Casino siteleri Gaziantep escort bayan primal grow pro Canlı casino siteleri cialis

นักวิจัยใช้แสงอาทิตย์และอนุภาคนาโนผลิตก๊าซไฮโดรเจนจากมวลชีวภาพได้สำเร็จ

ทีมนักวิทยาศาสตร์ที่มหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ได้พัฒนาวิธีในการใช้พลังงานแสงอาทิตย์เพื่อผลิตเชื้อเพลิงที่ทั้งยั่งยืนและราคาถูก ด้วยการใช้แสงอาทิตย์ผลิตก๊าซไฮโดรเจนจากมวลชีวภาพได้สำเร็จ

ไฮโดรเจนมักจะถูกเรียกว่าเป็นพลังงานที่สะอาดเพราะเวลาใช้ในรถยนต์มันจะปล่อยแค่ไอน้ำออกมาเท่านั้น แต่ในความเป็นจริงการผลิตไฮโดรเจนจะต้องผ่านกระบวนการและใช้ก๊าซธรรมชาติที่จะปล่อยมลพิษออกมาทำลายสิ่งแวดล้อม การค้นหาวิธีการผลิตไฮโดรเจนอย่างง่ายและสะอาดจึงเป็นสิ่งที่จะต้องทำให้สำเร็จหากจะใช้ไฮโดรเจนเป็นแหล่งพลังงาน

หนึ่งในสิ่งที่ท้าทายสังคมปัจจุบันคือการจัดการกับปัญหาขยะล้นโลก ขณะที่แหล่งพลังงานตามธรรมชาติลดลงไปเรื่อยๆ การนำขยะมาใช้เป็นพลังงานจึงกลายมาเป็นแรงกดดันที่เพิ่มขึ้นไปยังรัฐบาลและภาคธุรกิจ

มวลชีวภาพคือสารอินทรีย์ที่เป็นแหล่งกักเก็บพลังงานจากธรรมชาติและสามารถนำมาใช้ผลิตพลังงานได้  สารอินทรีย์เหล่านี้ได้มาจากพืชและสัตว์ต่างๆ เช่น เศษไม้ ขยะ วัสดุเหลือใช้ทางการเกษตร มวลชีวภาพเป็นแหล่งความร้อนและพลังงานมาตั้งแต่จุดเริ่มต้นของประวัติศาสตร์ แหล่งน้ำมันดิบในโลกก็มาจากมวลชีวภาพในอดีตกาลที่อยู่ภายใต้ความกดดันและอุณหภูมิสูงเป็นเวลาหลายล้านปี ลิกโนเซลลูโลส (Lignocellulose) คือส่วนประกอบสำคัญในมวลชีวภาพจากพืช และจนถึงขณะนี้การเปลี่ยนมันมาเป็นไฮโดรเจนจำเป็นต้องใช้กระบวนการแปรสภาพเป็นแก๊ส (Gasification Process) ที่จะต้องใช้อุณหภูมิสูงในการแยกมันออกมา

“ลิกโนเซลลูโลสแข็งแกร่งโดยธรรมชาติเหมือนหุ้มด้วยคอนกรีต” Moritz Kuehnel หนึ่งในทีมวิจัยกล่าว “มันประกอบด้วยเส้นใยเซลลูโลสที่เป็นผลึกและแข็งแรง ถักทอกันภายในด้วยลิกนินและเฮมิเซลลูโลสที่ทำหน้าที่เหมือนกาว โครงสร้างที่แข็งแรงนี้ถูกพัฒนาขึ้นมาเพื่อให้พืชและต้นไม้มีความทนทานป้องกันการเสื่อมสลาย การใช้งานลิกโนเซลลูโลสจึงเป็นเรื่องที่ท้าทายมาก”

เทคนิคใหม่ของพวกเขาใช้กระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสงธรรมดานี่เอง อนุภาคนาโนของแคดเมี่ยมซัลไฟด์ที่เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาถูกเติมลงไปในน้ำด่างที่มีมวลชีวภาพแขวนลอยอยู่ แล้วนำไปวางหน้าโคมไฟในห้องแล็บที่ทำเลียนแบบแสงอาทิตย์ สารละลายจะดูดซับแสงแล้วทำให้เกิดปฏิกิริยาเปลี่ยนมวลชีวภาพให้เป็นก๊าซไฮโดรเจนลอยขึ้นจากสารละลาย ซึ่งจัดเก็บได้โดยง่าย

อนุภาคนาโนสามารถดูดซับพลังงานจากแสงอาทิตย์และใช้มันในปฏิกิริยาเคมีที่ซับซ้อน มันทำการเปลี่ยนแปลงอะตอมในน้ำและมวลชีวภาพให้เป็นไฮโดรเจนและสารอินทรีย์อื่นๆ เช่น กรดฟอร์มิกและคาร์บอเนต

“มีพลังงานเคมีเก็บอยู่ในมวลชีวภาพจำนวนมากแต่ยังไม่บริสุทธิ์ จึงยังไม่สามารถนำไปใช้กับเครื่องยนต์ได้ เทคนิคของเราสามารถเปลี่ยนมันเป็นก๊าซไฮโดรเจนที่ใช้ประโยชน์ได้ง่าย เราออกแบบการรวมกันของตัวเร่งปฏิกิริยาและสารละลายอย่างเหมาะสมที่ทำให้การเปลี่ยนรูปนี้เกิดขึ้นได้โดยใช้แสงอาทิตย์เป็นแหล่งพลังงาน” David Wakerley นักวิจัยอีกคนกล่าว

hydrogen-biomass-and-light-2

ทีมวิจัยประสบความสำเร็จกับการใช้มวลชีวภาพหลายชนิดในการทดลองของพวกเขา เศษไม้ กระดาษ และใบไม้ถูกนำไปใส่ในหลอดทดลองแล้วนำไปตากแดด โดยมวลชีวภาพไม่จำเป็นต้องผ่านกระบวนการใดๆทั้งสิ้น

“เทคโนโลยีที่ใช้แสงอาทิตย์เป็นแหล่งพลังงานของเรามันน่าตื่นเต้น เพราะมันสามารถผลิตไฮโดรเจนสะอาดจากมวลชีวภาพที่ไม่ต้องผ่านกระบวนการใดๆภายใต้สภาพแวดล้อมปกติ เราคิดว่ามันเป็นทางเลือกใหม่และมีประโยชน์เทียบกับกระบวนการแปรสภาพเป็นแก๊สที่ใช้อุหภูมิสูงและวิธีผลิตไฮโดรเจนแบบอื่น” Erwin Reisner หัวหน้าห้องทดลองที่มหาวิทยาลัยเคมบริดจ์กล่าว “การพัฒนาในอนาคตสามารถทำที่ขนาดไหนก็ได้ ตั้งแต่อุปกรณ์ขนาดเล็กสำหรับการใช้งานในพื้นที่ไม่มีไฟฟ้า จนถึงโรงงานอุตสาหกรรม และเราก็กำลังมองหาขนาดที่เหมาะสมเชิงพาณิชย์อยู่”

 

ข้อมูลและภาพจาก   cam.ac.uk, newatlas

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *