தற்போதைய நிகழ்வு :
மத்திய கிழக்கில் நிலவும் போர்ச் சூழல் மற்றும் ஹார்முஸ் வளைகுடா வழியாக வர்த்தகத்தின் மீதான கடுமையான கட்டுப்பாடுகள் காரணமாக, உலகளாவிய ஹீலியம் விநியோகத்தில் ஏற்பட்டுள்ள இடையூறு, இந்தியாவின் சுகாதாரத் துறையில், குறிப்பாக காந்த அதிர்வுப் படமெடுப்பு (magnetic resonance imaging (MRI)) ஸ்கேன்களின் செலவு மற்றும் எம்.ஆர்.ஐ இயந்திரங்களை நிறுவுவதற்கான செலவும் அதிகரித்திருப்பது குறித்த கவலையும் நிலவுகிறது. இந்தச் சூழலில், ஹீலியம் என்றால் என்ன?, அதன் முக்கியத்துவம் என்ன என்பதைப் பற்றி கீழே குறிப்பிட்டுள்ளது.
முக்கிய அம்சங்கள் :
1. ஹீலியம் என்பது நிறமற்ற மற்றும் மணமற்ற ஒரு வாயுவாகும். தனிம அட்டவணையில் உள்ள ஆறு மந்த வாயுக்களில் (noble gases) இது முதலாவதாக இடம்பெறுகிறது. இது ஒரு புதுப்பிக்க இயலாத வளமாகும். அண்டத்தில் (universe) ஹைட்ரஜனுக்கு அடுத்தபடியாக இரண்டாவது அதிக அளவில் காணப்படும் தனிமமாக இருந்தபோதிலும், இது பூமியில் அரிதாகவே காணப்படுகிறது. ஹீலியம் அதன் குறைந்த அணு நிறை காரணமாக பூமியின் ஈர்ப்பு விசையிலிருந்து எளிதாக விடுபட்டு வெளியேறிவிடுகிறது. இதன் விளைவாக, பூமியில் ஹீலியம் இயற்கையாகவே சேமிக்கப்பட்டு நிலைத்திருப்பது கடினமாகிறது.
2. ஹீலியம் ஒரு 'மந்தமான வாயு' ஆகும். அதாவது, இது மற்ற பொருட்களுடன் வேதியியல் ரீதியாக வினைபுரிவதில்லை. மேலும், இது தீப்பற்றி எரிவதும் இல்லை. இதன் அணு எண் 2 ஆகும். இது ஹைட்ரஜனுக்கு அடுத்தபடியாக, மிகக் குறைந்த எடையைக் கொண்ட இரண்டாவது தனிமம் இதுவேயாகும்.
3. கிரையோஜெனிக் வடித்தல் (Cryogenic Distillation) எனப்படும் ஒரு செயல்முறையின் மூலம் இயற்கை வாயுவிலிருந்து ஹீலியத்தைப் பிரித்தெடுத்து வணிகரீதியாக உற்பத்தி செய்யப்படுகிறது. அமெரிக்கா மற்றும் ரஷ்யாவிற்குப் பிறகு, கத்தார் உலகின் மூன்றாவது பெரிய இயற்கை எரிவாயு ஏற்றுமதியாளராக உள்ளது.
ஹீலியத்தின் பயன்பாடுகள்
1. எம்.ஆர்.ஐ இயந்திரங்களில் ஹீலியம் : எம்.ஆர்.ஐ இயந்திரங்களை இயக்குவதற்கு ஹீலியம் இன்றியமையாதது. இந்த இயந்திரங்களுக்குள் இருக்கும் மிகவும் சக்திவாய்ந்த மீக்கடத்தி காந்தங்களைக் (superconducting magnets) குளிர்விக்க திரவ ஹீலியம் பயன்படுத்தப்படுகிறது. இந்தக் காந்தங்களே எம்.ஆர்.ஐ அமைப்புகளின் முக்கிய அங்கமாகும்.
மீக்கடத்தும் சுருள்கள் கிரையோஜெனிக் வெப்பநிலை எனப்படும் மிகக் குறைந்த வெப்பநிலையில் இயங்குகின்றன. மேலும், ஹீலியமானது வேதியியல்ரீதியாக மந்தமானதும், எந்தவொரு தனிமத்தையும்விட ஹீலியம் மிகக் குறைந்த கொதிநிலையைக் (-269 டிகிரி செல்சியஸ்) கொண்டதும், MRI இயந்திரங்களுக்கு பயன்படுத்தப்படும் ஒரே நடைமுறை குளிர்விப்பான் ஹீலியம் ஆகும்.
2. விண்கலங்கள் மற்றும் ராக்கெட்டுகளில் ஹீலியத்தின் பயன்பாடு : ராக்கெட்டுகள் சுற்றுப்பாதையை அடைவதற்கும், நிலைத்திருப்பதற்கும் குறிப்பிட்ட வேகத்தையும் உயரத்தையும் அடைய வேண்டும். ஒரு ராக்கெட் கனமாக இருந்தால், அது மேலேறி விண்வெளியை அடைய அதிக ஆற்றல் தேவைப்படுகிறது. இது எரிபொருள் பயன்பாட்டை அதிகரிப்பது மட்டுமல்லாமல், அதிக சக்திவாய்ந்த இயந்திரங்களும் தேவைப்படுகின்றன. இந்த இயந்திரங்களை வடிவமைப்பதற்கும், சோதிப்பதற்கும், பராமரிப்பதற்கும் அதிக செலவாகும்.
ஹீலியம் மிகக் குறைந்த கொதிநிலையைக் கொண்டிருப்பதால், அது கடும் குளிர் சூழல்களிலும் வாயுவாகவே இருக்க முடிகிறது. இது ஒரு முக்கியமான அம்சமாகும். ஏனெனில், பல ராக்கெட் எரிபொருள்கள் எரிபொருள்கள் மிகக் குறைந்த வெப்பநிலையில் சேமிக்கப்படுகின்றன.
ராக்கெட் எரிபொருள் தொட்டிகளை அழுத்தவும் (pressurise fuel tanks), ராக்கெட்டின் இயந்திரங்களுக்கு எரிபொருள் தடையின்றி செல்வதை உறுதி செய்யவும் மற்றும் குளிரூட்டும் அமைப்புகளுக்கும் ஹீலியம் பயன்படுத்தப்படுகிறது. ராக்கெட்டின் இயந்திரங்களில் எரிபொருள் மற்றும் ஆக்சிஜனேற்றி எரிக்கப்படும்போது, எரிபொருள் தொட்டிகளில் உருவாகும் வெற்றிடத்தை ஹீலியம் நிரப்பி, தொட்டிக்குள் இருக்கும் ஒட்டுமொத்த அழுத்தத்தை சீராகப் பராமரிக்கிறது. ஹீலியம் வேதியியல்ரீதியாக வினைபுரியாத தன்மை கொண்டது என்பதால், எரிபொருள் தொட்டிகளில் எஞ்சியிருக்கும் பிற பொருட்களுடன் இது பாதுகாப்பாகக் கலந்துவிடுகிறது.
3. பலூன்கள் மற்றும் வான் கப்பல்களில் ஹீலியத்தின் பயன்பாடு : பலூன்கள் (balloons) மற்றும் வான்கலன்களை (airships) மேலே உயர்த்தும் வாயுவாகவும் ஹீலியம் பயன்படுத்தப்படுகிறது. இது காற்றைவிட இலேசானது, எனவே அவை மிதக்க உதவுகிறது. ஒருவர் சிறிதளவு ஹீலியத்தை உள்ளிழுக்கும்போது, அது தற்காலிகமாகக் குரலின் ஒலியையும் தரத்தையும் மாற்றுகிறது. காற்றைவிட ஹீலியம் வேறுபட்ட அடர்த்தியைக் கொண்டிருப்பதால் இது நிகழ்கிறது.
