مقایسه کپسول‌های ایزوبوتان و سوخت مایع: دما و طول سفر چگونه انتخاب اجاق سفری را تعیین می‌کنند

اگر کمترین دمای شبانه بالای منفی ۶ درجه سانتی‌گراد (۲۰ درجه فارنهایت) بماند، اجاق کپسولی ایزوبوتان انتخاب درستی است؛ اما اگر دما از این حد پایین‌تر بیاید یا قصد دارید بیش از سه روز برف آب کنید، سوخت مایع تنها گزینه مطمئن شماست. محاسبات این انتخاب به فشار بخار و وزن ظرف برمی‌گردد. اجاق‌های کپسولی تنها ۷۳ گرم وزن دارند و نیازی به نگهداری ندارند، اما سوخت تحت فشار آن‌ها در سرما تبخیر نمی‌شود و در شرایط یخبندان عملاً بی‌مصرف می‌شوند. در مقابل، اجاق‌های مایع بیش از ۳۰۰ گرم وزن دارند، اما با استفاده از یک پمپ دستی، سوخت را فارغ از دمای محیط به سمت مشعل هدایت می‌کنند. درک دقیق نقطه تقاطع این دو سیستم از نظر وزن و عملکرد، به شما اطمینان می‌دهد که سبک‌ترین سیستمی را که واقعاً می‌تواند آبتان را به جوش بیاورد، به همراه ببرید. [3][3]

ترکیب‌های ایزوبوتان-پروپان برای تغذیه شعله، کاملاً به فشار بخار طبیعی سوخت وابسته‌اند. در داخل کپسول فولادی مهر و موم شده، سوخت مایعِ فشرده به گاز تبدیل شده و سپس از طریق شیر اجاق خارج می‌شود. با این حال، نقطه جوش فیزیکی ایزوبوتان منفی ۱۱ درجه سانتی‌گراد (۱۱ درجه فارنهایت) است. هرچه دمای محیط به این مرز نزدیک‌تر شود، فشار داخل کپسول به شدت افت کرده و شعله‌ای ضعیف و سوسوزن ایجاد می‌کند. [2] از آنجا که اجاق هنگام مصرف سوخت، کپسول را نیز خنک می‌کند (یک فرآیند ترمودینامیکی به نام سرمایش تبخیری)، کپسول می‌تواند حتی زمانی که دمای هوای بیرون حدود منفی ۴ درجه سانتی‌گراد (۲۵ درجه فارنهایت) است، خود را منجمد کرده و از کار بیفتد. [1][1][2]

سیستم‌های سوخت مایع (گاز سفید) با مداخله مکانیکی، مشکل فشار بخار را به کلی دور می‌زنند. به جای اتکا به جوشش خودکار سوخت در داخل ظرف، کاربر با استفاده از یک پمپ دستی تعبیه‌شده، بطری آلومینیومی سوخت را تحت فشار قرار می‌دهد. [1] این کار سوخت مایع را به داخل یک لوله پیش‌گرم‌کننده که مستقیماً روی مشعل قرار دارد می‌راند، جایی که گرمای شعله، مایع را درست قبل از اشتعال تبخیر می‌کند. این فرآیند مکانیکی خروجی ثابت ۹۵۰۰ بی‌تی‌یو بر ساعت (BTU/hr) را تضمین می‌کند، چه دمای هوا ۱۵ درجه سانتی‌گراد (۶۰ درجه فارنهایت) باشد و چه سرمای استخوان‌سوز منفی ۲۹ درجه سانتی‌گراد (منفی ۲۰ درجه فارنهایت). همان‌طور که در مستندات فنی شرکت MSR آمده است، این ویژگی سیستم‌های سوخت مایع را به اسب‌های کاری بی‌بدیل در سفرهای زمستانی تبدیل می‌کند. [1][1]

برای سفرهای آخر هفته در تابستان، مزیت وزن پایه سیستم‌های کپسولی غیرقابل رقابت است. یک اجاق کپسولی تیتانیومی مانند MSR PocketRocket 2 تقریباً ۷۳ گرم وزن دارد و یک کپسول سوخت کوچک با ظرفیت ۱۰۰ گرم، با احتساب محفظه فولادی، ۲۰۰ گرم به وزن کل اضافه می‌کند. [1] یک اجاق سوخت مایع استاندارد مانند MSR WhisperLite به تنهایی ۳۲۶ گرم وزن دارد، به علاوه یک بطری سوخت آلومینیومی ۱۵۰ گرمی، آن هم قبل از اینکه حتی یک قطره سوخت به سیستم اضافه شود. [1] برای یک سفر دو روزه که تنها به چند لیتر آب جوش نیاز دارد، وزن سیستم سوخت مایع بیش از دو برابر مجموعه کپسولی است. [3][1][3]

