มันคือฤดูร้อนปี 1940 ซึ่งเป็นช่วงแรกๆ ของการรบแห่งบริเตน เว็บสล็อตแตกง่ายกองทัพอากาศของนาซีเยอรมนี ลุฟต์วาฟเฟอ ได้เริ่มโจมตีเกาะอังกฤษเป็นเวลาหลายเดือน ซึ่งรวมถึงการโจมตีทิ้งระเบิดในยามค่ำคืนที่รู้จักกันในชื่อบลิทซ์ด้วย เมื่อเข้าสู่การต่อสู้ กองทัพบกเชื่อว่ามีชัยเหนือ ในการรบในฝรั่งเศส ฝ่ายเยอรมันยึดครองในอากาศ พวกเขารู้เพียงเล็กน้อยว่าฝ่ายพันธมิตรมีอาวุธลับ – ในถังเชื้อเพลิงของพวกเขา
เมื่อชาวเยอรมันเริ่มบินเหนืออังกฤษ พวกเขาประหลาดใจที่พบว่าโต๊ะเปลี่ยนไป
พายุเฮอริเคนและพายุเฮอริเคนของอังกฤษที่ชาวเยอรมันใช้กำลังแซงหน้าในฝรั่งเศส สามารถไต่ระดับสูงขึ้นและบินได้เร็วขึ้นด้วยเชื้อเพลิงที่ผลิตด้วยกระบวนการที่พัฒนาขึ้นใหม่ที่เรียกว่าการแตกตัวเร่งปฏิกิริยา
ตัวเร่งปฏิกิริยาช่วยเพิ่มปฏิกิริยาเคมีโดยการลดพลังงานที่จำเป็นในการขับเคลื่อน วิศวกรเครื่องกลชาวฝรั่งเศส Eugene Houdry ได้พัฒนากระบวนการเร่งปฏิกิริยาในช่วงทศวรรษที่ 1930 เพื่อผลิตเชื้อเพลิงออกเทนสูง ซึ่งสามารถทนต่อแรงอัดที่สูงขึ้นและทำให้เครื่องยนต์ส่งกำลังได้มากขึ้น การเพิ่มค่าออกเทนของเชื้อเพลิงการบินจาก 87 เป็น 100 ทำให้ฝ่ายพันธมิตรได้เปรียบอย่างมาก
ภาพของยูจีนฮูดรี
วิศวกรเครื่องกลชาวฝรั่งเศส Eugene Houdry ได้พัฒนาการแตกตัวเร่งปฏิกิริยาในช่วงทศวรรษที่ 1930
จากซ้าย: ได้รับความอนุเคราะห์จาก SCIENCE HISTORY INSTITUTE
ฮูดรีไม่ใช่คนแรกที่พยายามใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาเพื่อแยกโมเลกุลขนาดใหญ่ของเชื้อเพลิงหนักให้มีขนาดเล็กลงเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพ แต่ในฐานะนักแข่งรถตัวยง เขามีความสนใจเป็นพิเศษในน้ำมันเบนซินคุณภาพสูง เขาศึกษาตัวเร่งปฏิกิริยาหลายร้อยตัวจนกระทั่งเขาได้สัมผัสกับวัสดุที่ทำจากอะลูมิเนียมและซิลิกอนซึ่งสามารถทำลายได้อย่างมีประสิทธิภาพมากกว่ากระบวนการที่ใช้ความร้อนอยู่แล้ว เมื่อเขาทดสอบน้ำมันเบนซินของเขากับนักแข่ง Bugatti เขาทำความเร็วได้ถึง 90 ไมล์ต่อชั่วโมง
ในทศวรรษต่อ ๆ ไป ตัวเร่งปฏิกิริยาแคร็กและการปรับปรุงกระบวนการที่ฮูดรีเป็นผู้บุกเบิกจะมีส่วนช่วยในการครองราชย์ของรถยนต์ การแคร็กด้วยตัวเร่งปฏิกิริยายังคงผลิตก๊าซส่วนใหญ่ที่รถยนต์กลืนกินในปัจจุบัน
