எரிபொருட்கல சாலையூர்திகள் (Fuel-Cell Vehicles – FCVs) மெய்மை

தற்காலமாகிய இருபத்தியோராம் நூற்றாண்டின் இரண்டாவது தசாப்தத்தில் பயணியூர்திகள் எரிபொருட்கலங்களை வைத்து ஓடும் என்றால் யாவரும் சகசமாக நம்பக்கூடிய விடயம். காரணம் நாம் ஏற்கனவே சாலையில் புதிய ஃபோட் (Ford) , டொயோட்டா (Toyota), ஹொண்டா (Honda) போன்ற உற்பத்தியாளர்களிடம் இருந்து கலப்பின (hybrid) வாகனங்கள் பாதி நில எண்ணெய் பாதி எரிபொருட்சேமிப்புக்கலங்கள் கூடிய வாகனங்களை ஓட்டுவதும், இல்லை தெரிந்தவர்கள் ஓட்டுவதை அவதானித்துள்ளமையே.

எரிபொருட்கலங்கள் சாதாரண விடயமாக தற்போதைய தலைமுறை நினைப்பினும் இந்த முன்னேற்றம் ஏறத்தாழ நூறாண்டுகளுக்கு மேல் எடுத்துள்ளது என்று இவ்விடம் குறிப்பிடலாம். எரிபொருட்கலம் முதன் முதலில் 1838ஆம் ஆண்டு கண்டுபிடிக்கப்பட்டது. ஆயினும் சென்ற சில தசாப்தங்களிலேயே எரிபொருட்கலங்கள் முக்கியத்துவம் பெற்றன. குறிப்பாக விண்வெளிப் பயணங்களிலும், விண்வெளி ஆராய்ச்சிக் கூடங்கள், இராணுவத் தளவாடங்களிலும் இவை பாவனைக்கு வந்தன.

பரீட்சார்த்த உபயோக முயற்சிகளில் இருந்து எரிபொருட்கலங்களின் உபயோகங்கள் பலவென அறியப்பட்டுள்ளது. பரிசோதனைகளை விட்டு மெய்யான பாவனைகளை எடுத்துப் பார்த்தால் அது பெரும்பாலும் தொழிற்சாலைக் கட்டங்களிலேயே எனலாம். இக்கலங்கள் பிரதானமாக அத்தியாவசியச் சேவைகளை நாடியிருக்கும் தொழிற் பீடங்களில் திடீர், தற்காலிக மின் துண்டிப்புக்களின் போது பிரத்தியேக மின் சக்திதறுமொரு உபகரணமாகப் பாவிக்கப்படுகின்றது.

மேலே கூறப்பட்டது போல உபயோகங்கள் பலவிறுப்பினும் பொதுச்சாலை ஊர்திகளில் எரிபொருட்கலங்கள் பாவனை பின்தங்கியே காணப்பட்டன. இதற்கு நில எண்ணெய் எரிபொருள் உற்பத்தியாளர்கள் எதிர்ப்பு, தொழில் நுட்ப முடங்கல், ஆராய்ச்சி மூலதனக் குறைவு எனப்பல காரணங்கள் இருந்து வந்தன. ஆயினும் இந்தச் சூழ்நிலை அண்மைக்காலத்தில் எரிபொருட்கல உற்பத்திக்குச் சாதமாக மாறிவருகின்றது.

நில எண்ணெய் விலைவாசி உயர்வுகள், அவற்றின் அகழ்வு, கடவுகளின் போது ஏற்பட்டுள்ள பாரிய விபத்துக்களும் அவற்றின் பரிவிளைவுகள், எரிபொருள் எரிப்புக்களினால் தொடர்ந்து ஏற்படும் சூழல் மாசுறுதல், அவையினாலும் பலநூற்றாண்டுகளாக உண்டு பண்ணியுள்ள பூகோள தட்பவெட்ப நிலை மாற்றங்கள், சுவாசக் காற்றுக்கேடுகள் போன்ற தாழ்மையான காரணிகளினாலும் அதே சமயம் வரவேற்புக்குரிய இயற்கையைப் பேணும் வகையில் முன்னேறியுள்ள இராசாயன சக்தி உற்பத்தி தொழிநுட்ப மேம்பாடுகளும் வாகன எரிபொருட்கலத்தின் உபயோகத்திற்கு புத்துயிர் தந்துள்ளன எனலாம்.

எரிபொருட்கலங்கள் தொழிற்படும் விதம்

எரிபொருட்கலங்கள் இரசாயன மூலகங்களில் இடைப்பட்டுள்ள சக்தியை உயிர்வாயு (oxygen) அல்லது உயிரகத்துடன் இணைவுறும் மூலகம் (oxidizing agent) கொண்டு இரசாயன விளைவு மூலம் மின்சக்தியாக மாற்றித்தரும். சாதாரணமாக எரிபொருட்கலங்களில் நீர்வாயு (Hydrogen) பாவிக்கப்படும் மூலகம், அதேசமயம் நிலக்கரிவாயு (Natural Gas) மற்றும் சாராயத்து இரசாயனங்களாகிய மெதனோல் (Methonol) போன்றவை சில சமயங்களில் பாவிக்கப்படும்.

