Fuel Cell - எரிமக்கலன் மின்கலம் - பொது விவரம். பகுதி 3

ஒரு பேட்டரியில் பாசிடிவ் மற்றும் நெகடிவ் இணைப்புகள் இருப்பது போல இந்த ஃபூயல் செல்லிலும் (எரிபொருள் மின்கலம் ) பாசிடிவ் மற்றும் நெகடிவ் இணைப்புகள் இருக்கும். இது நேர்மின்சாரம் (DC or direct current) தரும்.

இதற்கு முன் நாம் பெட்ரோல் அல்லது டீசல் போன்ற எரிபொருள்களில் இருந்து மின்சாரம் தயாரிக்க எரிபொருள் மின்கலம் பயன்படும் என்று பார்த்தோம். ஆனால், பெட்ரோலை பயன்படுத்தி மின்சாரத்தை நேரடியாக தயாரிக்கும் தொழில் நுட்பம் பெரிய அளவில் இல்லை. அதற்கு பதிலாக, மெத்தனால் (methanol) என்ற ‘விஷ சாராயத்தையோ' அல்லது ஹைட்ரஜன் வாயுவையோ பயன்படுத்தி மின்சாரம் தயாரிக்கும் தொழில் நுட்பம் தான் (ஓரளவாவது) வளர்ந்து இருக்கின்றது. எனவே fuel cellஐப் பொறுத்த வரை தற்போதைக்கு எரிபொருள் என்பது மெத்தனால் அல்லது ஹைட்ரஜன் மட்டுமே.

இதில் ஹைட்ரஜன் எரிந்தால் வருவது தண்ணீர். மெத்தனால் எரிந்தால் வருவது கார்பன் டை ஆக்சைடு (carbon dioxide) மற்றும் தண்ணீர். நாம் ‘எரிந்தால்' என்று சொன்னாலும், ஃபூயல் செல் சரியாக வேலை செய்யும்பொழுது உள்ளே நெருப்பு ஒன்றும் எரியாது. ஹைட்ரஜனும் காற்றும் (அதாவது காற்றில் இருக்கும் ஆக்சிஜனும்) வேதிவினை புரிந்து தண்ணீர் வரும்பொழுது, வேதிவினையின் ஆற்றல் (energy of reaction) மின்சாரமாக எடுக்க முடியும். அதைப்போலவே மெத்தனாலும் காற்றும் வினை புரிந்து தண்ணீரும் கார்பன் டை ஆக்சைடும் வரும்; மின்சாரமும் கிடைக்கும்.

இங்கு ஒரு விஷயத்தை கவனிக்க வேண்டும். ஹைட்ரஜனைக்கொண்டு எரிமக்கலனில் மின்சாரம் எடுக்க வேண்டும் என்றால், முதலில் ஹைட்ரஜன் இருக்க வேண்டும். ஹைட்ரஜனை எங்கிருந்து வரும்? தண்ணீரில் மின்சாரம் செலுத்தினால் ஹைட்ரஜனும் ஆக்சிஜனும் கிடைக்கும் என்றாலும், மொத்தத்தில் இந்த முறையில் ஆற்றல் இழப்புதான் இருக்கும். அதாவது, நீங்கள் 1 யூனிட் மின்சாரத்தை செலுத்தி தண்ணீரில் இருந்து கொஞ்சம் ஹைட்ரஜனை எடுப்பதாக வைத்துக்கொள்வோம். அந்த ஹைட்ரஜனை வைத்து இந்த ‘எரிமக்கலனின்' மூலம் திரும்ப 1 யூனிட் மின்சாரம் பெற முடியாது. சுமார் அரை யூனிட் தான் பெறமுடியம். மற்றவை சேதாரத்தில் போய்விடும்.

பிறகு ஏன் இந்த ஹைட்ரஜன் ஃபூயல் செல்?

சில சமயங்களில் ஹைட்ரஜன் குறைந்த விலையில் கிடைக்கலாம் (பெட்ரோலிய கம்பெனிகளிலிருந்து சில வேதிவினையில் வெளிவரும் ஹைட்ரஜன் கிடைக்கும்). இன்னொன்று, ஹைட்ரஜனை ஒரு சிலிண்டரில் அடைத்து தேவையான இடத்திற்கு கொண்டு சென்று மின்சாரத்தை தயார் செய்து உபயோகப்படுத்தலாம். மின்சாரத்தை ”அப்படியே தூக்கிக் கொண்டு” தேவையான இடத்திற்கு போக வேறு வழி இல்லை. கிலோக் கணக்கில் அல்லது டன் கணக்கில் ஹைட்ரஜனை சேமித்து (store செய்து) வைக்கலாம். மின்சாரத்தை சேமிப்பது அவ்வளவு சுலபமாக முடியாது. (குறிப்பு; ஹைட்ரஜனைக் கூட சிலிண்டரில் அடைப்பது அவ்வளவாக economical மற்றும் பாதுகாப்பு/ safety இல்லை. அதனால் ஹைட்ரஜன் சேமிப்பு / storage என்று ஒரு தனி வழியில் ஆராய்ச்சி போய்க்கொண்டு இருக்கிறது).

மெத்தனால் என்பது மரப்பட்டைகளில் இருந்து காய்ச்சி எடுக்கப்படும். அதனால், மெத்தனால் (பெட்ரோலியம் போல) இன்னும் கொஞ்சம் காலத்தில் தீர்ந்துவிடும் என்று பயம் இல்லை. மரங்கள் சூரிய ஒளியை பயன்படுத்தி (காற்றிலுள்ள கார்பன் டை ஆக்சைடையும் நிலத்திலுள்ள நீரையும் சேர்த்து) வளர்ந்து வருவதால் அவை எப்பொழுதும் கிடைக்கும்; மெத்தனாலும் கிடைக்கும் என்ற நம்பிக்கை உண்டு.

எப்படியோ ஒரு விதத்தில் எரிபொருளான ஹைட்ரஜனையோ, மெத்தனாலையோ கொண்டு வந்து விட்டால், ஃபூயல் செல் அவற்றிலிருந்து மின்சாரத்தை தயார் செய்வது எப்படி?