เซลล์เชื้อเพลิง หรือ Fuel cell มีหลักการทำงานคล้ายๆ กับเแบตเตอรี่ที่จัดเป็นเซลล์ไฟฟ้าเคมี นั่นคือสามารถเปลี่ยนพลังงานเคมีจากปฏิกิริยาเคมีโดยตรงให้เป็นพลังงานไฟฟ้าได้ จะแตกต่างจากกันก็ตรงที่เซลล์เชื้อเพลิงสามารถผลิตไฟฟ้าได้จากก๊าซไฮโดรเจนและก๊าซ Read the rest of this entry »
ไวรัส (Virus) เป็นจุลินทรีย์ชนิดหนึ่งที่สามารถทำให้เกิดการติดเชื้อได้ทั้งในมนุษย์ สัตว์ พืช หรือสิ่งมีชีวิตอื่น ๆ และเป็นปรสิตที่อาศัยอยู่ในสิ่งมีชีวิตอื่น ไม่สามารถเจริญและแพร่พันธุ์นอกเซลล์สิ่งมีชีวิตได้ แต่สามารถถ่ายทอดสารพันธุกรรมไปยังรุ่นลูกหลานได้ นักวิจัยพบว่าไวรัสใบยาสูบด่าง หรือ (TMV: Tobacco Mosaic Virus) ซึ่งเป็นไวรัสที่มีรูปร่างเป็นแท่งที่ทำให้เกิดโรคใบด่างในพืชชนิดต่าง ๆ เช่น ยาสูบ มะเขือเทศ พริก และพืชชนิดอื่น ๆ นั้น สามารถนำมาเป็นส่วนประกอบของแหล่งผลิตพลังงานขนาดเล็ก เช่น แบตเตอรี่ (Batteries) และเซลล์เชื้อเพลิง (Fuel Cell) ได้ โดยการนำ TMV ที่ผ่านการตัดแต่งพันธุกรรมมาจับกับผิวของโลหะในขั้วไฟฟ้าของแบตเตอรี่ จากนั้นจัดเรียงแท่งของ TMV ให้เป็นระเบียบและจึงเคลือบด้วยแผ่นฟิล์มที่ทำหน้าที่เป็นตัวเก็บกักกระแสไฟฟ้า จากนั้นจะเกิดปฏิกิริยาเคมีไฟฟ้าและสามารถสร้างพลังงานไฟฟ้าได้
ทั้งนี้ แบตเตอรี่ที่มี TMV จะไม่สามารถเปลี่ยนกลับเป็นไวรัสและก่อให้เกิดโรคได้ เนื่องจากนักวิจัยไม่สามารถตรวจพบ TMV หลังจากกระบวนการผลิตแบตเตอรี่เสร็จสิ้น และเมื่อนำมาเปรียบเทียบกับแบตเตอรี่ลิเทียม พบว่ามีพลังงานมากกว่าถึง 10 เท่า น้ำหนักเบา มีความคงทนและมีต้นทุนในการผลิตที่ต่ำกว่าส่วนประกอบของแบตเตอรี่ทั่วไป
ติดตามอ่านเพิ่มเติมได้ที่ http://www.nstda.or.th/nstda-doc-archives/doc_download/421—-12554
เอ็นไซน์สามารถเร่งปฏิกิริยาทางเคมีเพื่อผลิตกระแสไฟฟ้าได้ ถ้าเทคโนโลยีมีการพัฒนาไปสู่การผลิตสินค้าจำนวนมาก เราอาจก้าวหน้าไปถึงขั้นที่ใช้น้ำผลไม้เพียงไม่กี่หยดในการกระตุ้นการผลิตกระแสไฟฟ้าจากเซลล์เชื้อเพลิงของโทรศัพท์มือถือได้
ปัญหาของการใช้เอ็นไซม์ในเซลล์เชื้อเพลิงคือเอ็นไซม์จะเสื่อมประสิทธิภาพเร็ว นักวิจัยจึงได้ทำการวิจัยการเก็บเอ็นไซม์ให้มีอายุงานยาวนาน โดยพัฒนาแหล่งเก็บเอ็นไซม์ด้วยสารโพลิเมอร์ที่ทำเป็นซองบรรจุขนาดจิ๋ว ซึ่งสารโพลิเมอร์นี้มีคุณสมบัติเก็บเอ็นไซม์ให้มีประสิทธิภาพอยู่ได้ถึงเป็นเดือนๆ
