மின்சக்தி விமானங்கள்

வளர்ந்து வரும் சிறந்த 10 தொழில்நுட்பங்கள் (பகுதி 7)

மனிதன் பலவற்றைக் கண்டுபிடித்துக்கொண்டே இருக்கிறான்; வானை அளக்கிறான், கடல் மீனை அளக்கிறான். ஆனால், சில கண்டுபிடிப்புகள் மனித இனம் முழுமைக்குமாகக் காலம்தோறும் பயனளிக்கின்றன. இழையில் பாய்ந்த சிறு ஒளி இன்று பூமி எங்கிலும் ஒளி வெள்ளமாகப் பாய்கிறது. அத்தகைய மின் ஆற்றலை விமானப் போக்குவரத்திற்கும் பயன்படுத்தும் சிந்தனைகள் செயல்வடிவம் பெற்றுவருகின்றன. இக்கட்டுரையில் இதைப் பற்றிப் பார்ப்போம்.

உலகை அச்சுறுத்தும் சூழல் கேடுகளில் கரிப்பதிவு ஒன்று. 2019-ல் நடந்த ஓர் ஆய்வில், விமானப் பயணங்களால் 2.5% கரி உமிழ்வு காற்றில் கலக்கிறது என கண்டறிந்திருக்கிறார்கள்; 2050-ல் இது மும்மடங்காக அதிகரிக்கும் எனவும் கணிக்கப்படுகிறது. சில விமானப் போக்குவரத்து நிறுவனங்கள் இந்த அச்சுறுத்தலைக் கணக்கில்கொண்டு சில செயல்களை முன்னெடுத்திருந்தாலும், பயணிக்க வேண்டிய தொலைவு என்னவோ அதிகமே! காற்றில் கலக்கும் கரி மாசிற்கு முதன்மைக் காரணம் விமானத்தின் தொல்லெச்ச எரிபொருளே. (மிகவும் சுத்திகரிக்கப்பட்ட மண் எண்ணெய்.) அதனால், மின் ஆற்றலில் இயங்கும் விமானங்களைத் தயாரிப்பதில் பல நிறுவனங்கள் மும்முரமாக ஈடுபட்டு வருகின்றன. மின் விசைப் பொறிகள், காற்றில் கலந்து பரவும் கரி உமிழ்வை மட்டும் நீக்குவதில்லை, எரிபொருட் செலவை 90% வரை குறைக்கும், பராமரிப்புச் செலவுகளை 50%, மற்றும் இரைச்சலைக் கிட்டத்தட்ட 70% குறைக்கும்.

ஏர்பஸ் (Airbus), ஆம்பெர் (Ampaire), மேக்னிஸ் (MagniX), ஏவியேஷன் (Eviation) நிறுவனங்கள் தற்சமயம் மின் உந்துப் பொறிகளால் இயங்கும் விமானத்தை அமைத்து வருகின்றன. இந்த நிறுவனங்கள் பயணிகள், குழுமங்களில் பணி செய்வோர், தனி மனிதர் ஆகியோருக்கான இத்தகைய விமானங்களைப் பறத்தல் பரிசோதனை’ செய்துவருகின்றன. அமெரிக்காவின் ‘கூட்டு விமானப் போக்குவரத்து நிர்வாகத்தின்’ (Federal Aviation Administration) சான்றிதழைக் கோருகின்றன. ‘ஆலிஸ்’ என்ற, ஒன்பது பயணிகள் செல்லக்கூடிய மின் விமானத்தை ஏவியேஷன் நிறுவனத்திடமிருந்து வாங்கத் திட்டமிடும் பலரில், பெரும் நிறுவனமான ‘கேப் ஏர்’ (Cape Air) என்ற பிரதேசக் கம்பெனியும் ஒன்று. அதன் தலைமை நிர்வாக அதிகாரியான டான் வுல்ஃப் (Dan Wolf) இரு காரணங்களுக்குகாக மின் விமானத்தைத் தேர்வு செய்கிறார் – எரிபொருள் மற்றும் இயக்கச் செலவுகளின் சேமிப்பு, சூழல் மாசுக் குறைவது. தற்போது அவர் பயன்படுத்தும் விமானத்தில் உபயோக்கிக்கப்படும் எரிசக்தி ஹைட்ரோ கார்பன்; அவற்றிற்கு மின்விசைப் பொறிகளைவிடக் குறைந்த ஆயுள்தான். மின் விமான இயந்திரங்களை மாற்றாமல் 20,000 மணிநேர அளவில் உபயோகிக்கலாம் என்றால் நீரகக்கரிம எரிபொருள் இயந்திரங்களை 2,000 மணிக் கூறளவில்தான் பயன்படுத்தலாம்; மின் கலன்களில் பழுதகற்றும் செயலை அடிக்கடி செய்ய நேரிடாது.

முன் உந்து விசையுள்ள இயந்திரப் பொறிகள் மட்டுமே மின்மயமாவதில்லை. நாசா தற்சமயம் உருவாக்கிவரும் எக்ஸ்-57 மேக்ஸ்வெல் மின் விமானத்தில் பெரிய சிறகுகளுக்குப் பதிலாக மின் உந்து விசைகள் பரவலாகப் பொருத்தப்பட்ட சிறு இறக்கைகள் பொருத்தப்படுகின்றன. வழமையான ஜெட் விமானங்களில் இறக்கைகள் பெரியதாக இருந்தால்தான், குறைந்த வேகத்தில் பயணிக்கையில் மேலெழும்ப முடியும்; அதே நேரம் மிக வேகத்தைப் பாதிக்கும் விதமாக அதன் பரப்பு இருப்பதும் ஒரு பின்னடைவே. பறக்கத் தொடங்கும்போது சிறு சிறகுகளுக்குத் தேவையான மேலெழும் சக்தியைத் தந்து, மின் விமானத்தின் செயற்திறனை மின் இயந்திரப் பொறிகள் மேம்படுத்துகின்றன.

