უდაბნოს ვარდი…

წვიმაზე ვოცნებობ… უდაბნოში გაშენებულ წარმტაც ბაღზე… ცეცხლი მინდა… ცეცხლის მოთამაშე ენას შევყურებ და ვაცნობიერებ, რომ ჩემთვის განკუთვნილი დრო უდაბნოს ქვიშასავით თითებს შორის მისრიალებს. ჰოდა… ტკივილისგან მეღვიძება…

ფიქრობთ, ჩემს ემოციებზე ვწერ? ჰო, საშინელი სიცხეები დგას და წვიმაზე მეც რომ ვიოცნებო, ლოგიკას მოკლებული არ უნდა იყოს. მეც კი-მეთქი, ვწერ, რადგან მე წვიმა არ მიყვარს. ბაღებზეც, რომ ვიოცნებო, ურიგო სულაც არ იქნება. ბაღში, წესით, უნდა გრილოდეს. სიცხეში ცეცხლი რატომ უნდა მინდოდეს, არ ვიცი. შესაძლოა, შინაგანი ცეცხლი მინდა? ჩემი დროც, ისევე როგორც თქვენი, ქვიშასავით სადღაც მიცოცავს… და თავში ამდენი აურზაური, რომ მექნება, დასიცხულს, უეჭველი ტკივილისგან გამეღვიძება.

თუმცა, ვინც ამ სიტყვებს მღერის, იმას, კიდევ ვიღაც ასული ეზმანება და ამ დასიცხულ, წვიმას დანატრებულ უდაბნოში, უდაბნოს ვარდს მისტირის.

რაზე  ვწერ? სტინგის სიმღერას ვიხსენებ უდაბნოს ვარდზე…

თუმცა ახლა სხვა სურათი წარმოიდგინეთ. უდაბნოა… ცხელა… რა წვიმა, რა ბაღი… ჰო, უდაბნოს ლერწამივით ტანის  ასულიც არსად ჩანს. სამაგიეროდ,  ახალგაზრდა კაცი დანადგარს მიაგორებს. ადგილს შეარჩევს, აპარატს გამართავს და მზის ენერგიის გამოყენებით უდაბნოს ქვიშის ლღობას დაიწყებს. შემდეგ ლაზერით ჭრის სპეციალურ ფორმას და შედეგად მინისგან დამზადებულ ჭურჭელს მიიღებს.

https://www.youtube.com/watch?v=ptUj8JRAYu8

ეს მარკუს კაიზერია. მანვე  შექმნა დანადგარი, რომელიც  ქვიშას ალღობს.

თავად დანადგარის ავტორი ინჟინერ-დიზაინერია და მოდელების, მაკეტების, მასალების შექმნის ტექნოლოგიებზე მუშაობს, მათ შორის, ქიმიური და ბიოლოგიური მოდელებისთვისაც. პროექტს „მზის პანელი“ დაარქვა, თუმცა ყველაფერი პატარა დანადგარით დაიწყო, რომელიც ადრე გააკეთა.  მაშინ სამაგისტრო ნაშრომზე მუშაობდა. ის პირველი დანადგარიც  მზის ენერგიას იყენებდა. მასალად ეგვიპტური ბაზალტი ჰქონდა. დანადგარს „მზის მჭრელი“ ერქვა. მზის სხივების ენერგიას სპეციალური შუშის სფეროდან იღებდა. ენერგიის მეშვეობით ლაზერი 2D ელემენტებს ამზადებდა. ეს ელემენტები ხისგან იჭრებოდა და ძირითადად ესთეტიკური დანიშნულება ჰქონდა. ამავე დროს, ე.წ. ჰიბრიდსაც წარმოადგენდა, ქარხნულსა და ხელნაკეთს შორის. სხვათა შორის, ნაკეთობის ხარისხზე ისიც მოქმედებდა, რამდენად მძლავრი იყო მზის ენერგია.

უდაბნოში უხვად ორი ელემენტია – მზე და ქვიშა. პირველი მათგანი დიდ ენერგიას გვაძლევს, მეორე – კვარცის სახით, სილიკატების უზარმაზარ მარაგს. სწორედ უდაბნოში, პირველი დანადგარით მუშაობისას მოვიდა იდეა, ეს ორი მასალა (მზე და ქვიშა) გაეერთიანებინათ. ქვიშას ალღობდა და აციებდა  მინის მაგვარი მასალის წარმოქმნამდე.

ფხვიერი მასალის მყარი ფორმის მასალად გარდაქმნის პროცესი თერმული შეცხობის სახელითაა ცნობილია. ბოლო პერიოდში ის 3D ბეჭდვის პროცესში ერთ-ერთი მნიშვნელოვანია. 3D პრინტერები უზუსტესი 3D ობიექტების დასამზადებლად ლაზერულ ტექნოლოგიებს იყენებენ. ამას აკეთებენ სხვადასხვა ფხვნილის მაგვარი პლასტმასების, ცვილისა და მეტალისგან. „მზის პანელი“  სხივებს ლაზერის ნაცვლად, ქვიშას კი ცვილის ნაცვლად იყენებს. დანადგარის საშუალებით ნიმის ნივთები მზადდება.

პირველი დანადგარი მაროკოს უდაბნოში გამოიცადა. შედეგები ისეთი იმედის მომცემი გამოდგა, რომ ახალ პროექტზე – „მზის პანელზე“ დაიწყო მუშაობა. ახალი დანადგარი  საჰარის უდაბნოში  აამუშავა.

მარკუს კაიზერთან ინტერვიუ ერთ-ერთ  ქიმიური ჟურნალში „Periódico Tchê Química“  მოვისმინე. დიახ, მოვისმინე და არა წავიკითხე, რადგან ამ გამოცემაში აუდიო ფაილებიც იყო ჩამაგრებული. ინტერვიუს რედაქტორი უძღვებოდა და მოსმენისას ჩნდებოდა განცდა, რომ შეკითხვები არანაკლებ საინტერესო იყო, ვიდრე პასუხები. აქ მხოლოდ ნაწილს დავწერ. ბუნებრივია, რედაქტორისგანაც მაქვს ნებართვა აღებული.

– უდაბნოში ყოფნისას, როდესაც ქვიშას ალღობდით, რაიმე დამხმარე ქიმიური მასალა ხომ არ გამოიყენეთ იმისთვის, რომ საჭირო ტემპერატურა მიგეღოთ? ნატრიუმს ან კალციუმის ოქსიდს ვგულისხმობ.

– არაფერი გამომიყენებია, მხოლოდ მზის სუფთა ენერგია. ტემპერატურის დასარეგულირებლად ქიმიური ნაერთების გამოყენება პროექტის შემდეგი, უფრო მაღალი საფეხური იქნება.

– ანუ შეგვიძლია ვივარაუდოთ, რომ აპარატმა 1500 °C-ზე მაღალ ტემპერატურას გაუძლო?

– გამოცდის ამ ეტაპზე  ლღობის პროცესში ტემპერატურა არ გაგვიზომია. თუმცა, ფაქტია, რომ ქვიშა ლღვება, მისი ლღობის ტემპერატურა კი 1500 °C-ზე მეტია.

– მზე ყველგან არის. ხომ არ შეიძლება ვიფიქროთ, რომ „მზის პანელის“ დანადგარის გამოყენება სხვადასხვა ადგილას შეიძლება და მისი მეშვეობით განსხვავებული მასალა გალღვება? შესაძლებელია თუ არა გაკეთდეს იაფად დიდი ზომის გამძლე  სტრუქტურა?

– მომავალში შეიძლება ამაზე დაფიქრება. ახლა მხოლოდ ის შემიძლია ვთქვა, რომ დანადგარი კარგად მუშაობს ქვიშაზე, ანუ სილიკატებზე. მსგავსი თვისებების მასალაც შესაძლოა გამოიცადოს, მაგრამ ამ დანადგარზე ჯერ არ გვიცდია. გამოცდაც ჯერ უდაბნოში დავიწყეთ, რადგან ჩავთვალეთ, რომ მანქანისთვის საჭირო ენერგიას სწორედ აქ მივიღებდით.

– რაღაც პერიოდი ბაზალტის ქვას ვიკვლევდი. მათ ზომისა და ფორმის მიხედვით სხვადასხვგვარი გამოყენება აქვთ. თუმცა, ბაზალტის ფხვნილს უფრო კარგი გამოყენებაც შეიძლება ჰქონდეს. როდესაც „მზის პანელი“ ვნახე, სწორედ ბაზალტის ფხვნილი მომაგონდა. ხომ შეიძლება ბაზალტის სტრუქტურების „ბეჭდვა“ იაფად? რას ფიქრობთ ბაზალტზე?

– ბაზალტის ლღობის ტემპერატურა ახლოს არის ქვიშის ლღობის ტემპერატურასთან. აბრაზიულია, შესაძლოა ეს მასალაც გამოდგეს. სხვათა შორის, წინა დანადგარში სწორედ ბაზალტს ვიყენებდით. მის შემადგენლობაში სილიციუმის ოქსიდი 42-53%-მდე მერყეობს. ტუტე მეტალების ოქსიდები 5%-მდე. დანარჩენი ოქსიდები შემდეგნაირად გადანაწილდება: TiO2 -1,8-2,3%; Al2O3-14,5-17,9%; Fe2O3-2,8-5,1%; FeO-7,3-8,1%; MnO-0,1-0,2%; CaO-9,1-10,1%; P2O5-0,2-0,5%.

