Science

Post a Comment


ఉదజని కార్లు

Hydrogen Car


ఇటీవల కాలంలో జపాను, కొరియా దేశాల నుండి ఉదజని కార్లు వస్తున్నాయి. గతంలో  ప్రస్తావించిన విద్యుత్ కార్లకి ఇవి పోటీ అన్న మాట. విద్యుత్ కార్లలో ఘటమాల (బేటరీ) ఉంటుంది; ఆ ఘటమాల ఉత్పత్తి చేసే విద్యుత్తుతో కారు కదులుతుంది. ఉదజని కార్లలో ఘటమాలకి  బదులు ఇంధన కోష్ఠికల మేటు (stack of fuel cells) ఉంటుంది; ఈ ఇంధన కోష్ఠికలు ఉత్పత్తి చేసే విద్యుత్తుతో కారు నడుస్తుంది. అనగా, విద్యుత్ ఘటాలకి బదులు కోష్ఠికలు ఉంటాయి; అదీ తేడా.

విద్యుత్ ఘటాలకి, ఇంధన కోష్ఠికలకి మధ్య మౌలికమైన తేడా ఏమిటంటే ఘటాలలో ఇంధనం ఘటాలలోనే ఉంటుంది;  కనుక ఇంధనం ఖర్చు అయిపోగానే పాత బేటరీని పారేసి కొత్తది కొనుక్కుంటాం. కాని, ఇంధన కోష్ఠికలలో ఇంధనం (ఉదజని) బయట నుండి సదా సరఫరా చేస్తూ ఉంటాం కనుక సరఫరా జరుగుతున్నంత సేపూ కోష్ఠిక పని చేస్తుంది. ఈ రకం కోష్ఠికలతో నిర్మించిన  వాహనాలలో పెట్రోలుకి బదులు ఉదజని వాయువు వాడతాము కనుక రాతి నూనె మీద ఆధారపడడం తగ్గుతుంది. జపాను, కొరియా, భారతదేశం రాతి నూనె దిగుమతుల మీద ఆధారపడడం వల్ల ఎన్ని ఇబ్బందులని ఎదుర్కొంటున్నాయో నేను చెప్పాలా?

భారతదేశంలో రాతి నూనె వంటి ఇంధన తైలాల నిల్వలు సమృద్ధిగా లేవు; విశేషంగా దిగుమతి చేసుకుంటున్నాం. దేశంలో దొరికే బొగ్గు నాసి రకం కనుక బొగ్గుని కూడ విశేషంగా దిగుమతి చేసుకుంటున్నాం. కీలకమైన వనరులకై విదేశాల మీద ఆధారపడడం మంచిది కాదు. పోగా, వీటికి మన విదేశీ మారకపు నిధులు విశేషంగా ఖర్చు అయిపోతున్నాయి. పైపెచ్చు బొగ్గు వాడకం వల్ల మసి, నుసి, వంటి కల్మషాదులతో ఎన్నో ప్రతికూలతలు ఉన్నాయి. అణుశక్తి మీద ఆధారపడదామా అంటే ప్రమాదాల వల్ల వాటిల్లే ప్రతికూలతలు వాటికి ఉన్నాయి. ప్రతీ ఒక్క సాంకేతిక పరిష్కారానికి ఏదో ఒక ప్రతిబంధకం కనిపిస్తోంది. ఈ సందర్భంలో ఉదజని వాయువుని ఇంధనంగా వాడడం వల్ల వచ్చే కష్టసుఖాలని ఒకసారి సమీక్షిద్దాం.

ఉదజని ఒక వాయువు. ఈ వాయివుని విద్యుత్-రసాయనిక ప్రక్రియలకి లోను చేసినప్పుడు విద్యుత్తు పుట్టుకొస్తుంది. వివరాలు ఇక్కడ అనవసరం కానీ ఈ ప్రక్రియలో వేడి, నీరు అనుజనితాలు (byproducts); ఇవి కాలుష్య కారకాలు కావు. పైగా, ఉదజని విశ్వవ్యాప్తంగా దొరుకుతుంది. కనుక ఉదజనితో నిర్మించిన ఇంధన కోష్ఠికలకి మంచి భవిష్యత్తు ఉందని కొందరి భావన.

