హైడ్రోజన్‌తో నడిచే డ్రోన్లు.. ‘ఢీకొట్టినా పేలిపోవు’ అంటున్న హెచ్2గో పవర్

హైడ్రోజన్ గురించి గగన యానం గురించి ఆలోచించినపుడు.. చాలా మందికి మంటల్లో చిక్కుకున్న హిండెన్‌బర్గ్ ఎయిర్‌షిప్ (వాయునౌక) గుర్తొస్తుంది.

లండన్‌లోని ఇంపీరియల్ కాలేజీ కింద నేలమాళిగలో గల ప్రయోగశాలలో.. 'భవిష్యత్ గగనయానా'న్ని తయారుచేసినట్లు యువ పరిశోధక బృందం ఒకటి చెప్తోంది.

హెచ్‌2గో పవర్ అని దీనికి పేరుపెట్టారు. ఇందులో విస్ఫోటక వాయువైన హైడ్రోజన్‌ (ఉదజని)ని చౌకగా, సురక్షితంగా నిల్వచేయవచ్చునంటూ.. దీనికి పేటెంట్‌ హక్కుల కోసం ప్రయత్నిస్తున్నారు.

ఇప్పటివరకూ హైడ్రోజన్‌ను నిల్వచేయటానికి.. ఒక చదరపు అంగుళానికి 10,000 పౌండ్ల పీడనాన్ని (పీఎస్ఐ) తట్టుకోగల అత్యంత దృఢమైన భారీ ట్యాంకులు అవసరం. ఇది ఒక కారు టైరులో ఉండే పీడనం కన్నా వందల రెట్లు అధికం.

అయితే.. డాక్టర్ ఎనాస్ అబో-హమీద్ కేంబ్రిడ్జ్‌లో పీహెచ్‌డీ చదివేటపుడు.. హైడ్రోజన్‌ను సంపీడనం చేయకుండానే స్థిరమైన ఘనపదార్థంగా నిల్వచేయగల ఒక విప్లవాత్మక నిర్మాణానికి రూపకల్పన చేశారు.

''ఒక కాఫీ మెషీన్‌లో కనిపించే తరహా పీడనాన్ని ఇందుకు వినియోగస్తాం'' అని ఆమె చెప్తున్నారు.

ఈ ఆవిష్కరణను వాణిజ్యపరంగా అన్వయించటానికి ఆ యూనివర్సిటీ పదార్థ శాస్త్రవేత్త ల్యూక్ స్పెరిన్‌ను ఆమెకు జతచేసింది. దీంతో హెచ్‌2గో పవర్ ఆవిర్భవించింది.

ప్రయోగాత్మక గగనయానం

డాక్టర్ స్పెరిన్ ప్రస్తుతం చీఫ్ టెక్నాలజీ ఆఫీసర్‌గా ఉన్నారు. ఆయన, డాక్టర్ అబో-హమీద్ కలిసి కెనడాకు చెందిన హైడ్రోజన్ ఫ్యూయల్ సెల్ తయారీ సంస్థ బలార్డ్‌తో ఏడాది కిందట భాగస్వామ్యం ఏర్పరచుకున్నారు.

హైడ్రోజన్‌ను ఇంధనంగా ఉపయోగిస్తూ, దానిని సురక్షితంగా నిల్వ చేయటానికి తమ రియాక్టర్‌ను ఉపయోగించటం ద్వారా ఒక డ్రోన్‌ను తయారు చేయాలన్నది ఒప్పందం.

చివరికి కొన్ని నెలల సంప్రదింపుల అనంతరం.. స్పెరిన్, చీఫ్ ప్రొడక్ట్ డెవలపర్ పీటర్ ఇటాలియానోలు.. బోస్టన్‌కు వెళ్లారు. అక్కడ విప్లవాత్మకమైన ఈ సాంకేతికతను పరీక్షించటానికి సంసిద్ధమయ్యారు.

''ఒక డ్రోన్‌ను ఎగిరించటానికి చాలా మంచి వాతావరణం కావాలి కదా'' అని నవ్వుతూ చెప్పారు స్పెరిన్.

''మొదట కొన్ని రోజులు భారీ వర్షం కురిసింది. అసలు ప్రయోగం ముందుకు సాగుతుందా అన్నది సందేహంగా మారింది. చివరికి ఆ డ్రోన్ గాలిలోకి ఎగిరినపుడు మేం ఊపిరి పీల్చుకున్నాం'' అని తెలిపారు.

ఇది ఎలా పనిచేస్తుంది?

ఇది అల్యూమినియం రియాక్టర్. ఒక పంచదార సంచి కన్నా తక్కువ బరువు ఉంటుంది.

చిన్నపాటి గ్యాస్ సిలిండర్‌లో 3డీ ప్రింట్లతో రూపొందించిన అల్యూమినియం ట్యూబుల వ్యవస్థ ఉంటుంది.

ఈ నిర్మాణంలో హైడ్రోజన్ స్థిరంగా, ఘన రూపంలో ఉండిపోతుంది. ఆ ట్యూబుల ద్వారా 'శీతలీకరణ'ను పంప్ చేసినపుడు.. అవి వేడెక్కి డ్రోన్‌లోని ఫ్యూయల్ సెల్‌కు హైడ్రోజన్ గ్యాస్‌ విడుదలవుతుంది.

