எரிபொருள்
வேதியியல் அல்லது அணுக்கரு மாற்றங்களுக்கு உட்படும்போது, கட்டுப்படுத்தக்கூடிய மற்றும் பயன்படுத்தக்கூடிய வடிவில் வெப்பம் அல்லது மின்னாற்றலை வெளிப்படுத்தும் எந்தவொரு பொருளும் எரிபொருள் (Fuel) என அழைக்கப்படுகிறது. மனித நாகரிகத்தின் தொடக்கக் கால நெருப்பு கண்டுபிடிப்பு முதல் நவீன விண்கலங்களின் திரவ ஹைட்ரஜன் வரை, உலக இயக்கத்தின் முதன்மை உந்துசக்தியாக எரிபொருட்களே திகழ்கின்றன.
எரிபொருட்களின் அடிப்படை இயக்கம், அவற்றின் பல்வேறு வடிவங்கள் மற்றும் தூய்மையான ஆற்றலை நோக்கிய எதிர்கால மாற்றங்கள் குறித்த ஒரு முழுமையான கண்ணோட்டம் இதோ:
1. எரிபொருட்கள் எவ்வாறு வேலை செய்கின்றன? (The Science of Energy)
பெரும்பாலான பாரம்பரிய எரிபொருட்கள் தங்களின் ஆற்றலை Combustion (தகனம் / எரிதல்) என்ற வேதியியல் செயல்முறை மூலமாகவே வெளியிடுகின்றன.
மேலே உள்ள படத்தில் காட்டியவாறு, இயந்திரத்தின் சிலிண்டருக்குள் (Cylinder) எரிபொருளானது காற்றுடன் (ஆக்ஸிஜன்) கலந்து, ஸ்பார்க் பிளக் மூலம் பற்றவைக்கப்படும் போது ஒரு சிறிய வெடிப்பு அல்லது வேதிவினை ஏற்படுகிறது. இந்தத் தகனத்தின் போது, எரிபொருளில் உள்ள கார்பன் மற்றும் ஹைட்ரஜன் அணுக்கள் ஆக்ஸிஜனுடன் பிணைந்து அதிகப்படியான வெப்ப ஆற்றலை உந்துகின்றன. இந்த வெப்பம் பிஸ்டனை (Piston) கீழ்நோக்கி தள்ளுவதன் மூலம் இயந்திர ஆற்றலாக (Mechanical Energy) மாறி வாகனம் இயங்குகிறது.
2. எரிபொருட்களின் பிரதான வகைகள்
எரிபொருட்களை அவற்றின் இயற்பியல் நிலை (Physical State) மற்றும் அவை பெறப்படும் மூலங்களின் அடிப்படையில் பல வகைகளாகப் பிரிக்கலாம்.
அ. இயற்பியல் நிலையின் அடிப்படையில்:
- திட எரிபொருட்கள் (Solid Fuels): விறகு, நிலக்கரி (Coal), மற்றும் கரி. மனிதன் பயன்படுத்திய ஆரம்பகால எரிபொருட்கள் இவை.
- திரவ எரிபொருட்கள் (Liquid Fuels): பெட்ரோல், டீசல், மண்ணெண்ணெய் மற்றும் கச்சா எண்ணெய் (Crude Oil) சுத்திகரிப்பு மூலம் பெறப்படும் பொருட்கள். இவை போக்குவரத்துக்கு எளிதானவை.
- வாயு எரிபொருட்கள் (Gaseous Fuels): இயற்கை வாயு (CNG / LNG), திரவமாக்கப்பட்ட பெட்ரோலிய வாயு (LPG), மற்றும் பயோ-கேஸ் (Biogas). இவை திட மற்றும் திரவ எரிபொருட்களை விடக் குறைவான மாசையே ஏற்படுத்துகின்றன.
ஆ. ஆற்றல் மூலங்களின் அடிப்படையில்:
📊 புதைபடிவ vs புதுப்பிக்கத்தக்க எரிபொருட்கள்
| அம்சம் | புதைபடிவ எரிபொருட்கள் (Fossil Fuels) | புதுப்பிக்கத்தக்க / உயிர் எரிபொருட்கள் (Biofuels) |
| உருவாகும் முறை | பூமிக்கு அடியில் மில்லியன் கணக்கான ஆண்டுகளாகத் தாவரங்களும் விலங்குகளும் மடிந்து மட்குவதால் உருவாகிறது. | தற்காலத் தாவரங்கள், விவசாயக் கழிவுகள் மற்றும் எண்ணெவித்துக்கள் மூலம் தயாரிக்கப்படுகிறது. |
| உதாரணங்கள் | நிலக்கரி, பெட்ரோலியம், இயற்கை வாயு. | எத்தனால் (Ethanol), பயோ-டீசல் (Biodiesel). |
| சுற்றுச்சூழல் தாக்கம் | கார்பன்-டை-ஆக்ஸிஜன் ($CO_2$) உமிழ்வு அதிகம். புவி வெப்பமயமாதலுக்கு முதன்மைக் காரணம். | கார்பன் நடுநிலை (Carbon Neutral) தன்மை கொண்டது. குறைவான மாசுகள். |
| அளவீடு | தீர்ந்துபோகக் கூடியது (Non-renewable). | மீண்டும் மீண்டும் உற்பத்தி செய்யக்கூடியது (Renewable). |
3. தூய்மையான ஆற்றலை நோக்கிய எதிர்காலம்: ஹைட்ரஜன் தொழில்நுட்பம்
வழக்கமான புதைபடிவ எரிபொருட்கள் தீர்ந்து வருவதாலும், சுற்றுச்சூழல் சீர்கேடு அடைவதாலும், உலகம் தற்போது பூஜ்ஜிய உமிழ்வு (Zero Emission) கொண்ட தூய்மையான எரிபொருட்களை நோக்கி நகர்கிறது. இதில் மிக முக்கியமானது ஹைட்ரஜன் எரிபொருள் மின்கலன் (Hydrogen Fuel Cell) ஆகும்.
பாரம்பரிய இயந்திரங்களைப் போல எரிபொருளை எரிக்காமல், இந்தத் தொழில்நுட்பம் வேதியியல் ஆற்றலை நேரடியாக மின்னாற்றலாக மாற்றுகிறது:
- செயல்முறை: அனோட் (Anode) வழியாக ஹைட்ரஜன் வாயுவும், கத்தோட் (Cathode) வழியாக ஆக்சிஜனும் செலுத்தப்படும் போது, எலக்ட்ரான்கள் பிரிக்கப்பட்டு மின்சாரம் (Electricity) உருவாகிறது.
- பயன்பாடு: மின்சார வாகனங்கள் (FCEVs) மற்றும் விண்கலங்களில் இது பெருமளவில் பயன்படுகிறது.
- பக்கவிளைவு (Output): இந்த வேதிவினையின் முடிவில் கழிவாகப் புகையோ அல்லது நச்சு வாயுக்களோ வராது; சுத்தமான நீர் ($H_2O$) மட்டுமே வெளியேறும். எனவே இது உலகின் மிகத் தூய்மையான எரிபொருளாகக் கருதப்படுகிறது.
மேலதிக தகவல்களுக்கு மாற்றம் செய்திகள் இணையத்தளத்தினுள் பிரவேசியுங்கள்.
மேலதிக தகவல்களை உடனுக்குடன் பெற்றுக்கொள்ள மாற்றம் செய்திகள் முகநூல் பக்கத்தை பின்தொடரவும்.