ఇటువంటి కోష్ఠికలని దక్షతతో నిర్మించడం ఎలాగో ఇంకా అవగాహహనలోకి రాలేదు. వీటిని ఆచరణలో పెట్టాలంటే సాంకేతికంగా ఐదు మహాద్భుతాలు జరగాలి: (1) ఉదజని వాయువుని పెద్ద ఎత్తున, చవగ్గా తయారు చెయ్యగలిగే మార్గం కావాలి. (2) కార్లలోని పెట్రోలు టేంకు ఆక్రమించినంత తక్కువ స్థలంలో ఎక్కువ ఉదజని వాయువుని నిల్వ చెయ్యగలిగే, ప్రమాదరహితమైన, పద్ధతి కావాలి; అప్పుడే ఇంధన కోష్టికలని వాడిన వాహనాలకి విపణి వీధిలో పలుకుబడి ఉంటుంది. (3) ఇంధన కోష్ఠికలని  వాడే వాహనాలలో ఇంధనం అయిపోయినప్పుడల్లా తిరిగి నింపడానికి దేశవ్యాప్తంగా “ఉదజని బంకులు” (పెట్రోలు బంకులులా) ప్రయాణీకులకి అందుబాటులో ఉండాలి; అంటే ఉత్పత్తి కేంద్రాలనుండి పంపిణీ స్థలాలకి ఇంధనాన్ని సరఫరా చెయ్యడానికి కావవలసిన అవస్థాపన (infrastructure) సౌకర్యాలు ఉండాలి. (4) పెట్రోలుని నింపగలిగినంత జోరుగా ఉదజని ఇంధనాన్ని కూడా కారులో నింపగలగాలి. (విద్యుత్ కార్లలో బేటరీని పూర్తిగా ఛార్జి చెయ్యడానికి పది గంటలు పడుతుంది. అప్పుడు అది 300 మైళ్ళు వెళుతుంది.) (5) ఇప్పుడు వాడుకలో ఉన్న అంతర్దహన  యంత్రాలతో పోటీ పడే విధంగా ఇంధన కోష్ఠికల నిర్మాణం మీద పరిశోధనలు ముమ్మరంగా జరగాలి. పెట్రోలుతో నడిచే కార్లతో పోటీ పడి నెగ్గుకు రావాలంటే పైన చెప్పిన అయిదు గొంతేలమ్మ కోరికలు తీరాలి.

ఈ గొంతేలమ్మ కోరికలు అన్నీ తీరినా, మనకి కావలసిన ముడి పదార్థం అయిన ఉదజని ఎక్కడ నుండి పుట్టుకొస్తుంది? దీనికి రకరకాల మార్గాలు ఉన్నాయి. ప్రస్తుతం అందుబాటులో ఉన్న పద్ధతి ప్రకారం ఉదజని తయారీకి సహజ వాయువు (natural gas) ని ముడి పదార్థంగా వాడతారు. కానీ సహజ వాయువు కూడా రాతి నూనెలా శిలాజ ఇంధనమే (fossil fuel) కదా అని  కొంతమంది అభ్యంతరం చెప్పవచ్చు. వేరొక మార్గం ఏమిటంటే పేడ పోగులు, పెంట కుప్పలు (landfills), ఊరు వెలుపల బహిష్కరణ పొందే మురుగు (sewage), వగైరా వ్యర్థ పదార్థాలనుండి పుట్టుకొచ్చే “బయోగేస్” నుండి ఉదజనిని సేకరించవచ్చు. వ్యవసాయం, పాడి పరిశ్రమ ఎక్కువగా ఉన్న ప్రదేశాలలో ఈ రకం ప్రక్రియలు లాభసాటిగా ఉంటాయి. ఈ రకం ప్రక్రియలతో జపాను అప్పుడే చాల పురోభివృద్ధి సాధించింది. ఎండలు ఎక్కువగా ఉండి, వ్యవసాయం తక్కువ ఉన్న ప్రదేశాలలో సూర్యరశ్మి ద్వారా విద్యుత్తుని పుట్టించి, ఆ విద్యుత్తుతో నీటిలో ఉన్న ఉదజనిని వెలికి తీయవచ్చు. మూడో మార్గం ఏమిటంటే కారు యొక్క ఇంధనపు తొట్టెలో పెట్రోలుకు బదులు నీళ్లతో నింపడం! అప్పుడు ఆ నీటి నుండి ఉదజని వాయువుని విడగొట్టే పరికరాన్ని కారులోనే ఇమిడ్చి, ఆలా పుట్టుకొచ్చిన ఉదజని వాయువుని ఇంధనపు కోష్ఠికలలో వాడడం. ఈ రకం కార్లు జపానులో అప్పుడే అమ్మకానికి వచ్చేయి. ఈ రకం కార్లు ఇండియాలో కూడా వస్తే మన దేశపు పెట్రోలు ఖర్చులు విపరీతంగా తగ్గుతాయి. వాతావరణ కాలుష్యం కూడా విపరీతంగా తగ్గుతుంది.