แต่การขับขี่ทั้งหมดนั้นส่งผลเสียต่อสิ่งแวดล้อมในไม่ช้า เมื่อโมเลกุลของไฮโดรคาร์บอนในน้ำมันเบนซินเผาไหม้ ไอเสียของเครื่องยนต์จะมีก๊าซที่เป็นอันตรายจำนวนเล็กน้อย ได้แก่ คาร์บอนมอนอกไซด์ที่เป็นพิษ ไนโตรเจนออกไซด์ที่อาจทำให้เกิดหมอกควันและฝนกรด รวมถึงไฮโดรคาร์บอนที่ไม่เผาไหม้ ลอสแองเจลิสและเมืองอื่น ๆ ที่อัดแน่นด้วยรถถูกปกคลุมไปด้วยหมอกควันในทศวรรษ 1940 และ ’50
ฮูดรีมองหาตัวเร่งปฏิกิริยาอีกครั้งเพื่อจัดการกับมลพิษที่เกิดจากเครื่องยนต์สันดาปภายใน เขาออกแบบเครื่องฟอกไอเสียเชิงเร่งปฏิกิริยา
“เมื่อพิจารณาในครั้งแรก ปัญหาดูเหมือนง่าย” ฮูดรีเขียนในคำขอรับสิทธิบัตรปี 1954 “สามารถใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาจำนวนมากสำหรับปฏิกิริยาได้ เพียงแค่วางตัวเร่งปฏิกิริยาตัวใดตัวหนึ่งในท่อระบายไอเสียภายใต้สภาวะที่ควบคุม ควันไอเสียก็สามารถทำความสะอาดได้” ตัวเร่งปฏิกิริยา โลหะมีค่า เช่น แพลตตินั่มหรือแพลเลเดียม จัดให้มีจุดเชื่อมต่อสำหรับก๊าซอันตรายที่จะเกาะติด ปฏิกิริยาที่เกี่ยวข้องกับออกซิเจนจะเปลี่ยนให้เป็นรูปแบบที่เป็นอันตรายน้อยกว่า
ภาพโฆษณาเชื้อเพลิงการบินโดย Houndry Process Corporation ที่แสดงเครื่องบินพร้อมข้อความว่า “พร้อมและรอเครื่องบินของวันพรุ่งนี้”
โฆษณาในปี 1940 นี้ระบุว่าร้อยละ 90 ของเชื้อเพลิงการบินทั้งหมดที่เกิดจากตัวเร่งปฏิกิริยาแคร็กมาจาก Houdry Process Corporation
RETRO ADARCHIVES / รูปถ่ายหุ้น ALAMY
ในช่วงทศวรรษ 1950 Houdry ได้สรุปชุดของปฏิกิริยา วัสดุ และเงื่อนไขที่จำเป็นสำหรับเครื่องฟอกไอเสียเชิงเร่งปฏิกิริยาที่ใช้งานได้ แต่เขามาก่อนเวลาของเขา หลายปีที่ผ่านมา การใช้เครื่องฟอกไอเสียเชิงเร่งปฏิกิริยาในรถยนต์ถูกขัดขวางโดยน้ำมันเบนซินที่มีสารตะกั่วซึ่งเกาะติดกับพื้นผิวของตัวเร่งปฏิกิริยา ในที่สุด ด้วยการผ่านพระราชบัญญัติ Clean Air ปี 1970 ซึ่งนำไปสู่ข้อกำหนดสำหรับเครื่องฟอกไอเสียเชิงเร่งปฏิกิริยาและเชื้อเพลิงไร้สารตะกั่ว อากาศในเมืองต่างๆ ก็เริ่มปลอดโปร่ง
สำหรับการเดินทางทางอากาศเพื่อให้บริการมวลชน จำเป็นต้องแก้ไขภาวะที่กลืนไม่เข้าคายไม่ออกอื่น นั่นคือ การลดน้ำหนักลง เครื่องบินลำแรกๆ ได้รับการยกตัวขึ้นในช่วงเปลี่ยนศตวรรษที่ 20 ด้วยปีกของผ้าและไม้ แต่การจะทะยานได้อย่างแท้จริง เครื่องบินต้องการวัสดุที่เบาแต่แข็งแรง เครื่องบินลำแรกที่ออกแบบมาสำหรับผู้โดยสาร – Ford Trimotor หรือชื่อเล่นว่า Tin Goose – ได้ขึ้นสู่อากาศในปี 1926 ด้วยความช่วยเหลือจากโลหะผสมอลูมิเนียมสล็อตแตกง่าย
