นักวิจัยค้นพบวิธีเปลี่ยนก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์กลับไปเป็นเชื้อเพลิงได้สำเร็จแล้ว

การค้นพบใหม่ที่ถูกรายงานเมื่อวันที่ 29 กรกฎาคมที่ผ่านมา อาจพลิกโฉมวงการวิทยาศาสตร์ด้านพลังงาน นักวิจัยที่มหาวิทยาลัยอิลลินอยส์ เมืองชิคาโก ได้ออกแบบโซลาร์เซลล์ที่มีราคาถูกและมีประสิทธิภาพสูง สามารถเปลี่ยนก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) ในชั้นบรรยากาศให้เป็นเชื้อเพลิงไฮโดรคาร์บอนหรือน้ำมันได้โดยตรง โดยใช้แค่เพียงแสงอาทิตย์เป็นแหล่งพลังงาน

ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์เป็นหนึ่งในสาเหตุหลักของการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ โลกร้อนขึ้นอย่างรวดเร็วตามปริมาณของมันที่สะสมเพิ่มมากขึ้นในชั้นบรรยากาศของโลก แต่ในที่สุดนักวิทยาศาสตร์ได้ค้นพบการประโยชน์จากก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ได้สำเร็จ พวกเขาได้พัฒนาโซลาร์เซลล์แบบใหม่ที่เป็นเหมือนใบไม้เทียมที่ใช้พลังงานแสงอาทิตย์ในการเปลี่ยนก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ให้เป็นเชื้อเพลิง

แตกต่างจากโซลาร์เซลล์แบบเดิมที่เปลี่ยนแสงแดดให้เป็นไฟฟ้าที่จะต้องเก็บไว้ในแบตเตอรี่ ใบไม้เทียมเลียนแบบกระบวนการสังเคราะห์แสงที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติในพืช ขณะที่พืชใช้แสงแดดในการเปลี่ยนก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์และน้ำให้เป็นกลูโคส (น้ำตาล) กับออกซิเจน แต่ใบไม้เทียมเปลี่ยนก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ให้เป็นซินแก๊ส (syngas) ซึ่งมีส่วนผสมของก๊าซคาร์บอนมอนอกไซด์และไฮโดรเจน เป็นเชื้อเพลิงที่มีความเข้มข้นของพลังงานราวครึ่งหนึ่งของก๊าซธรรมชาติ มันสามารถเผาไหม้ได้โดยตรง หรือเปลี่ยนให้เป็นน้ำมันดีเซลหรือเชื้อเพลิงไฮโดรคาร์บอนแบบอื่นก็ได้

“แทนที่จะผลิตพลังงานที่ไม่ยั่งยืนจากเชื้อเพลิงฟอสซิลไปสู่การปล่อยก๊าซเรือนกระจกเพียงทางเดียว ตอนนี้เราสามารถย้อนกระบวนการและรีไซเคิลคาร์บอนในชั้นบรรยากาศให้เป็นเชื้อเพลิงโดยการใช้แสงแดด”  Amin Salehi-Khojin หนึ่งในทีมวิจัยกล่าว

co2-to-fuel-3

ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์มีคุณสมบัติในการทำปฏิกิริยาทางเคมีค่อนข้างต่ำ ดังนั้นในปฏิกิริยาที่ใช้เปลี่ยนก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ให้เป็นเชื้อเพลิงจึงจำเป็นต้องใช้ตัวเร่งปฏิกิริยา (Catalyst) เพื่อช่วยเพิ่มความเร็วของอัตราการเกิดปฏิกิริยา

นักวิจัยไม่สามารถใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาเดียวกันกับที่พืชใช้ในการสังเคราะห์แสง เนื่องจากเป็นปฏิกิริยาที่แตกต่างกัน พวกเขาใช้สารประกอบที่เรียกว่า ทังสเตน ไดเซเลไนด์ (WSe2) ซึ่งทำงานเร็วกว่าตัวเร่งปฏิกิริยาทั่วไปที่ทำจากทองหรือสีเงินถึง 1,000 เท่า และยังมีราคาถูกกว่าถึง 20 เท่า รวมทั้งมีความทนทานกว่ามากอีกด้วย

co2-to-fuel-2

หากกระบวนการได้รับการพิสูจน์ว่ามีความคุ้มค่าในการลงทุน น้ำมันเชื้อเพลิงที่สร้างขึ้นจากก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์อาจจะกลายเป็นแหล่งพลังงานหลักร่วมกับแหล่งพลังงานทดแทนอื่นๆ เช่น พลังงานลม พลังงานแสงอาทิตย์ และมันอาจทำให้เลิกใช้เชื้อเพลิงฟอสซิลไปเลยก็ได้

 

ข้อมูลและภาพจาก  phys.org, treehugger


Leave a Reply

Your email address will not be published.