প্রথম অটোমোবাইল পেট্রোলচালিত ছিল না, এটি হাইড্রোজেন দিয়ে চলত
এই পেজটি শেয়ার করুন
অটোমোবাইলের প্রথম জ্বালানি পেট্রোল ছিল - এমন ভাবলে আসলে আপনি ভুল করছেন: ইতিহাসের প্রথম অভ্যন্তরীণ দহন ইঞ্জিন 1806 সালে হাইড্রোজেন-অক্সিজেন মিশ্রণে চলত। অর্থাৎ পেট্রোলচালিত গাড়ির অগ্রদূত ছিল আজ যাকে আমরা হাইড্রোজেন গাড়ি বলে চিৎকার করে ঘোষণা করি, সেই প্রযুক্তিই। সুইস উদ্ভাবক ফ্রাঁসোয়া ইসাক দ্য রিভাজ থেকে স্যামুয়েল ব্রাউন, এতিয়েন ল্যুয়ার থেকে কার্ল বেঞ্জ পর্যন্ত বিস্তৃত এই গল্পটি অটোমোবাইলের ইতিহাসের অন্যতম কম পরিচিত কিন্তু সবচেয়ে বিস্ময়ে ভরা অধ্যায়।
মূল বিষয়সমূহ
- প্রথম অভ্যন্তরীণ দহন ইঞ্জিন 1806 সালে হাইড্রোজেনে চলেছিল; প্যাটেন্ট পাওয়া যায় 30 জানুয়ারি 1807 তারিখে
- স্যামুয়েল ব্রাউন 27 মে 1826 তারিখে গ্যাস ইঞ্জিনের গাড়ি নিয়ে শুটার্স হিল আরোহণ করেছিলেন
- এতিয়েন ল্যুয়ারের ইপোমোবিল ইলেক্ট্রোলাইসিসে উৎপাদিত হাইড্রোজেনে চলে প্যারিস থেকে জোয়াঁভিল-ল্য-পোঁ পর্যন্ত গিয়েছিল (1863)
- Benz Patent-Motorwagen প্যাটেন্ট হয় কেবল 29 জানুয়ারি 1886 তারিখে - অর্থাৎ প্রায় 80 বছর পরে
অভ্যন্তরীণ দহন ইঞ্জিন প্রথম কবে এবং কীসে চলেছিল?
উত্তর স্পষ্ট: 1806 সালে এবং হাইড্রোজেন-অক্সিজেন মিশ্রণে। সেই বছর প্যারিসে জন্ম নেওয়া সুইস কামান কর্মকর্তা ফ্রাঁসোয়া ইসাক দ্য রিভাজ সিলিন্ডারের ভেতরে একটি বিস্ফোরক জ্বালানি মিশ্রণ জ্বালিয়ে পিস্টন ঠেলে দেওয়া একটি ইঞ্জিন পরীক্ষা করা শুরু করেন। আজ আমরা যে ইঞ্জিন ব্যবহার করি তার কর্মপদ্ধতির মূল নীতি - সিলিন্ডারে জ্বালানি পোড়াও, পিস্টন ঠেলে দাও - ঠিক এটাই ছিল। তাছাড়া দ্য রিভাজের ইঞ্জিনে স্পার্ক প্লাগ দিয়ে ইগনিশনও ছিল, অর্থাৎ আধুনিক পেট্রোল ইঞ্জিনের দুটি মৌলিক বৈশিষ্ট্যই এই প্রথম নকশায় প্রস্তুত ছিল।
ধারণাটি কোথা থেকে এল? সামরিক বাহিনী থেকে। কামান কর্মকর্তা হিসেবে তিনি বিস্ফোরকের সঙ্গে খুব ঘনিষ্ঠভাবে কাজ করেছেন এবং এই অভিজ্ঞতা তাকে এক অদ্ভুত কিন্তু উজ্জ্বল প্রশ্নের দিকে ঠেলে দেয়: বাষ্পের বদলে সরাসরি একটি বিস্ফোরণ দিয়ে কি পিস্টন ঠেলে দেওয়া সম্ভব নয়? 1804 সালে তিনি সিলিন্ডারের ভেতরে বিস্ফোরণের পরীক্ষা-নিরীক্ষা শুরু করেন এবং অল্প সময়েই কার্যকর একটি ইঞ্জিন তৈরি করেন।
দ্য রিভাজের হাইড্রোজেনচালিত গাড়ি কীভাবে চলত?