வாசகர்கள் எரிபொருட்கலங்களையும் (Fuel Cells) எரிபொருள் சேமிப்புக் கலங்களையும் (Batteries) ஒன்றாகவே கருத வாய்ப்புண்டு. ஆயினும் இக்கலங்கள் அவற்றின் தொழிற்பாட்டில் வேறுபடும். எரிபொருட்கலங்கள் உயிர்வாயு அல்லது சுற்றாடல் காற்று இருக்கும் பட்சத்தில் அதை உபயோகித்து இரசாயன விளைவின் மூலம் மின் சக்தி தருவன. சேமிப்புக்கலங்களின் தொழிற்பாடு அவ்வாறன்று. மின் சக்தியைத் தருவதற்கு சேமிப்புக் கலங்களிற்கு சுற்றாடல் மூலப்பொருட்கள் தேவையில்லை. மேலும் சேமிப்புக்கலத்தில் உபயோகத்தின் பின்னர் மின்சக்தி விரைவாக இறங்கிவிடும்.

பொதுவான எரிபொருட்கல ஊர்திகள் செயற்கை மின்பகுபொருள் (polimar electrolyte) or புரோத்தன் பரிமாற்று சவ்வுகள் (Proton exchange membranes – PEM) கொண்டு அமைக்கப் பட்டவை. சாலையில் ஓடும் மின்கல வாகன ஊர்திகளின் எரிபொருட்கலங்கள் ஏறத்தாழ 1.16V வோல்ட்கள் மின்சாரத்தையே உற்பத்தி செய்யும். எனவே பல எரிபொருட்கலங்களை அடுக்கடுக்காக இணைத்துத்தான் வாகனத்திற்குத் தேவையான உந்துசக்தியைப் பெறமுடியும். மேலும் மின்சக்தியுற்பத்தியானது புரோத்தன் பரிமாற்றுச் சவ்வுகளி்ன் பரப்பளவைப் பொறுத்தும் அமையும்.

எரிபொருட்கலங்களின் நன்மைகள்

எரிபொருட்கலங்களின் பிரதான நன்மை அவை தொழிற்படும் முறையெனலாம். இக்கலங்கள் இயங்குவது சுத்தமானமுறை என்று கூறிக்கொள்ளலாம். அதாவது இயற்கைச் சூழலை மாசுபடுத்தாமல் வாகன உந்து சக்தியைத் தருபவை எரிபொருட்கலங்கள். இவை தொழிற்படும் போது பரிவிளைவாக எஞ்சுபவை வெறும் வெப்பமும், நீருமே ஆகும்.

எரிபொருட்கல ஊர்திகள் அமெரிக்க, சீன, ஐரேப்பிய, இந்திய மற்றும் நில எண்ணெய் இறக்குமதி செய்யும் நாடுகளின் நிலஎரிபொருள் நாட்டத்தைக் குறைக்க உதவும். எரிபொருட்கலத்திற்குத் தேவையான நீர்வாயுவானது சுற்றாடலில் இருந்து பெறப்படும் இயற்கையாகவே மீழுற்பத்தியாகும் மூலப்பொருளாகும். நீர்வாயு நிலவாயு உயிரினவாயு (Bio-gas), மற்றும் விவசாயப் பண்ணை உக்கல்களில் (agricultural waste) இருந்து வடித்துக் கொள்ளக் கூடியதாகும்.

இவ்வளவு நன்மையைத் தரும் எரிபொருட்கல ஊர்திகள் இன்னும் பொதுமக்கள் கையில் இவ்வருடம் கிடைக்கப்பெறவில்லை. ஆயினும் நற்செய்தி  விரைவிலே கிடைக்கும் நிலையில் உள்ளது. அமெரிக்காவில் நெவாடா மாநிலத்தில் லாஸ்வேகஸ் நகரத்தில் வருடா வருடம் நடைபெறும் 2014 நுகர்வோர் இலத்திரனியல் கண்காட்சி விழாவில் உற்சாகமான தகவல் தரப்பட்டுள்ளது. உலகின் முதன்மை வகிக்கும் வாகன உற்பத்தியாளரான டொயோட்டா தாபனம் 2015 ஆம் ஆண்டில் பொதுமக்களுக்கு எரிபொருட்கல ஊர்திகளை விற்க உள்ளதாக அறிவித்துள்ளனர்.

தொழிநுட்பத்தைப் பொறுத்தளவில் இது நிச்சயமாக புதியதொரு உற்சாகம் தரும் எதிர்காலமே. அதாவது நாம் வருங்காலத்தில் திகைப்பாக ஒரு காலத்தில் நாம் எல்லோரும் “கொள்ளி நெருப்பு உள்ளே எரியும் இயந்திரங்களில் தான் பயணித்தோம்” என்று பேசிச் சிரிக்கலாம். அதே சமயம் குறைந்த பிரயோக சக்தியில் சிக்கனமாகவும் அமைதியாகவும் செல்லும் ஊர்திகளையே வாழ்க்கை முறையாக்கி விடுவோம்.

– யோகி