با این حال، در سفرهای طولانی‌مدت زمستانی که آب کردن برف برای آب آشامیدنی ضروری است، این معادله ریاضی برعکس می‌شود. ذوب کردن برف تقریباً به دو برابر انرژی حرارتی نسبت به جوشاندن آب مایع نیاز دارد که مصرف سوخت را به شدت افزایش می‌دهد. [1] از آنجا که کپسول‌های فولادی خالی هر کدام حدود ۱۰۰ گرم وزن دارند، حمل ایزوبوتان کافی برای یک سفر زمستانی هفت روزه به معنای حمل ۴۰۰ گرم وزن مرده فولاد در کوله‌پشتی شماست. [3] یک بطری بزرگ آلومینیومی سوخت مایع، انرژی معادل آن را تنها با ۲۱۰ گرم وزن ظرف در خود جای می‌دهد که باعث می‌شود سیستم سنگین‌ترِ اجاق مایع، در مسیرهای طولانی و سرد در مجموع سبک‌تر تمام شود. [3][1][3]

فراتر از عملکرد حرارتی و وزن، سوخت مایع مزیت اقتصادی و زیست‌محیطی قابل‌توجهی برای مصرف‌کنندگان پرمصرف دارد. قیمت گاز سفید در فروشگاه‌های لوازم کوهنوردی تقریباً ۱۸ دلار در هر گالن است که هزینه هر وعده غذایی را به چند پنی کاهش می‌دهد و بطری‌های آلومینیومی سوخت برای دهه‌ها به صورت نامحدود قابل استفاده مجدد هستند. [1] کپسول‌های ایزوبوتان برای ۲۲۷ گرم سوخت بین ۶ تا ۱۰ دلار قیمت دارند و کپسول‌های فولادی خالی باید با ابزار مخصوص سوراخ شده و در مراکز بازیافت شهری خاصی دفع شوند؛ روندی که جریان مداومی از زباله‌های مصرفی ایجاد می‌کند که بسیاری از کوهنوردان در دفع صحیح آن‌ها با مشکل مواجه‌اند. [3][1][3]

آخرین متغیر در این مقایسه، سهولت استفاده و نگهداری در طبیعت است. اجاق‌های کپسولی دستگاه‌هایی کاملاً آماده به کار هستند: کاربر به سادگی اجاق را روی کپسول رزوه‌دار می‌پیچد، شیر را باز می‌کند و مشعل را روشن می‌کند. [1] اجاق‌های مایع به یک توالی آماده‌سازی خاص نیاز دارند؛ ریختن مقدار کمی سوخت مایع در یک فنجان گیرنده، روشن کردن آن برای گرم کردن لوله ژنراتور و صبر کردن برای تثبیت شعله قبل از باز کردن شیر اصلی. [1] آن‌ها همچنین به نگهداری دوره‌ای در طبیعت نیاز دارند، از جمله روغن‌کاری درپوش چرمی پمپ و تمیز کردن ژیگلور سوخت با سوزن لرزاننده داخلی. [1][1]

تصمیم‌گیری بین این دو سیستم توسط دماسنج و طول مدت سفر دیکته می‌شود. کوهنوردانی که در شرایط سه‌فصل فعالیت می‌کنند، با بستن یک اجاق ۷۳ گرمی روی کپسول ایزوبوتان، در وزن، پول و دردسر صرفه‌جویی خواهند کرد. اما برای کوهنوردان ارتفاعات بالا، کمپرهای زمستانی و تیم‌های اعزامی، پمپاژ دستی یک اجاق سوخت مایع همچنان استاندارد غیرقابل مذاکره برای تبدیل برف به آب آشامیدنی در زمان افت شدید دماست. آن ۲۵۰ گرم وزن پایه اضافه، دقیقاً بهای یک قابلیت اطمینان مطلق است. [3][3]