এখানেই ব্যাপারটা সত্যিই মজার হয়ে ওঠে। ইঞ্জিনটি সিলিন্ডারে জ্বালানো হাইড্রোজেন-অক্সিজেন মিশ্রণে চলত। সংকুচিত হাইড্রোজেন একটি বেলুনে সংরক্ষিত থাকত আর অক্সিজেন আলাদা একটি বাতাস প্রবেশপথ থেকে সরবরাহ করা হত। ইগনিশন কেমন ছিল? বাইরে থেকে একটি বোতাম চেপে বৈদ্যুতিক স্ফুলিঙ্গ সৃষ্টি করা হত - ভোল্টার ব্যাটারি দিয়ে। অর্থাৎ চালক প্রতিটি শক্তি স্ট্রোক নিজের হাতে চালু করতেন। ইঞ্জিনের কোনো টাইমিং প্রক্রিয়া ছিল না; জ্বালানি প্রবেশও ইগনিশনও সম্পূর্ণ ম্যানুয়াল। এবার ভাবুন: প্রতিটি পিস্টন স্ট্রোকের জন্য একটি বোতাম চেপে গাড়ি চালানো। জিম ও চালকের কাজ একসঙ্গে, কিন্তু কারিগরিভাবে এটি একটি সত্যিকারের অভ্যন্তরীণ দহন ইঞ্জিন।
শক্তি সঞ্চালনও সম্পূর্ণ ভিন্ন ছিল। বিস্ফোরণ পিস্টনকে উল্লম্ব সিলিন্ডারে উপরে ঠেলে দিত, এরপর ভারী পিস্টন নিজের ওজনে নিচে নামার সময় একটি ল্যাচ ব্যবস্থার মাধ্যমে পুলি-রিম ও দড়ির সজ্জা দিয়ে গাড়ির সামনের চাকাগুলো ঘোরাত। শুনতে অদ্ভুত লাগে, কিন্তু কাজ করত।
30 জানুয়ারি 1807 তারিখে প্যারিসে 731 নম্বর প্যাটেন্ট নেওয়া হয়; সুইজারল্যান্ডের ভালে ক্যান্টনের প্যাটেন্ট অফিসও তা নিশ্চিত করে। একই বছর দ্য রিভাজ তার পরীক্ষামূলক ইঞ্জিনটি একটি গাড়িতে বসিয়ে সংক্ষিপ্ত দূরত্ব যেতে সক্ষম হন - অভ্যন্তরীণ দহন ইঞ্জিনে পথ চলা প্রথম যানটি আনুষ্ঠানিকভাবে রাস্তায় নামল।
1813-এর দৈত্য: grand char mécanique
De Rivaz থেমে থামেনি এবং 1813 সালে অনেক বড় একটি যান বানালেন: 6 মিটার দৈর্ঘ্যের, চাকার ব্যাস 2 মিটার, ওজন প্রায় 1 টন । সিলিন্ডারটি ছিল 1,5 মিটার, পিস্টন স্ট্রোক ছিল 97 সেমি । জ্বালানি মিশ্রণটি ছিল প্রায় 2 লিটার কয়লা গ্যাস এবং 10-12 লিটার বাতাস নিয়ে গঠিত। প্রতিটি পিস্টন স্ট্রোকে যানটি 4-6 মিটার এগিয়ে যেত।
পারফরম্যান্স কেমন ছিল? সুইজারল্যান্ডের Vevey শহরে এই বিশাল যানটি ~%9 ঢালু রাস্তায় 300 কেজি পাথর ও কাঠের ভারসহ আরও চারজন যাত্রীকে নিয়ে 26 মিটার এগিয়ে গেল - গতিবেগ ছিল 3 কিমি/ঘণ্টা । দ্রুত বলা যাবে না, তবে এটি ছিল নিজের শক্তিতে ভার বহন করে চলা একটি যান এবং তখনকার সময়েও এটি ছিল একটি সাফল্য।
দুর্ভাগ্যবশত সবাই রাজি হয়নি। ফরাসি বিজ্ঞান একাডেমি দাবি করেছিল যে অভ্যন্তরীণ দহন ইঞ্জিন কখনও বাষ্প ইঞ্জিনের পারফরম্যান্সে পৌঁছাতে পারবে না। আজ পেছনে ফিরে তাকালে দেখা যায় এই ভবিষ্যদ্বাণীটি কতটা ভুল প্রমাণিত হয়েছে, তাই না?
