Last Update : 21-March-2012, Wednesday
 

હાલનાં ઇંધણના ડેપો પરથી જ વિતરણ થઈ શકશે મોટરકારના ઇંધણનો પ્રદૂષણરહિત વિકલ્પ આવી રહ્યો છે

ડિસ્કવરી- ડો. વિહારી છાયા

ઇંધણનો સ્વચ્છ વિકલ્પ એમોનિયા લડાઈના મેદાનમાં પણ તે પેદા કરી શકાશે
વિદ્યુત પૃથ્થકકરણની પદ્ધતિથી પાણીનું વિઘટન કરી હાઈડ્રોજન મેળવાય છે. આ હાઈડ્રોજન હવામાંના નાઈટ્રોજન સાથે સંયોજાઈને એમોનિયા બને છે. તે એમોનિયા મોટરકારમાં ઇંધણ પૂરું
પાડે છે.
ધણનો એક નવો વિકલ્પ આવી રહ્યો છે તે છે એમોનિયા. એમોનિયા ઇંધણનો કેવી રીતે વિકલ્પ બની રહે તે જાણવું જોઈએ.
પેટ્રોલ, ડીઝલ, એલપીજીના ભાવો માત્ર આપણાં જ નહીં પણ અનેક દેશના અર્થતંત્રોને અસ્તવ્યસ્ત કરી રહેલ છે. રાજકીય, સામાજીક અને આર્થિક ઉથલપાથલ સર્જી રહ્યા છે. તેમના વિકલ્પે સીએનજીનો ઉપયોગ થાય છે તે પણ ખનીજ વાયુ છે તેમાં મુખ્યત્વે મીથેનવાયુ હોય છે તે પણ મોંઘો થઈ રહ્યો છે. બીજી બાજુ બાયોઇથેનોલ, બાયોડીઝલ જેવા બાયોઇંધણ પણ વિકલ્પ બની રહ્યા છે. પરંતુ તે ખેતપેદાશો જેવી કે શેરડી, મકાઈ વગેરેમાંથી બનતા હોઈ તે પેદાશોની અછત ઉભી થાય છે અને તેના ભાવો વધે છે. આ ખાદ્યપદાર્થો છે તેની સમસ્યા ઉભી થાય છે. ઇંધણની સમસ્યાઓનો કારગત ઉકેલ પ્રદુષણ રહિત હાઈડ્રોજન ચર્ચાઈ રહ્યો છે. તેમ છતાં તે હજુ વ્યાપક ઉપયોગમાં આવ્યો નથી. આ પરિસ્થિતિમાં એમોનિયા ઉપયોગી થાય ચે. એમોનિયા વિતરણ માટે જુદું માળખું પણ ઉભું કરવું પડે તેમ નથી. હાલના ઇંધણના ડેપો દ્વારા તેનું વિતરણ થઈ શકે તેમ છે. એમોનિયા ઇંધણનો વિકલ્પ કેવી રીતે બની શકે તેમ છે તે પ્રદુષણરહિત કેવી રીતે છે તેનો વ્યાપક ઉપયોગ કેવી રીતે થઈ શકે છે.
આપણે એમોનિયાને તેની તીવ્ર ગંધથી ઓળખીએ છીએ. કોઈને વાઈ આવી હોય ત્યારે એમોનિયાની શીશી સૂંઘાડવામાં આવે છે. તેની તીવ્ર વાસથી દર્દી જાગ્રત થઈ જાય છે. હાઈડ્રોજનને ભૂલી જઈએ. એમોનિયા મોટરકારો માટે પ્રદુષણરહિત ઇંધણ વિકસી શકે તેમ છે.
એમોનિયા નાઈટ્રોજન અને હાઈડ્રોજનનું સંયોજન છે. નાઈટ્રોજનનું એક પરમાણું અને હાઈડ્રોજનના ત્રણ પરમાણુનું તે સંયોજન છે. તે ઘણો જ દ્રાવ્ય વાયુ છે. તેને વાતાવરણના નાઈટ્રોજનમાંથી કૃત્રિમ રીતે ‘હેબર’ પ્રક્રિયા દ્વારા બનાવી શકાય છે. કોલગેસની બનાવટમાં આડપેદાશ તરીકે મળે છે. તે શીતક દ્રવ્ય (રેફ્રીજરન્ટ) તરીકે વપરાય છે. તે વિસ્ફોટકો અને રાસાયણિક ખાતરોની બનાવટમાં વપરાય છે.