การใช้สารละลายที่มีความหวานจากน้ำตาลเป็นเอ็นไซม์ทดแทนการใช้โลหะราคาสูง ทำให้ประหยัดค่าใช้จ่ายและเกิดการพัฒนาเซลล์เชื้อเพลิงในลักษณะที่หลากหลายแบบและมีประสิทธิภาพมากขึ้น แต่เซลล์เชื้อเพลิงแบบใหม่ที่ใช้สารละลายน้ำตาลเป็นเอ็นไซม์นี้ยังผลิตกระแสไฟฟ้าได้ปริมาณต่ำอยู่ดังนั้นจึงต้องมุ่งวิจัยพัฒนาเพิ่มเติมให้สามารถผลิตกระแสไฟฟ้าได้มากกว่านี้
ติดตามอ่านเพิ่มเติมได้ที่: http://www.nstda.or.th/index.php/nstda-doc-archives/doc_download/379—-42550
การสร้างวัสดุที่ทนต่อสภาวะเลวร้ายมีวิธีการสร้างที่หลากหลาย แต่ยังคงต้องใช้งบประมาณที่สูงรวมถึงต้องใช้ระยะเวลาที่ค่อนข้างมาก ปัจจุบันนักวิทยาศาสตร์นำโดย ผศ. Michael Demkowicz อาจารย์ประจำภาควิชาวัสดุศาสตร์และวิศวกรรมศาสตร์ สถาบันเทคโนโลยีแมสซาซูเซตส์ (MIT) นำเสนอแนวทางใหม่ในการออกแบบสารประกอบเชิงนาโนให้มีคุณสมบัติตามที่ต้องการโดยใช้เวลาในการผลิตที่น้อยลง โดยทำการศึกษาวิจัยวัสดุเชิงประกอบ (Composite Material) เช่น ฉนวนใยแก้ว (Fiberglass) ในระดับนาโนเพื่อนำไปพัฒนาเป็นวัสดุนาโนเชิงประกอบที่มีความทนทานต่ออุณหภูมิที่สูง ทนต่อกัมมันภาพรังสี และภาระทางกล (Mechanical loading) จุดประสงค์สำคัญของการวิจัยชิ้นนี้เพื่อนำไปประยุกต์ใช้กับพลังงานในด้านต่างๆ ได้แก่ พลังงานนิวเคลียร์ เซลล์เชื้อเพลิง (Fuel Cells) พลังงานแสงอาทิตย์ (Solar Energy) และการแยกคาร์บอน ติดตามอ่านเพิ่มเติมได้ที่ http://www.nstda.or.th/index.php/nstda-doc-archives/doc_download/277—-72552
เซลล์เชื้อเพลิงที่ให้พลังงานโดยก๊าซไฮโดรเจน และแอลกอฮอล์ที่ได้จากแหล่งพลังงานทดแทนนั้นนับเป็นหนทางหนึ่งที่ช่วยให้บรรลุวัตถุประสงค์ของประธานาธิบดีโอบามาที่ได้คาดหวังเอาไว้เกี่ยวกับเรื่องการใช้พลังงานภายในประเทศเพื่อส่งเสริมความมั่น คงทางด้านเศรษฐกิจ Read the rest of this entry »
จากที่ศูนย์เทคโนโลยีโลหะและวัสดุแห่งชาติ เล็งเห็นความสำคัญของการแสวงหาพลังงานรูปแบบใหม่ในการผลิตไฟฟ้า เพื่อให้ใช้งานได้ทั้งในบ้านและชุมชน โดยไม่ก่อให้เกิดสภาวะเป็นพิษต่อสิ่งแวดล้อมใด จึงได้วิจัยและพัฒนาหน่วยต้นแบบ 1 kW ผลิตไฟฟ้าจากเซลล์เชื้อเพลิงสำหรับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าในบ้านเรือน/ชุมชน เพื่อสร้างต้นแบบเครื่องกำเนิดไฟฟ้าขนาดเล็กไม่เกิน 3 kW โดยไม่ต้องมีการเผาไหม้เชื้อเพลิงฟอสซิลหรือถ่านหิน สามารถผลิตไฟฟ้าได้จากปฏิกิริยาเคมีของก๊าซไฮโดรเจน (ก๊าซเชื้อเพลิง) และก๊าซออกซิเจนจากอากาศ และยังสามารถผลิตไฟฟ้าได้อย่างต่อเนื่องโดยไม่ต้องมีการชาร์ตใหม่ ตราบเท่าที่มีก๊าซเชื้อเพลิงและอากาศ ก็จะทำให้มีไฟฟ้าใช้ได้ตลอดเวลา นับว่าเป็นอีกผลงานเด่นของโปรแกรมพลังงานทางเลือกของเอ็มเทค