আর এটিই কি প্রথম? Pyreolophore বিষয়টি
সত্যি বলতে, "প্রথম অভ্যন্তরীণ দহন ইঞ্জিন" উপাধিটি এখনও নিয়ে বিতর্ক চলছে। ফরাসি ভাই Nicéphore এবং Claude Niépce 1807 সালে জলের জেট প্রতিক্রিয়া দিয়ে নৌকা চালানোর Pyreolophore নামের তাঁদের ইঞ্জিনটি তৈরি করেন এবং 20 জুলাই 1807-এ প্যাটেন্ট পান। De Rivaz-এর প্যাটেন্টটি ছিল 30 জানুয়ারি 1807 তারিখের - অর্থাৎ কয়েক মাস আগে। দুটি নকশাই ভিন্ন পদ্ধতিতে কাজ করত, তাই "কোনটি সত্যিই প্রথম" প্রশ্নটির উত্তর সংজ্ঞার উপর নির্ভর করে পরিবর্তিত হতে পারে। কিন্তু যানবাহন দিয়ে রাস্তায় চলা প্রথম ইঞ্জিন অবশ্যই ছিল De Rivaz-এরটি।
Samuel Brown এবং Shooter's Hill আরোহণ (1826)
ব্রিটিশ প্রকৌশলী Samuel Brown 1825-1835 সালের মধ্যে নিঃসন্দেহে সত্যিকারের কাজ করা এবং যান্ত্রিকভাবে সফল প্রথম গ্যাস ইঞ্জিনটি তৈরি করেন। তাঁর শীর্ষ মুহূর্তটি ছিল 27 মে 1826: Brown তাঁর ইঞ্জিনটিকে একটি যানের সাথে যুক্ত করে লন্ডনের দক্ষিণ-পূর্বে থাকা Shooter's Hill আরোহণ করেন। ঢালু পথ মোটরযানের জন্য সবচেয়ে নির্মম পরীক্ষা; এই আরোহণটি অসংখ্য দর্শকের সন্তুষ্টির সাথে শেষ হয়েছিল।
ইঞ্জিনের সাধারণ পরিচিতিটিও চমকপ্রদ: 4 অশ্বক্ষমতা, 2 সিলিন্ডার, বায়ুমণ্ডলীয় গ্যাসে চলা এবং আয়তন 89 লিটার । হ্যাঁ, 89 লিটার - আজকের আমাদের ইঞ্জিনের আয়তনের কথা তো বলছিই না। একটি তথ্য যোগ করা যাক: Brown-এর এই যান পরীক্ষার জন্য সামনে চলে আসা সত্ত্বেও জানা যায় যে গ্যাস-ভ্যাকুয়াম ইঞ্জিনটি পরবর্তী একটি প্রকল্পে হাইড্রোজেনের বদলে কয়লা গ্যাস দিয়ে চালানো হয়েছিল এবং পাম্পিংয়ের উদ্দেশ্যে ব্যবহৃত হয়েছিল। এছাড়াও বলা হয় যে Brown একটি পুরনো Newcomen বাষ্প ইঞ্জিনকে গ্যাস জ্বালানির জন্য মানিয়ে নিয়েছিলেন - অর্থাৎ হাইড্রোজেন-প্রয়োগকারী অগ্রগামীদের এবং বাষ্প যুগের মধ্যে সংযোগটিও এখানে দেখা যায়।
Lenoir-এর Hippomobile: প্যারিসে হাইড্রোজেন দিয়ে ভ্রমণ
এবার সম্ভবত গল্পের সবচেয়ে বিশিষ্ট ব্যক্তিত্বের কাছে আসা যাক: বেলজিয়ান প্রকৌশলী Jean-Joseph-Étienne Lenoir। 1860 সালে তিনি প্যারিসের Conservatoire National des Arts et Métiers থেকে গ্যাস দহনের মাধ্যমে প্রসারিত হওয়া বায়ু ইঞ্জিনের জন্য প্যাটেন্ট পান। 1863 সালে সে তিন চাকার Hippomobile বানাল - ঘোড়ার গাড়ি থেকে নাম পাওয়া এই যানটি নিজস্ব অভ্যন্তরীণ দহন ইঞ্জিন বহন করত।
