Steam-reformed hexane කියන මොකද්ද මේ අමුතු ඉන්ධනය
"Steam-reformed hexane" කියන මාතෘකාව ඇහුවම ටිකක් සංකීර්ණයි වගේ දැනුණාට, සරලවම කිව්වොත් මේකෙන් අදහස් කරන්නේ හෙක්සේන් (Hexane) කියන හයිඩ්රොකාබන් ද්රාවණය වාෂ්ප එක්ක රසායනික ප්රතික්රියාවකට ලක් කරලා ඒකෙන් "හයිඩ්රජන්" බහුල ඉන්ධනයක් නිපදවා ගන්නා ක්රියාවලියටයි. මේක කාර්මික ලෝකයේ මෙන්ම මෝටර් රථ ක්ෂේත්රයේ ත් හරිම වැදගත් මාතෘකාවක්. විශේෂයෙන්ම අපි අනාගත ඉන්ධන ගැන කතා කරද්දී මේ තාක්ෂණය ගැන දැනගෙන ඉන්න එක ඔයා වගේ වාහන හිමියෙකුට ගොඩක් වටිනවා.
මොකක්ද මේ හෙක්සේන් (C6H14) කියන්නේ?
මුලින්ම බලමු මොකක්ද මේ හෙක්සේන් කියන්නේ කියලා. මේක පෙට්රල් වල අඩංගු ප්රධාන සංරචකයක්. සාමාන්ය පෙට්රල් වල ඔක්ටේන් අගය වැඩි කරන්න වගේම විවිධ කාර්මික ද්රාවකයක් විදිහටත් මේක පාවිච්චි කරනවා. හැබැයි මේ හෙක්සේන් කෙලින්ම දහනය කරනවාට වඩා, ඒක "Reform" කරනවා කියන්නේ ඒකේ තියෙන අණුක ව්යුහය වෙනස් කරලා වඩාත් පිරිසිදු සහ කාර්යක්ෂම ශක්ති ප්රභවයක් හදාගන්න එකයි. මෙතනදී "Steam" හෙවත් ජල වාෂ්ප පාවිච්චි කරලා තමයි මේ වැඩේ කරන්නේ.
කාර්මික ක්රියාවලිය (Steam Reforming Process)
දැන් අපි මේකේ කාර්මික ක්රියාවලිය හෙවත් Steam Reforming Process එක ගැන කතා කරමු. ඔයා හිතන්න මේක හරියට රසායනික රෙසිපි එකක් වගේ කියලා. අපි ඉහළ උෂ්ණත්වයක තියෙන හෙක්සේන් වාෂ්පය සහ ඉතා අධික උෂ්ණත්වයක තියෙන ජල වාෂ්ප (Steam) එකතු කරලා, "Nickel" වගේ උත්ප්රේරකයක් (Catalyst) උඩින් යවනවා. එතකොට වෙන්නේ හෙක්සේන් වල තියෙන කාබන් සහ හයිඩ්රජන් පරමාණු අතර තියෙන බන්ධන කැඩිලා, ජල වාෂ්ප වල තියෙන ඔක්සිජන් එක්ක ප්රතික්රියා කරන එකයි.
මේ ප්රතික්රියාවේ ප්රතිඵලයක් විදිහට අපිට ලැබෙන්නේ ප්රධාන වශයෙන්ම හයිඩ්රජන් වායුව (H2) සහ කාබන් මොනොක්සයිඩ් (CO). මේ මිශ්රණයට අපි කාර්මිකව කියන්නේ "Syngas" (Synthetic Gas) කියලා. මේ Syngas එක පස්සේ තවදුරටත් පිරිපහදු කරලා පිරිසිදු හයිඩ්රජන් වෙන් කරගන්න පුළුවන්. හයිඩ්රජන් කියන්නේ අනාගතයේ "Zero Emission" වාහන වලට පාවිච්චි කරන්න පුළුවන් සුපිරිම ඉන්ධනයක්නේ. ඉතින් හෙක්සේන් වගේ දියර ඉන්ධනයකින් හයිඩ්රජන් හදාගන්න එක ප්රවාහනය අතින් ගත්තත් ලොකු වාසියක්.
මේ ක්රියාවලිය ඇයි මෙච්චර වැදගත් වෙන්නේ?