એમોનિયાનું દહન થાય છે ત્યારે નાઈટ્રોજન અને પાણીની બાષ્પ મળે છે. એમોનિયાને સહેલાઈથી પ્રવાહીરૂપે સંગ્રહી શકાય છે. જેમ કરવું હાઈડ્રોજન માટે સહેલું નથી. તેનો અર્થ એ થાય કે તેની હેર-ફેર માટે મોટા ખર્ચે તૈયાર કરેલ નવી માળખાગત સુવિધાની જરૂર નથી.
ટેક્સાસ ટેક યુનિવર્સિટીના તજજ્ઞો ફલેમંિગ અને ટિમ મેક્સવેલ એમોનિયા ઉત્પન્ન કરવા માટે તંત્ર વિકસાવી રહ્યા છે જે ઇંધણ પૂરવાના મથકો જેને ડેપો કહીએ છીએ તેમાં સ્થાપિત કરી શકાય. તે મેઈન્સમાંથી આવતી વિદ્યુત પૂરવઠો આપતાં વિદ્યુત પૃથક્કરણ (જેમાં વિદ્યુતની મદદથી દ્રાવણનું ઘટક તત્વોમાં વિઘટન થાય છે) ની મદદથી પ્રથમ તે પાણીમાંથી હાઈડ્રોજન મેળવે છે. (પાણી હાઈડ્રોજન અને ઓક્સિજનનું સંયોજન છે) તે પછી હાઈડ્રોજનનું હવામાન નાઈટ્રોજનનું સંયોજન કરે છે. પરિણામે એમોનિયા ઉત્પન્ન થાય છે. આમ હાઈડ્રોજન અને નાઈટ્રોજનનું જોડાણ થતાં એમોનિયા બને છે.
આ માટે સંશોધકો એ ઔદ્યોગિક ધોરણે એમોનિયા ઉત્પન્ન કરવા વપરાતી હેબર-બોસ્ક પ્રક્રિયાનો ઉપયોગ કર્યો. સંશોધકોએ નાના-પાયે કામ કરે તેવું તે સાધન વિકસાવ્યું. અને તેઓ એમોનિયા સસ્તામાં મેળવી શક્યા.
તેમના આ તંત્રમાં એક પિસ્ટન ઝડપથી હાઈડ્રોજન અને નાઈટ્રોજનને સંકોચે છે. જેથી વાયુઓ ૪૦૦ અંશ સેલ્સિયસ સુધી ગરમ થાય છે. આ મિશ્રણને એક ચેમ્બરમાં ભરવામાં આવે છે. તેમાં આર્યન ઓક્સાઈડ નામનું રસાયણ હોય છે તે ઉદ્દીપક તરીકે કામ કરે છે. ઉદ્દીપકને અંગ્રેજીમાં ‘કેટેલીસ્ટ’ કહે છે. તે રાસાયણિક પ્રક્રિયામાં ભાગ લેતું નથી પરંતુ તે રાસાયણિક પ્રક્રિયાને ઉત્તેજે છે. અહીં તે તણખા જેવું કામ કરે છે. તેનાથી વાયુઓ હજુ વધારે ગરમ થાય છે અને એમોનિયા બને છે. તે પછી ત્રીજી ચેમ્બરમાં મિશ્રણનું સંકોચન દૂર થાય છે અને ઓરડાના તાપમાન એટલે કે સામાન્ય તાપમાન સુધી ઠંડુ થાય છે. આમ થાય છે ત્યારે તે બીજા પિસ્ટનને ધકેલે છે. તેમ કરતાં યાંત્રિક ઉર્જા પાછી મેળવે છે અને ફેન પરથી તેને કોમ્પ્રેસરને આપવામાં આવે છે. તેનાથી ઉર્જાનો વપરાશ નોંધપાત્ર રીતે ઘટે છે.
છેવટે એક ‘હીટ પંપ’ મિશ્રણને ૭૫ અંશ સેલ્સિયસ સુધી ઠંડુ પાડે છે. તેના કારણે એમોનિયા જે એકઠો થયો હોય છે તેનું પ્રવાહીકરણ કરે છે. સંશોધકોની ટીમના કહેવા પ્રમાણે આખા તંત્રને એક પ્રમાણભુત પાત્રમાં ગોઠવી શકાય છે. અને તેને ટ્રક દ્વારા જ્યાં લઈ જવાનું હોય ત્યાં લઈ જઈ શકાય છે. તે ઇંધણના ડેપોમાં લઈ જઈ ત્યાં સ્થાપિત કરી શકાય છે. ત્યાં તે રોજના ૪૦૦૦ થી ૪૦૦૦૦ લીટર એમોનિયા બનાવી શકે છે. આ તંત્રની ડીઝાઈન ‘પ્રોયુલર’ છે તેથી તેની ક્ષમતા સહેલાઈથી વધારી શકાય છે. તંત્રમાં મોડ્યુલ ઉમેરતા જાઓ તેમ તેની ક્ષમતા વધતી જાય છે. આ રીતે બનતા એમોનિયાનો ખર્ચ એક લીટરના ૨૦ સેન્ટ જેટલો થાય. (એક ડોલરના એકસોમાં ભાગને સેન્ટ કહે છે)
