Πώς λειτουργούν οι αναπτήρες;

Οι αναπτήρες είναι δοχεία που χρησιμοποιούν καύσιμο για την παραγωγή φλόγας. Οι πρώτοι αναπτήρες τροφοδοτούνταν με αέριο υδρογόνο, αλλά οι σύγχρονοι αναπτήρες χρησιμοποιούν βουτάνιο. Όταν ο αναπτήρας πιέζεται, το βουτάνιο απελευθερώνεται και εξατμίζεται. Το εξατμισμένο βουτάνιο στη συνέχεια αναφλέγεται από έναν σπινθήρα.

Οι αναπτήρες είναι για τους καπνιστές ό,τι το φως του ήλιου για τα δέντρα, αλλά οι αναπτήρες δεν χρησιμοποιούνται απλώς για να ανάβουν τσιγάρα. Είναι επίσης αρκετά κοινά σε οποιοδήποτε πάρτι που περιλαμβάνει ένα κέικ σκαμμένο με κεριά. Ωστόσο, έχετε αναρωτηθεί ποτέ πώς οι αναπτήρες παράγουν μια φλόγα τόσο τέλεια ωοειδή, σαν να βγαίνει από ένα κερί, από τον αέρα;

Ενας αναπτήρας. Φωτογραφία:Pixabay

Ο πρώτος αναπτήρας

Η πρώτη πτυχή είναι προφανής:η φωτιά που παράγεται είναι το αποτέλεσμα της καύσης ενός καυσίμου. Ο αναπτήρας δεν είναι παρά ένα δοχείο για αυτό το καύσιμο. Ένας από τους πρώτους αναπτήρες, η εφεύρεση του οποίου πιστώνεται σε έναν ιδιόρρυθμο Γερμανό χημικό ονόματι Johann Dobereneir, αποθήκευσε αέριο υδρογόνο. Το αέριο – ένα αέριο προϊόν μιας χημικής αντίδρασης – θα κυματιζόταν πάνω από έναν θερμαινόμενο καταλύτη πλατίνας, ο οποίος θα τον έβαζε φωτιά.

Η λάμπα Dobereneir. Πίστωση φωτογραφίας:Wikimedia Commons

Η φλόγα ήταν απαλή, αλλά απέπνεε μια δυσάρεστη οσμή. Ωστόσο, η εφεύρεση του Johann έκανε την ανάφλεξη πυρκαγιών για το μαγείρεμα των τροφίμων ή την καύση σωλήνων εξαιρετικά γρήγορη και βολική. Η εμπορευματοποίηση της εφεύρεσής του τον οδήγησε να κερδίσει μια περιουσία γύρω στα τέλη του 19ου αιώνα. Προφανώς πούλησε πάνω από ένα εκατομμύριο από αυτούς τους αναπτήρες!

Ο σύγχρονος αναπτήρας

Ο σύγχρονος αναπτήρας δεν θα μπορούσε να γεννηθεί αν ο Αυστριακός χημικός Carl Auer Von Welsbach δεν είχε εφεύρει το ferrocerium, ένα κράμα σιδήρου και δημητρίου, ένα σπάνιο μέταλλο, που εκπέμπει σπινθήρες όταν οξειδώνεται γρήγορα. Ένας τρόπος για να το πετύχετε αυτό είναι να το χτυπήσετε σε ένα αντικείμενο. Οι σπινθήρες, οι οποίοι φτάνουν σε θερμοκρασίες έως και 3.000 ᵒC, μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την ανάφλεξη ελαφρύτερων καυσίμων και κοπτικών φακών.

Πίστωση φωτογραφίας:Wikimedia Commons

Ο σύγχρονος αναπτήρας δεν αποθηκεύει υδρογόνο, αλλά βουτάνιο. Αρχικά αποθήκευε τη νάφθα, μέχρι που καταλάβαμε ότι το βουτάνιο παράγει μια πιο ελεγχόμενη φλόγα και αποπνέει τη λιγότερη δυσάρεστη οσμή. Το βουτάνιο σε έναν αναπτήρα συμπιέζεται και αποθηκεύεται, γεγονός που το κάνει να υπάρχει ως υγρό. Όταν αποσυμπιεστεί, το υγρό θα εξατμιστεί αμέσως για να σχηματίσει αέριο βουτάνιο. Το αέριο βουτάνιο, καθώς είναι εύφλεκτο, θα πιάσει φωτιά ακόμα και όταν υποκινηθεί από τους παραμικρούς σπινθήρες.

Ο μεταλλικός τροχός στον αναπτήρα, όταν σπρώχνεται προς τα κάτω από τον αντίχειρά του, θα τρίβεται στο ferrocerium για να δημιουργήσει μια καυτή σπίθα. Ταυτόχρονα ανοίγει μια βαλβίδα, από την οποία απελευθερώνεται το βουτάνιο, το οποίο εξατμίζεται (αποσυμπιέζεται) μόλις βγει από το δοχείο. Ο σπινθήρας παράγεται ακριβώς πάνω από τη βαλβίδα, η οποία στη συνέχεια απλά αναφλέγει το νέφος του αερίου. Το αποτέλεσμα είναι μια ωοειδής, ήρεμη φλόγα.

Τα «Clippers» ή «Zippos» που εφαρμόζουν αυτόν τον μηχανισμό είναι απόλαυση για έναν αισθητιστή, αλλά είναι και πιο ακριβά. Οι φθηνότεροι αναπτήρες χρησιμοποιούν ένα πιεζοηλεκτρικό υλικό που μετατρέπει τη μηχανική ενέργεια σε ηλεκτρική ενέργεια. Σε αντίθεση με το ferrocerium, ένα πιεζοηλεκτρικό υλικό δεν είναι πυροτεχνικό, αλλά η ηλεκτρική του αντίσταση αλλάζει όταν παραμορφώνεται από μηχανικές δυνάμεις.

Όταν κάνετε «κλικ» σε έναν τέτοιο αναπτήρα, το πιεζοηλεκτρικό υλικό παραμορφώνεται και φέρει ρεύμα. Πάνω από τη βαλβίδα μέσω της οποίας εξέρχεται το βουτάνιο, δύο διαχωρισμένα σύρματα παράγουν μεταξύ τους αυτό που ονομάζεται βολταϊκό τόξο, ηλεκτρική εκκένωση ή πλάσμα, όπως τα αγκάθια του ρεύματος που περιβάλλει τον Thor. Αυτή η εκκένωση, σαν σπινθήρας, θα αναφλέξει το αέριο που έχει υποστεί πίεση και θα παράγει μια φλόγα σαν κερί.

Η εφεύρεση ενός αναφλεκτήρα θεωρείται εξίσου κρίσιμη για την πρόοδο του πολιτισμού μας με την εφεύρεση του τροχού, ίσως, ακόμη και περισσότερα σπουδαίος. Χωρίς τη φωτιά, το μαγείρεμα του φαγητού θα ήταν αδύνατο, χωρίς το οποίο δεν θα μπορούσαμε να σκοτώσουμε τα επιβλαβή μικρόβια και να αξιοποιήσουμε τα θρεπτικά συστατικά του. Δεν είναι περίεργο που ο Stephen Fry πιστεύει ότι ο αναπτήρας είναι το καλύτερο μας gadget. Μας επέτρεψε να καλέσουμε ένα μέλος του πάνθεον, σύμφωνα με τη ιδιοτροπία μας, ή όπως είπε ο Φράι, απλώς με «την κίνηση των δακτύλων μας».