සාමාන්යයෙන් හයිඩ්රජන් ගබඩා කරන එක සහ ප්රවාහනය කරන එක හරිම අමාරුයි, මොකද ඒක වායුවක් නිසා. හැබැයි හෙක්සේන් කියන්නේ සාමාන්ය උෂ්ණත්වයේදී දියරයක්. ඉතින් අපිට පුළුවන් හෙක්සේන් දියරය වාහනයක ටැංකියක පුරවාගෙන ගිහින්, වාහනය ඇතුළේදීම මේ "On-board reforming" තාක්ෂණය පාවිච්චි කරලා ඒ වෙලාවෙම හයිඩ්රජන් හදාගෙන එන්ජිම දුවවන්න හෝ Fuel Cell එකකට දෙන්න. මේක හරියට ජංගම හයිඩ්රජන් කර්මාන්තශාලාවක් වාහනය ඇතුළේ තියාගෙන යනවා වගේ වැඩක්.
තාක්ෂණික අභියෝග: තාප කාර්යක්ෂමතාව සහ කාබන්
තාක්ෂණික පැත්තෙන් බැලුවොත්, මෙතනදී Thermal Efficiency එක හෙවත් තාප කාර්යක්ෂමතාව ගැන අපි ගොඩක් සැලකිලිමත් වෙන්න ඕනේ. හෙක්සේන් රීෆෝම් කරන්න නම් සෙල්සියස් අංශක 700-1000 වගේ ඉහළ උෂ්ණත්වයක් ඕනේ කරනවා. මේ තාපය ලබා දෙන්නත් යම්කිසි ඉන්ධන ප්රමාණයක් පුච්චන්න වෙනවා. ඒ නිසා මේකේ සම්පූර්ණ කාර්යක්ෂමතාව රඳා පවතින්නේ අපි කොච්චර හොඳට ඒ තාපය කළමනාකරණය කරනවාද කියන එක මතයි.
තව දෙයක් තමයි, මේ ක්රියාවලියේදී පිටවෙන කාබන් අතුරු ඵල ගැන. හෙක්සේන් කියන්නේ කාබන් අඩංගු ඉන්ධනයක් නිසා මේකෙන් කාබන් ඩයොක්සයිඩ් පිටවෙනවා. හැබැයි සාම්ප්රදායික එන්ජිමක පෙට්රල් දහනය වෙනවාට වඩා ගොඩක් පාලනය කළ විදිහට සහ කාර්යක්ෂමව මේ රීෆෝමින් ක්රියාවලිය කරන්න පුළුවන් නිසා, පරිසර දූෂණය අවම කරගන්න මේක හොඳ විකල්පයක් විදිහට සැලකෙනවා. විශේෂයෙන්ම තේරුම් ගන්න ඕනේ, මේක නිකන්ම පිච්චෙන එකක් නෙවෙයි, මේක පාලනය කළ රසායනික පරිවර්තනයක්.
තාක්ෂණයේ අනාගතය
මේ Steam-reformed hexane තාක්ෂණය දැනට වැඩිපුරම පාවිච්චි වෙන්නේ ලොකු කර්මාන්තශාලා වල හයිඩ්රජන් නිපදවන්නයි. හැබැයි පර්යේෂණ මට්ටමින් දැන් මේක කුඩා පරිමාණයට ගේන්න උත්සාහ කරනවා. උදාහරණයක් විදිහට, හයිඩ්රජන් වලින් දුවන බස් රථ හෝ ට්රක් රථ වලට අවශ්ය හයිඩ්රජන් ඒ වෙලාවෙම හෙක්සේන් හෝ ඒ වගේ හයිඩ්රොකාබන් එකකින් නිපදවා ගන්නා පද්ධති ගැන ලෝකය දැන් අවධානය යොමු කරලා තියෙනවා.
අවසාන වශයෙන් කියන්න තියෙන්නේ, මේක අමුතු ඉන්ධනයක් නෙවෙයි, මේක පවතින ඉන්ධනයක තියෙන ශක්තිය වඩාත් පිරිසිදු හයිඩ්රජන් ශක්තිය බවට පත් කරන තාක්ෂණික ක්රමවේදයක්. මෝටර් රථ හිමියෙක් විදිහට මේ වගේ නවීන තාක්ෂණයන් ගැන හදාරන එක ඔයාගේ දැනුම වැඩි කරනවා. මතක තියාගන්න, අනාගතයේදී අපි තෙල් පුච්චනවා වෙනුවට කරන්නේ මේ වගේ රසායනික ක්රියාවලීන් හරහා උපරිම ශක්තිය ලබාගන්න එකයි.