યુનિવર્સિટી ઓફ ઓક્સફર્ડના રસાયણવિજ્ઞાની એડમાન ત્વાંગના મતે આ તંત્રનું મોબાઈલ એકમ પાણી અને રીન્યુએબલ ઊર્જાના સ્ત્રોત દ્વારા મેળવેલ વિદ્યુત ઊર્જાની મદદથી એમોનિયા ઇંધણ દૂર દરાજના વિસ્તારોમાં ઉપયોગી થઈ શકે. અમેરિકાના લશ્કર અને હવાઈદળને આ પ્રણાલિ લડાઈના મેદાનમાં ઉપયોગી થઈ શકે તેમ છે. આ તંત્ર એટલે કે પ્રણાલિકા વિકસાવનાર તજજ્ઞો જ્હોન ફલેમિગ અને ટિમ મેક્સવેલ અમેરિકાના લશ્કર અને હવાઈદળ સાથે આ માટે કામ કરી રહ્યા છે. ઇંધણના ડીપો દૂર હોય તો પણ લડાઈના મેદાનમાં ટેંક જેવા યુદ્ધવાહનને ઇંધણની જરૂર પડી તો ત્યાં પહોંચી એમોનિયા ઇંધણ આ પ્રણાલિ પુરું પાડી શકે તેમ છે.
જોકે ઉપરોક્ત યુનિવર્સિટી ઓફ ઓક્સફોર્ડના રસાયણવિજ્ઞાની ત્વાંગને ખાતરી નથી કે એમોનિયા બનાવવા માટે જે હાઈડ્રોજનની જરૂર છે તે આર્થિક રીતે પોષાય તેમ આ રીતે બનાવી શકાય. જોકે ફલેમંિગ અને મેક્સવેલે આ સમસ્યાનો ઉકેલ શોધી કાઢ્‌યો છે. તેમણે વિદ્યુત પૃથક્કરણ (ઇલેક્ટ્રોલીસીસ) પદ્ધતિથી પાણીનું વિઘટન કરી હાઈડ્રોજન મેળવવાની જે રીત છે તેનો ખર્ચ અડધો થાય તેવી હાઈડ્રોજન મેળવવાની રીત શોધી કાઢી છે.
પરંપરાગત વિદ્યુત પૃથ્થકરણની રીતના એકમમાં બે વોલ્ટના વિદ્યુતકોષો એકસોથી પણ વધારે સંખ્યામાં શ્રેણીમાં જોડવામાં આવે છે. તે ૨૪૦ વોલ્ટના મેઈન્સ વિદ્યુત સપ્લાયથી વિદ્યુત ઉર્જા આપી શકાય તે નિશ્ચિત કરે છે. તેની સાથે ટ્રાન્સફોર્મર જેવી પ્રયુક્તિનો ઉપયોગ કરી મેઈન્સ વોલ્ટેજને ૧.૭૫ વોલ્ટ સુધી ઘટાડવામાં આવે છે. અત્રે યાદ રહે કે વિદ્યુત મથકોમાંથી કે ગ્રીડમાંથી આપણાં ઘરોમાં, કારખાનામાં કે અન્યત્ર જે વિદ્યુત પૂરવઠો પહોંચે છે તેને મેઈન્સ કહે છે. આપણા ઘરમાં વીજળીના બોર્ડમાં આવેલી પ્લગમાં પીન ભરાવી આપણે તે મેળવીએ છીએ. ટ્રાન્સફોર્મર એવું સાધન વિદ્યુત દબાણ એટલે કે વોલ્ટેજને વધારે છે કે ઘટાડે છે. પહેલા પ્રકારનાને ‘સ્ટેપઅપ’ કહે છે જ્યારે બીજા પ્રકારનાને ‘સ્ટેપ ડાઉન’ ટ્રાન્સફોર્મર કહે છે. દાખલા તરીકે વીજમથકોમાંથી ગ્રીડમાં વહેતો વિદ્યુતપ્રવાહ (કરન્ટ) ઘણાં જ ઉંચા દબાણને વહેતો હોય છે. જ્યારે આપણાં ઘરમાં તો ૨૩૦ થી ૨૫૦ વોલ્ટ દબાણે વિદ્યુત પ્રવાહની જરૂર હોય છે તેથી સ્ટેપડાઉન ટ્રાન્સફોર્મરની મદદથી વિદ્યુત દબાણ એટલે કે વોલ્ટેજ ઘટાડવામાં આવે છે. તેને પણ સેલફોનનું ચા૪જંિગ કરવાવ સાવ ઘટાડી નાખવામાં આવે છે. તે માટે ‘ચાર્જર’ વાપરીએ છીએ.
