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

เซลล์เชื้อเพลิงสาหร่ายดีไซน์ใหม่ประสิทธิภาพสูงกว่าเดิม 5 เท่า

พืชผลิตพลังงานโดยการเปลี่ยนน้ำและแสงอาทิตย์ไปเป็นพลังงานมานานหลายล้านปีอย่างไม่รู้จักเหน็ดเหนื่อย นักวิทยาศาสตร์พยายามเลียนแบบการสังเคราะห์แสงของพืชเพื่อผลิตพลังงานโดยใช้อุปกรณ์บางอย่าง เช่น ใบไม้เทียม และเซลล์เชื้อเพลิงที่ผลิตพลังงานโดยสาหร่าย ตอนนี้ทีมวิจัยที่มหาวิทยาลัยแคมบริดจ์ได้พัฒนาเซลล์เชื้อเพลิงสาหร่ายด้วยการออกแบบใหม่ให้มีประสิทธิภาพเพิ่มมากกว่าเดิม 5 เท่า แถมราคาถูกลงอีกด้วย

สาหร่ายผลิตอิเล็กตรอนในเซลล์ของมันเมื่อมันสังเคราะห์แสง บางส่วนของอิเล็กตรอนหลุดออกมานอกเซลล์และสามารถจับไว้ได้ด้วยอุปกรณ์ เซลล์เชื้อเพลิงที่ถูกสร้างขึ้นมาด้วยหลักการนี้เรียกว่า Biophotovoltaics (BPVs) และการเก็บเกี่ยวพลังงานจะทำโดยผ่าน 2 กระบวนการหลัก ได้แก่ การชาร์จซึ่งหมายถึงการรับแสงเพื่อสร้างอิเล็กตรอน และการจ่ายพลังงานที่หมายถึงการส่งอิเล็กตรอนเหล่านั้นไปยังวงจรไฟฟ้า

ทั้งสองกระบวนการในเซลล์เชื้อเพลิงสาหร่ายถูกบรรจุอยู่ในห้องเดียวกัน แต่นักวิจัยที่มหาวิทยลัยแคมบริดจ์พบว่าเซลล์เชื้อเพลิงสาหร่ายจะมีประสิทธิภาพดีขึ้นหากแยกสองกระบวนการนี้ออกจากกัน

“การชาร์จและการจ่ายพลังงานมีความต้องการที่ไม่เหมือนกัน” Kadi Liis Saar หัวหน้าทีมวิจัยกล่าว “ยกตัวอย่างเช่นหน่วยชาร์จต้องการการสัมผัสกับแสงอาทิตย์เพื่อประสิทธิภาพในการชาร์จ ขณะที่หน่วยจ่ายพลังงานไม่ต้องการสัมผัสกับแสงเพราะการเปลี่ยนอิเล็กตรอนเป็นกระแสไฟฟ้าจะทำได้ดีกว่า มีการสูญเสียน้อยกว่า”

ดังนั้นทีมงานจึงสร้างเซลล์เชื้อเพลิงสาหร่ายที่มี 2 ห้องเพื่อที่แต่ละห้องจะได้ถูกออกแบบให้มีประสิทธิภาพมากที่สุดสำหรับแต่ละกระบวนการ ในเวลาเดียวกันมันยังสามารถจัดเก็บพลังงานเพื่อนำมาใช้ในภายหลังได้ด้วย เช่น ใช้ทำแสงสว่างในเวลากลางคืน

“การแยกหน่วยชาร์จและหน่วยจ่ายออกจากกันหมายถึงว่าเราสามารถปรับปรุงประสิทธิภาพหน่วยจ่ายพลังงานผ่านการทำให้มีขนาดเล็กได้” Tuomas Knowles หนึ่งในทีมวิจัยกล่าว “ที่ขนาดเล็กๆของเหลวจะมีพฤติกรรมต่างออกไป ทำให้เราสามารถออกแบบเซลล์ที่มีประสิทธิภาพสูงขึ้น โดยมีความต้านทานภายในลดลงและลดการสูญเสียทางไฟฟ้า”

algae-fuel-cell-2

ทีมวิจัยได้คั้นประสิทธิภาพของอุปกรณ์ให้สูงขึ้นไปอีกโดยการใช้สาหร่ายที่ได้รับการดัดแปลงพันธุกรรมเพื่อลดจำนวนอิเล็กตรอนที่สูญเสียไปในระหว่างการสังเคราะห์แสง ทำให้อุปกรณ์ใหม่นี้มีความหนาแน่นของพลังงาน 0.5 วัตต์ต่อตารางเมตร ซึ่งดีกว่ารุ่นก่อนหน้านี้ถึง 5 เท่า

แต่อย่างไรก็ตามประสิทธิภาพของเซลล์เชื้อเพลิงสาหร่ายดีไซน์ใหม่ยังต่ำอยู่มากเมื่อเทียบกับเซลล์แสงอาทิตย์ แต่มันมีข้อดีหลายอย่างที่เหนือกว่า เนื่องจากสาหร่ายเจริญเติบโตตามธรรมชาติจึงมีราคาถูกและปลูกได้เองที่บ้าน อีกอย่างหนึ่งด้วยการออกแบบที่แยกเป็น 2 ส่วนทำให้สามารถผลิตไฟฟ้าตอนกลางวันและเก็บไว้ใช้ได้ในตอนกลางคืน

ทีมวิจัยเห็นว่าเซลล์เชื้อเพลิงสาหร่ายสามารถสร้างขึ้นได้อย่างง่ายดายและมีราคาถูก จึงเหมาะสำหรับประเทศกำลังพัฒนาที่ไม่มีไฟฟ้าเข้าถึงแต่มีแสงอาทิตย์อย่างอุดมสมบูรณ์ เช่น พื้นที่ชนบทในทวีปแอฟริกา

 

ข้อมูลและภาพจาก cam.ac.uk, newatlas

Leave a Reply

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