იმ ქვეყნებში, სადაც ბაზალტის მარაგია (მათ შორის ბრაზილიაშიც, სადაც ჟურნალი გამოდის),  მისი გალღობა უფრო აქტუალური იქნება. ისიც შესაძლებლად მიმაჩნია, რომ ამ მეთოდით წყლის მილები იქნეს „დაბეჭდილი“  და უწყლო ადგილებში წყლის მისაყვანად გამოიყენონ.

– თუ გიფიქრიათ, რომ ერთ დღეს სადმე ასობით თქვენი „პანელი“ ერთმანეთის გვერდით განლაგდეს  და უკეთესი  მსოფლიო „დაბეჭდოს“?

– ეს ყველაზე კარგი სანახავი იქნება. ამაზე ვმუშაობთ და ვცდილობთ პროექტის დახვეწას. ამ პროექტის დანერგვით სამუშაო ადგილებიც შეიქმნება და წარმოებაც გაიაფდება.

– როგორ ფიქრობთ, იქნება თუ არა შესაძლებელი ამ დანადგარის მარილის წარმოებაში გამოყენება. იმ ქვეყნებში, სადაც ზღვაა, ანუ მარილიანი წყალი, მზე და სივრცე წყლის აორთქლებისთვის, მარილი აორთქლების ნარჩენ პროდუქტად დარჩება. აქვე შესაძლო იქნებოდა მეტალური ნატრიუმისა და ქლორის  მიღება. უბრალოდ,  საჭირო გახდებოდა ამ მანქანის ოდნავ შეცვლა და ელექტროლიზის ჩასატარებელი ნაწილის დამატება. ასევე, საჭირო იქნებოდა რაღაც გარკვეული ელექტროენერგია, ოღონდ მცირე რაოდენობით, რადგან ნატრიუმის ქლორიდი მზის ენერგიის მეშვეობით გალღვება.

ელექტროლიზის განყოფილების რეაქციები ასე წარიმართებოდა:

ანოდი: 2Cl→ Cl2+ 2e(1)

კათოდი: 2Na++ 2e→ 2Na(2)

 

2Na++ 2Cl→ 2Na + Cl2(3)

– თქვენ, როგორც ქიმიკოსი, მაინც ქიმიურ შეკითხვებს მისვამთ (იცინის). მთავარ საქმეს მაინც მზის ენერგია გააკეთებს. ასე რომ, ძალიან მცირე რაოდენობით გახდება საჭირო ელექტროენერგიის მოხმარება.

– დიახ, ცოტა ქიმიურ კითხვებს დაგისვამთ (რედაქტორიც იცინის). ახლა, რადგან შევთანხმდით, რომ „მზის პანელით“, თეორიულად ნატრიუმის ქლორიდის მიღება შესაძლებელია. ხომ არ შეგვიძლია სხვა რამეზეც დავფიქრდეთ. მაგალითად, წარმოებული მარილისგან რომ  წყალბადი ვაწარმოოთ? რეაქციები შემდეგნაირი იქნება:

2NaCl → 2Na + Cl2(4)

2Na(s) + 2H2O(l) → 2NaOH(aq) + H2(g)(5)

3NaOH(aq) + 6Cl2(g) → 5 NaCl(aq) + NaClO3(aq) + 3 H2O(l)(6)

3 Cl2(g) + 6 NaOH(aq) → 5 NaCl(aq) + NaClO3(aq) + 3 H2O(l)(7)

2H2 + O2 →2H2O(8)

– დანადგარის უპირატესობა, ჩემი აზრით, ის გახლავთ, რომ გამოყენება სხვადასხვა სფეროშია შესაძლებელი. მათ შორის, ქიმიურ სფეროშიც. და კიდევ ისიც უნდა ითქვას, რომ მზე ყველა ქვეყანაში ანათებს და იმედი მაქვს, რომ ერთ დღეს, იაფი ტექნოლოგია  ყველასთვის ხელმისაწვდომი გახდება.

 

აი, ასეა საქმე.  უდაბნოა… ცხელა… რა წვიმა, რა ბაღი… არც  უდაბნოს ლერწამივით ტანის ასული  ჩანს არსად. სამაგიეროდ,  ახალგაზრდა კაცი დანადგარს მიაგორებს… გამართავს და… იცით, ერთ დღესაც შეიძლება ამ აპარატით უკეთესი მსოფლიო „დაიბეჭდოს“…!

კომენტარები

comments