અહીં પણ ટ્રાન્સફોર્મર જેવી પ્રયુક્તિને ઉપયોગ કરી મેઈન્સ વોલ્ટેજને ઘટાડી ૧.૭૫ વોલ્ટ કરવામાં આવે છે. તજજ્ઞ જ્હોન ફલેમંિગે તેની ડીઝાઈનને સરળ બનાવી દીધી છે. માત્ર આઠ કોષોનો ઉપયોગ કરે તેવી સરળ ડીઝાઈન વિકસાવી છે. તેના કારણે આ આખી પ્રયુક્તિ તેની બનાવટમાં અને વપરાશમાં સસ્તી થઈ જાય છે. તેમના મતે તેમની આ નવી ડીઝાઈનથી એક કિલોગ્રામ દીઠ ૨.૮૦ ડોલર હાઈડ્રોજન ઉત્પન્ન કરી શકાય. પરંપરાગત વિદ્યુતના એકમની મદદથી ૫.૨૦ ડોલર હાઈડ્રોજન ઉત્પન્ન કરી શકાય.
પરંપરાગત મોટરકાર એમોનિયાનો ઇંધણ તરીકે ઉપયોગ કરી શકે છે. મોટરકાર તેના મિશ્રણનો ઉપયોગ કરી ચાલી શકે છે. મિશ્રણ ૯૦ ટકા પેટ્રોલ અને ૧૦ ટકા એમોનિયાથી ચાલી શકે છે. ઘણી મોટરકારો ફ્‌લેક્સીબલ ફ્‌યુઅલ વેહીકલ એટલે કે ફ્‌લેક્સીબલ ઇંધણથી ચાલતું વાહન છે. તેમાં પેટ્રોલ અને ઇથેનોલનો ઉપયોગ થાય છે. આ ઇથેનોલ બાયોઈથેનોલ પણ હોઈ શકે છે. શેરડીમાંથી બનાવવામાં આવે છે. તેમાં પણ રૂપાન્તર કરી એવા ઇંધણ પર ચલાવી શકાય જેમાં ૮૫ ટકા એમોનિયા હોય. ઇથેનોલ-પેટ્રોલના મિશ્રણથી ચાલતા મોટરકારમાં સંવેદકો (સેન્સર) હોય છે તે એન્જીનમાં દાખલ થતાં પેટ્રોલ અને ઇથેનોલના પ્રમાણને સતત પરખે છે અને તેને અનુલક્ષીને સ્પાર્કના ટાઈમીંગ નિશ્ચિત કરે છે. હવે એમોનિયાની મદદથી વાહનોને ચલાવવા, વાહનોનું પ્રોગ્રામીંગ ફરીથી કરવું પડે અને વાહનોમાં દબાણ નીચે એમોનિયા ભરેલી ઇંધણની ટાંકી હોવી જોઈએ.
ઉપરોક્ત સંશોધકોની ટીમ એવા એન્જીનની ડીઝાઈન પણ તૈયાર કરી રહેલ છે જે માત્ર એમોનિયાથી ચાલે. તેને ‘લીનીયર ઈલેકટ્રીક ઈન્ટરનલ કબસ્ટન એન્જિન’ એટલે રેખીય વિદ્યુત અંતર્દહન એન્જિન કહે છે. તે હાલની ડીઝાઈન પર આધારિત છે. તેને ફ્રી પિસ્ટન ડીઝાઈન કહે છે. તેમાં હવા અને એમોનિયાનું દહન થતાં પિસ્ટન આગળ પાછળ ગતિ કરે છે. તેનાથી વિદ્યુત જનરેટર ચાલે છે. તેનાથી ઉત્પન્ન થતી વિદ્યુત મોટરને ઊર્જા આપે છે. તેથી મોટર પૈડાંને ભ્રમણ આપે છે.
આ એમોનિયા મોટરકાર ચલાવવા માટેનો નવો વિકલ્પ ઉભરી રહ્યો છે. પ્રદૂષણ કરતાં વાયુઓ તે છોડતો નથી. તે ઉત્સર્જનમુક્ત ઇંધણ સાબિત થાય તેમ છે.