আর এই যে আবার হাইড্রোজেন: Hippomobile-এ ছিল এক সিলিন্ডারের ইঞ্জিন, যা পানির তড়িৎ বিশ্লেষণে উৎপাদিত হাইড্রোজেনে চলত। ইঞ্জিনটি প্রাকৃতিক চক্রে কাজ করত। অর্থাৎ Lenoir নিজের পানি বিদ্যুতে ভেঙে নিজের জ্বালানি তৈরি করছিলেন। আজ যাকে সবুজ হাইড্রোজেন বলা হয়, সেই ধারণা 1863 সালেই প্যারিসের রাস্তায় ঘুরে বেড়াচ্ছিল।
সেপ্টেম্বর 1863-এ Lenoir তার Rue de la Roquette-এর কারখানা থেকে প্রায় 10 কিলোমিটারের একটি যাত্রা সম্পন্ন করলেন। পরে তিনি প্যারিস থেকে Joinville-le-Pont পর্যন্ত গোল-ফেরত 11 কিমি পথ গেলেন; প্রতিটি দিকে সময় লাগল প্রায় 90 মিনিট এবং সর্বোচ্চ গতি ছিল ~9 কিমি/ঘণ্টা -এর মতো। আরেকটি হিসাব অনুযায়ী দূরত্ব 11 মাইল এবং সময় 3 ঘণ্টা; পার্থক্য সম্ভবত রুট ও পরিমাপের পার্থক্যের কারণে, কিন্তু ফলাফল বদলায় না: যানটি গড় হাঁটার গতির চেয়েও ধীর ছিল। তবু চাকা ঘুরছিল এবং ইঞ্জিন তা করছিল নিজের জ্বালানি দিয়ে। Lenoir বছরের পর বছর পরে বলেছিলেন, তিনি তার ইঞ্জিন একটি খামারের গাড়িকে Joinville-le-Pont-এ বহুবার চালাতে ব্যবহার করেছিলেন। এছাড়া তিনি তার ইঞ্জিনকে কয়লার গ্যাসের মতো নানা গ্যাসে খাপ খাওয়ান এবং প্রায় 350-400 টি Lenoir গ্যাস ইঞ্জিন তৈরি ও বিক্রি হয় - অর্থাৎ প্রথমবারের মতো সত্যিকারের বাণিজ্যিক সাফল্যও ঘটে।
অগ্রগামীরা পাশাপাশি: কে, কখন, কী নিয়ে?
| অগ্রগামী | বছর | জ্বালানি | উল্লেখযোগ্য কৃতিত্ব |
|---|---|---|---|
| François Isaac de Rivaz | 1806-1807 | হাইড্রোজেন-অক্সিজেন মিশ্রণ | প্রথম অভ্যন্তরীণ দহন ইঞ্জিন, প্রথম পেটেন্ট, প্রথম যানবাহন যাত্রা |
| Samuel Brown | 1826 | গ্যাস | Shooter's Hill আরোহণ |
| Étienne Lenoir | 1863 | তড়িৎ বিশ্লেষণে উৎপাদিত হাইড্রোজেন | প্যারিস-Joinville-le-Pont যাত্রা, ইঞ্জিনের ধারাবাহিক উৎপাদন |
| Karl Benz | 1885-1886 | পেট্রোল | আধুনিক অটোমোবাইল যুগের সূচনাকারী পেটেন্ট |
Karl Benz হাইড্রোজেনের ঐতিহ্যের উপর কীভাবে এলেন?