ఫ్యూయల్ సెల్‌లో ఒక భాగానికి ఒక ఉత్ప్రేరకం ద్వారా హైడ్రోజన్ (హెచ్‌2) సరఫరా అవుతుంది. ఆ ఉత్ప్రేరకం.. హైడ్రోజన్‌లోని ఎలక్ట్రాన్లను విడుదల చేస్తుంది. తద్వారా విద్యుత్ పుడుతుంది.

ఫ్యూయల్ సెల్ మరో భాగానికి ఆక్సిజన్ (ఓ) సరఫరా అవుతుంది. అది మిగిలిపోయిన ధనావేశ హైడ్రోజన్ పరమాణువులతో (హెచ్+)తో కలుస్తుంది.

చివరికి వచ్చే వ్యర్థ ఉత్పత్తి నీటి ఆవిరి (హెచ్2ఓ) మాత్రమే.

నిరంతర సరఫరా

చౌకగా రూపొందించగల హైడ్రోజన్ సాంకేతిక పరిజ్ఞానాలకు ఇటీవలి కాలం వరకూ ఉన్న ప్రధాన అవరోధం.. హైడ్రోజన్ గ్యాస్‌ను ఉత్పత్తి చేయటానికి అయ్యే వ్యయం.

నీటి అఫేవేలపే హైడ్రోజన్‌గా విచ్ఛిత్తి చేయటానికి చాలా ఇంధన శక్తి అవసరం. అది సాధారణంగా శిలాజ ఇంధన వనరుల నుంచే తయారవుతుంది.

అయితే.. పునర్వినియోగిత ఇంధనం విస్తృతంగా అందుబాటులోకి రావటంతో పాటు.. విద్యుత్‌ను ఉపయోగించి మూలకాలను వేరు చేసే రసాయన ప్రక్రియ అయిన విద్యుద్విశ్లేషణం మెరుగుపడటంతో.. హైడ్రోజన్‌ను ఇంధనం కోసం ఉత్పత్తి చేసే ఆర్థిక, పర్యావరణ వ్యయం తగ్గిపోయింది.

ప్రస్తుతం చాలా దేశాల్లో భారీ జనసాంద్రత ఉన్న ప్రాంతాల్లో డ్రోన్లను ఎగురవేయటానికి సంబంధించి కఠినమైన భద్రతా నిబంధనలు ఉన్నాయి.

దేనికైనా ఢీకొనటం లేదా సాంకేతిక వైఫల్యం వల్ల.. డ్రోన్ ఆకాశం నుంచి కూలిపోవచ్చు.

లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీలలో మండే స్వభావం అధికంగా ఉంటుంది కనుక.. డ్రోన్లు కూలిపోయినపుడు పేలుడు సంభవించవచ్చు.

అయితే.. హెచ్‌2గో పవర్‌తో నడిచే డ్రోన్ ఆకాశం నుంచి కూలిపోయినప్పటికీ.. అందులోని రియాక్టర్‌లో ఉన్న హైడ్రోజన్ ఘన స్థితిలో స్థిరంగానే ఉంటుందని డాక్టర్ అబో-హమీద్ చెప్తున్నారు.

అద్భుత ఇంధనం

''హైడ్రోజన్ అనేది సంతోషంగా ఉండే వాయువు. అది కలియదిరగాలని కోరుకుంటుంది'' అని ఆమె పేర్కొన్నారు.

అందువల్లే అది అంతగా విస్ఫోటనకారిగా ఉంటుంది. అదే సమయంలో మన డబ్బులకు మరింత విలువ కూడా అది అందిస్తుంది.

ఒక కిలోగ్రాము శిలాజ ఇంధనాలతో పోలిస్తే.. హైడ్రోజన్ మూడు రెట్ల అధిక శక్తిని పుట్టిస్తుంది. ఒక కిలోగ్రాము హైడ్రోజన్‌ ద్వారా 39.0 కిలోవాట్ గంటల శక్తి లభిస్తే.. ఒక కిలో కిరోసిన్‌ లేదా పెట్రోల్‌కు సుమారు 13 కిలోవాట్ గంటల శక్తి, సంప్రదాయ లిథియం అయాన్ బ్యాటరీల నుంచి కేవలం 0.2 కిలోవాట్ గంటల శక్తి మాత్రమే లభిస్తుంది.

అంటే.. బ్యాటరీ ద్వారా నడిచే డ్రోన్ కన్నా హైడ్రోజన్ ఇంధనం ద్వారా నడిచే డ్రోన్ చాలా ఎక్కువ దూరం ప్రయాణిస్తుంది. మరింత అధిక బరువులను మోసుకెళ్లగలదు.

ఈ నూతన ఆవిష్కరణ వల్ల సాధ్యంకాగల అద్భుతాల గురించి డాక్టర్ అబో-హమీద్ చాలా సంభ్రమాశ్చర్యాల్లో ఉన్నారు.

''నా స్వప్నం కేవలం డ్రోన్లను తయారు చేయటం మాత్రమే కాదు. రాబోయే ఇరవై, ముప్పై ఏళ్లలో గగనయానం ఇంధనాన్ని మనం మార్చేయవచ్చు. కార్బన్ వినియోగించకుండా సాగించవచ్చు. ఇది వాతావరణానికి చాలా ముఖ్యం'' అని ఆమె పేర్కొన్నారు.

ఇవి కూడా చదవండి:

(బీబీసీ తెలుగును ఫేస్‌బుక్, ఇన్‌స్టాగ్రామ్‌, ట్విటర్‌లో ఫాలో అవ్వండి. యూట్యూబ్‌లో సబ్‌స్క్రైబ్ చేయండి.)