Share |

વૈવિધ્ય

• તંત્રી લેખ • પ્રસંગપટ
• દિલ્હીની વાત • આસપાસ
• ન્યુઝ વ્યુઝ •વાતવાતમાં
• નેટવર્ક • અવસાન નોંધ
 
 

Science and Technology

માર્સ - ૫૦૦ ''પૃથ્વી પરનો સ્પેસ ટ્રાવેલનો સૌથી લાંબો પ્રયોગ''

પપુઆ ન્યુગીનીના દરિયામાં ઃ સોલ્વારા-૧
માઇફો-લિપો ફિલિંગ
વ્યાયામ અને આહારથી BP ઘટાડી શકાય... !
બ્રો-લિફટ કે પાળ લિફટ
 

Gujarat Samachar Plus

ફૈટી ફૂડથી આક્રમકતામાં વધારો થાય છે
સંસ્કૃતિ અને સેહતનો સાથી પાન
 

Gujarat Samachar Plus

હેરિટેજનું રિસ્ટોરેશન કે શાળાનું ડિસ્ટ્રક્શન?
અમદાવાદ યુનિ.માં હેરિટેજ કોર્સનું કમઠાણ
સચિનની સો સદીઓની પ્રત્યેક ક્ષણોનું સરવૈયું
એલ.ડી એન્જિ દ્વારા ૧૮ અર્થ ક્વેક રેઝિસ્ટન્સ લેબ
ચોગ્ગા-છગ્ગાની રમઝટને વઘુ ૧૫ લાખ ક્રિકેટ ક્રેઝી માણશે
મઘ્યમ વયની મહિલાઓના હૃદય નબળા બની રહ્યા છે
ડોર નોબ્સનો મિડાઈવલ લુક હવે ગુજરાતમાં પણ
  More Stories
 
 

84th Oscar Awards

   

પાંચ રાજ્યોમાં ચૂંટણી ....

election
 
amul
   
   

Gujarat Samachar POLL

લાઠીચાર્જ @ ગાંધીનગર

webad3 lagnavisha
   

Follow Us

Facebook Twitter
   
 
   

ARCHIVES
સમાચાર સંગ્રહ જોવા અહી ક્લિક કરો

aaj

આજનું પંચાગ

આજનું ભવિષ્ય
સુપ્રભાતમ્

આજનું ઔષધ

આજની જોક આજની રેસીપી
       
 
 

વૈવિધ્ય

• તંત્રી લેખ • પ્રસંગપટ
• દિલ્હીની વાત • આસપાસ
• ન્યુઝ વ્યુઝ •વાતવાતમાં
• નેટવર્ક • અવસાન નોંધ
   
 
plus
 

આજનું કાર્ટુન

arc archive

પૂર્તિઓ

 
 
Gujarat Samachar © 2012 All Rights Reserved