காணக்கூடிய எதிர்காலத்தில் இந்த மின் விமானங்கள் எத்தனைத் தொலைவு செல்லமுடியும் என்பது அதன் மின்கலனைப் பொறுத்ததே. ஜெட் எரிபொருளின் எடை மற்றும் ஆற்றலைச் சிறந்த மின்கலனின் எடை மற்றும் ஆற்றலுடன் ஒப்பிட்டுப் பார்ப்போம். மின்கலனின் சக்தி அடர்த்தி ஒரு கிலோகிராமிற்கு 250 வாட் (மின் அளவு) மணி நேரம்; அதுவே ஜெட் இயந்திரப் பொறியில் 12,000 வாட் நேரம்! இதனால் கனமான மின் கலன்களை விமானத்தில் பயன்படுத்த நேரிடும்; வழமையான எரிபொருள் மிகு எடையுடன் இருக்காது; அதிக இடத்தையும் கேட்காது. எடை குறைந்த, அதிக இடத்தை ஆக்கிரமிப்புச் செய்யாத மின்கலன்கள் உருவாகவேண்டும். ஏறத்தாழ உலகில் பறக்கும் விமானங்களில் பாதி விமானங்கள், 800 கி.மீ.க்கும் குறைவான போக்குவரத்தில்தான் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. மின்கலன்கள் 2025க்குள் இந்த ஆற்றலை அடைந்துவிடும் என எதிர்பார்க்கப்படுகிறது.

கட்டுப்படுத்தும் விதிமுறைகளும் செலவும் அதிகமெனும் போதிலும் அரசுகள், குழுமங்கள், முதலீட்டாளர்கள் இந்தத் தொழில்நுட்பத்தால் மிகவும் ஈர்க்கப்பட்டுள்ளார்கள். இதன் வளர்ச்சியால் கிளர்ச்சியுற்று, மின் விமான அமைப்பில் ஈடுபட்டுள்ள தொழில்தொடங்கு நிறுவனங்களில் 2017 முதல் 2019 வரையான காலகட்டத்தில் கிட்டத்தட்ட $250 மில்லியன் முதலீடு வந்துள்ளது. தற்சமயம் 170 செயல்திட்டங்கள் நடைபெற்றுக் கொண்டிருக்கின்றன. தனிப் பயன்பாட்டிற்காக, குழுமங்களுக்காக, பயணிகளுக்காகப் பெரும்பான்மையான மின் விமானங்களைக் கட்டுகிறார்கள்; ஆயினும், 100 பயணிகள் பயணிக்கும் மின் விமானத்தை 2030க்குள் வடிவமைக்கப் போவதாக ஏர்பஸ் நிறுவனம் சொல்கிறது.

மின்கலத் தொழில்நுட்பம் இன்னும் வளரவேண்டிய நிலையில்தான் உள்ளது.. எரிபொருள் கலன்களையும் இயந்திரத்தையும் மட்டும் மாற்றினால் போதாது. மின் விமானங்களின் வடிவமைப்பையும் மாற்ற வேண்டும். இன்றுள்ள லிதியம் மின்கலன்கள் அதிக அடர்த்தியுடன் மின் சேமிப்புச் செய்யப் போதுமானவை அல்ல. உலோகமும் – காற்றுமான துத்தநாகம் – காற்று, அலுமினியம் – காற்று மின் அயனிகள் போன்றவை சிறந்த மின் அடர்வினைக் கொடுக்கும். ஆனால், இதற்குச் சில வருடங்கள் பிடிக்கும்.

இந்தியாவிலுள்ள 449 விமானநிலையங்களில் 100தான் செயல்பாட்டில் உள்ளன. சிறிய மின் விமானங்கள், சிறு தொலைவுப் பயணங்களை அதிகச் செலவில்லாமல் எளிதாக்கும். மேலும் இவைகளுக்கு 200 – 300 மீட்டர் ஓடுதளம் போதுமானது. எனவே, அதிக விமான நிலையங்கள் பயன்பாட்டிற்கு வரக்கூடும்.

நாம் மின்கலன்களைச் செம்மைப்படுத்தி விமானக் கட்டமைப்பில் ஈடுபடுவது நல்லதே. அமெரிக்கா 1975-ல் சூர்ய சக்தியில் இயங்கும் பயணிகளற்ற விமானத்தை வெற்றிகரமாக இயக்கியது. 1975-ல் பிரிட்டன் பயணிகளுடன் சூர்ய சக்தியால் விமானத்தை இயக்கியது. ஆயினும், இந்தத் தொழில்நுட்பம் செயற்கோளில் செயல்படுவதுபோல், விமானக் கட்டமைப்பில் உபயோகமாக இல்லை. அதிக எடையுள்ள, திறம்பட நிர்வகிக்கப்படவேண்டிய சூர்ய சக்திச் சேமிப்புத் தகடுகள் செயல்முறைக்கு ஒத்துவரவில்லை. எனவே, நாம் மின்கலன்களின் திறத்தை மேம்படுத்துவதில் கவனம் செலுத்தினால் வானத்தில் அதிக செலவின்றிப் பறக்கலாம். சமீபத்தில் சாலைகளில் செல்லும் கனரக மின் வாகனங்களுக்கானத் தடைப் பொறியில் புது விதமான தடை அமைத்தலை சென்னை இந்தியத் தொழில்நுட்பக் கழகம் வெளியிட்டுள்ளது. இந்த ஆய்வு Vehicle System Dynamics-ல் வெளியாகியுள்ளது.

Series Navigation

Leave a Reply

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.