তাহলে হাইড্রোজেন 80 বছর পথ পাড়ি দেওয়ার পর পেট্রোল কীভাবে রাজা হলো? উত্তর কয়েকটি অংশে গড়ে ওঠে। প্রথমে ভিত্তি প্রস্তুত করতে হলো: 1876 সালে Nikola Otto বাষ্প ইঞ্জিনের সীমাবদ্ধতা থেকে অনুপ্রেরণা নিয়ে প্রথম সফল চার-চক্রের অভ্যন্তরীণ দহন ইঞ্জিন তৈরি করলেন। Lenoir-এর 1858-1860 সালের মধ্যে উদ্ভাবিত এবং 1860 সালে পেটেন্ট করা, দ্বৈত-ক্রিয়াশীল ও বৈদ্যুতিক স্ফুলিঙ্গ-দহনযুক্ত ইঞ্জিনও এই শৃঙ্খলের গুরুত্বপূর্ণ কড়ি ছিল।
নিজের ইঞ্জিনগুলির বাণিজ্যিক সাফল্যের ফলে Benz পেট্রোলে চলা হালকা একটি গাড়ির স্বপ্নে আরও সময় দিতে পারলেন। ফল: 29 জানুয়ারি 1886 সালে Mannheim-এ তিন চাকার Benz Patent-Motorwagen -এর জন্য পেটেন্ট - ফাইলে এর নাম লেখা আছে গ্যাস ইঞ্জিনে চলা যান হিসেবে। Benz এবং Gottlieb Daimler - উভয়ের অত্যন্ত সফল ও ব্যবহারিক পেট্রোলচালিত যান তৈরির মাধ্যমে আধুনিক অটোমোবাইল যুগের সূচনা হলো; এ কারণেই Benz সাধারণভাবে অটোমোবাইলের উদ্ভাবক হিসেবে বিবেচিত হন।
তবে এটা ভুলে যাবেন না: Mercedes-Benz'in kendi tarih sayfası bile de Rivaz, Lenoir ve Avusturyalı Siegfried Marcus gibi öncüleri ayrıca sayıyor ve bazılarının yalnızca kâğıt üzerinde kaldığını, bazılarının insan taşıyamayan küçük araçlar olduğunu belirtiyor. Benz'in üstünlüğü, hidrojenli tasarımların pratik olmamasından ve Otto çevrimli benzinli araçların ticarî alana hakim olmasından geliyordu. Bir diğer teknik sebep: erken motorların çoğu, tıpkı buhar motoru gibi atmosferik prensiple çalışıyordu - yani patlama doğrudan itiş üretmiyor, vakum yaratıp pistonu aşağı çekiyordu. Benz'in getirdiği düzen daha verimliydi.
Benzinin taç giymesi de bir gecede olmadı. Benzin ancak 1892'de otomobilin icadıyla değerli bir yakıt olarak görülmeye başlandı. 1900–1910 arasında püskürtmeli karbüratörün icadı, rafine edilmemiş benzinin araçlarda kullanılmasının önünü açtı. Ve 1920'ye gelindiğinde yollarda 9 milyon benzinli araç vardı. Hidrojenin 80 yıllık avantajı, benzine kaptırılmıştı.
Hidrojen bugün geri mi döndü?
İşin güzel yanı şu: hikâye kapanmadı. Hidrojenli içten yanmalı motor bugün hâlâ geliştiriliyor ve çok sayıda kaynak, bu motorun icadındaki itibarın de Rivaz'a ait olduğu konusunda hemfikir. İngiliz inşaat ekipmanı devi JCB, hidrojenle çalışan tam işlevsel bir yanlı motor geliştiren ilk inşaat ekipmanı şirketi olduğunu söylüyor ve bunun için 150 mühendisle 100 milyon sterlinlik bir projede 50.000 saatten fazla test yaptığını açıklıyor.
Yakıt pilleri tarafında da hareket var. Modern hidrojenli araç pazarı 2025 itibarıyla 8,31 milyar dolar değerinde ve önümüzdeki beş yıl için yıllık ~%20 büyüme öngörülüyor. Toyota Mirai, Hyundai Nexo ve Honda FCX Clarity gibi modeller seçili pazarlarda satıldı; yakıt pili maliyetleri de 2002'den bu yana %80 düştü. Yani de Rivaz'ın 1806'daki fikri, iki yüzyıl sonra yeniden masada - bu kez çok daha ciddi bütçelerle.
Benzinli motorun kökü hidrojene dayanıyor: son söz
Sıradaki otomobil sohbetinde biri otomobilin benzinle doğduğunu söylerse artık elinde bir kart daha var: otomobilin motoru hidrojenle doğdu, benzine ise ancak onlarca yıl sonra taşındı. De Rivaz'ın topçu deneyiminden doğan o düğmeli, balonluk, ağır pistona cılız ama gerçek bir fikirdi; Brown onu yokuş yukarı tırmandırdı, Lenoir Paris sokaklarında gezdirdi, Benz ise onu benzinle endüstriye çevirdi. Tarih bazen tur atıyor - ve bu tur, belki de en başladığı yerde bitiyor. Sence hangisi ilginç: hidrojenle başlayan bir hikâyenin benzine sapması mı, yoksa yeniden hidrojene dönmesi mi?