்ரான்கள் ஆக்ஸிஜனுடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளன. நான் வேதியியல் நிபுணர் இல்லை. எனவே உங்களுக்கு தெளிவான விடை கிடைக்கவில்லையெனில் என்னை மன்னியுங்கள்.

மில்லர் : நீங்கள் நோவா நிகழ்ச்சியை நன்றாக கவனித்துள்ளீர்கள். ஒரு ஆக்சிஜன் அணுவிலிருந்து கொத்தான ஹைட்ரஜன் அணுக்களைப் பிரிப்பது கடினம். இரண்டாவது, எரிபொருள் மின்கல சவ்வு அவற்றை சுற்றிவர செய்வதுடன் அசைவையும் கொடுக்கிறது.

நன்றி - தமிழாக்கம்: தமிழினி, திருப்பூர்.

எரிபொருள் மின்கலம் : வினா-விடை

எரிபொருள் மின்கலம் : வினா-விடை

Re: எரிபொருள் மின்கலம் : வினா-விடை