ఇంధన కోష్ఠికలతో విద్యుత్తుని పుట్టించి కేవలం వాహనాలని (కార్లు, బస్సులు, ఓడలు, వగైరా) నడపడానికే వాడనక్కర లేదు; ఆ విద్యుత్తుని తిన్నగా మన విద్యుత్ వలయం (గ్రిడ్) లోకి పంపవచ్చు. ప్రపంచ వ్యాప్తంగా ఉన్న విద్యుత్ వలయాలకి ఒక పెద్ద లొసుగు ఉంది. ఈ  వలయాలలో విద్యుత్తుని నిల్వ చెయ్యలేము; తయారు చేస్తూన్న విద్యుత్తుని వెనువెంటనే ఖర్చు పెట్టేసుకోవాలి. కనుక “కరెంటు” పోకుండా ఎల్లవేళలా సరఫరా జరగాలంటే మన విద్యుత్ కేంద్రాలని గరిష్ఠ అవసరాలకి సరిపోయేటంత పెద్దగా రూపకల్పన చెయ్యాలి. అప్పుడు అవసరం సన్నగిల్లిన సమయాలలో అవసరానికి మించి జరిగిన ఉత్పత్తి వ్యర్థం అయిపోకుండా ఉదజనిని పుట్టించడానికి ఉపయోగించి, ఆ ఉదజనిని పీపాలలో దాచి, అవసరం పెరిగినప్పుడు ఆ ఉదజనిని ఇంధన కోష్ఠికలలో వాడి వెలితిని భర్తీ చేసుకోవచ్చు. ఈ  రకంగా ఆలోచిస్తే ఇంధన కోష్ఠికలకి భవిష్యత్తు ఉందనే అనిపిస్తుంది.

నిజానికి ఇంధన కోష్ఠికల మీద పరిశోధన చెయ్యవలసిన అవసరం భారతదేశానికే ఉంది. మనం అగ్ర రాజ్యాల సరసన నిలబడగలగాలంటే శక్తి వనరులకై పరదేశాల మీద ఆధారపడకూడదు. సెల్ ఫోనులు వచ్చేక మన జీవితసరళిలోనే పెను మార్పులు వచ్చినట్లు, ఇంధన కోష్ఠికలు చవకగా, సమర్ధవంతంగా దొరికిన నాడు భారతదేశంలో మరొక విప్లవం వస్తుంది. కనుక వీటి మీద పెట్టుబడి పెట్టి పరిశోధనలు చెయ్యవలసిన అవసరం భారతదేశానికి ఎంతయినా ఉంది.

 

**** సశేషం ****

Sources:
http://www.fuelcellcars.com/californias-fuel-cell-cars-could-be-powered-by-poop/

ఆశ లేని వాడికి అడవైనా ఇల్లైనా ఒకటే – బాలరామాయణం

సంపాదకులు: మధు బుడమగుంట, ఉమ బుడమగుంట (కాలిఫోర్నియా, యు.ఎస్.ఎ.)