ஹைட்ரஜன்
1. ஹைட்ரஜன் இயற்கையில் மிகவும் பரவலாகக் காணப்படும் தனிமம் ஆகும். இருப்பினும், அது இயற்கையில் தனித்து இருப்பதில்லை. அது எப்போதும் மற்ற தனிமங்களுடன் சேர்ந்தே காணப்படுகிறது. உதாரணமாக, நீர் இரண்டு ஹைட்ரஜன் அணுக்கள் மற்றும் ஒரு ஆக்ஸிஜன் அணுவால் ஆனது. இயற்கையாகக் கிடைக்கும் இத்தகைய சேர்மங்களிலிருந்து ஹைட்ரஜனைப் பிரித்தெடுக்க வேண்டும். இது ஒரு தூய்மையான மூலக்கூறாக இருந்தாலும், இதனைப் பிரித்தெடுக்கும் செயல்முறைக்கு அதிக அளவு ஆற்றல் தேவைப்படுகிறது.
2. ஒரு தூய்மையான எரிபொருளாகக் கருதப்படுவதன் மூலமாக ஹைட்ரஜனுக்கு உள்ள ஆற்றல் குறித்த சிந்தனைகளுக்கு ஏறக்குறைய 150 ஆண்டுகால வரலாறு இருந்தாலும், 1970-களில் ஏற்பட்ட எண்ணெய் விலை உயர்வு நெருக்கடிகளுக்குப் பின்னரே, ஹைட்ரஜனைக் கொண்டு புதைபடிவ எரிபொருட்களை மாற்றீடு செய்யமுடியும் என்ற சாத்தியக்கூறு தீவிரமாகப் பரிசீலிக்கப்படத் தொடங்கியது.
3. ஹைட்ரஜன் பெறப்படும் மூலங்களும், அதற்கான செயல்முறைகளும் பல்வேறு வண்ணக் குறியீடுகளின் (colour tabs) அடிப்படையில் வகைப்படுத்தப்படுகின்றன. புதைபடிவ எரிபொருட்களிலிருந்து உற்பத்தி செய்யப்படும் ஹைட்ரஜன் 'சாம்பல் ஹைட்ரஜன்' (Grey Hydrogen) என்று அழைக்கப்படுகிறது. தற்போதைய நிலையில், தொழில்துறை பயன்பாடுகளுக்காக உற்பத்தி செய்யப்படும் ஹைட்ரஜனில் பெரும்பகுதி இந்த 'சாம்பல் ஹைட்ரஜனே' ஆகும்.
4. கார்பன் பிடிப்பு மற்றும் சேமிப்பு (carbon capture and storage (CCS)) வசதிகளுடன் புதைபடிவ எரிபொருட்களிலிருந்து உருவாக்கப்படும் ஹைட்ரஜன், நீல ஹைட்ரஜன் (Blue hydrogen) என்று அழைக்கப்படுகிறது.
5. புதுப்பிக்கத்தக்க ஆற்றலால் இயங்கும் மின்பகுப்பிகளைப் (electrolysis) பயன்படுத்தி, நீரை ஹைட்ரஜன் மற்றும் ஆக்ஸிஜனாகப் பிரிக்கும் நீர் மின்பகுப்பு மூலம் உற்பத்தி செய்யப்படும் ஹைட்ரஜனை பசுமை ஹைட்ரஜன் (Green hydrogen) குறிக்கிறது. இது ஹைட்ரஜன் உற்பத்திக்கான கிட்டத்தட்ட மாசு உமிழ்வற்ற ஒரு வழியாகக் கருதப்படுகிறது.
6. பசுமை ஹைட்ரஜனில் சில குறிப்பிட்ட நன்மைகள் உள்ளன : அவை,
(i) இது தூய்மையாக எரியும் ஒரு மூலக்கூறு ஆகும். போக்குவரத்து, இரசாயனங்கள், இரும்பு மற்றும் எஃகு போன்ற பல்வேறு தொழில்களில் கார்பன் உமிழ்வைக் குறைக்க இதைப் பயன்படுத்தலாம்.
(ii) மின்கட்டமைப்பால் சேமிக்கவோ அல்லது பயன்படுத்தவோ முடியாத புதுப்பிக்கத்தக்க ஆற்றலைச் செலுத்துவதன் மூலம் ஹைட்ரஜனை உற்பத்தி செய்ய முடியும்.