Blockdit Logo (Mobile)
ไดโนสคูล
•
10 มี.ค. 2020 เวลา 09:37 • วิทยาศาสตร์ & เทคโนโลยี
นักวิจัยเกาหลีค้นพบวิธีใหม่ สร้าง Hydrogen เป็นเชื้อเพลิงชีวภาพ
จาก Ligninต้นไม้ ที่ต้นทุนต่ำ แต่ผลผลิตดีกว่า!!
ผลงานของนักวิทยาศาสตร์ที่มหาวิทยาลัยในเกาหลีใต้
Ulsan National Institute of science and Technology หรือ UNIST
ที่นี่เขาได้ค้นพบวิธีการใหม่ เป็นเทคนิคผลิต Biofuel System แบบใหม่
เป็นข่าวที่ของการสร้างเชื้อเพลิงชีวภาพจากสารชีวมวลหรือ Biomass แบบล่าสุด
ซึ่งมีข้อดีที่เหนือกว่าเทคนิคที่เพิ่งได้ค้นพบมาเมื่อไม่นานมานี้ ทั้งด้านต้นทุนและประสิทธิผลค่ะ
ขอเล่าทบทวนกันสั้นๆ ว่า
สารชีวมวลหรือ Biomass
คือสารที่เราได้จากสิ่งที่เราได้จากพืชจากสัตว์
โดยในพืช จะมีกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง
ทำให้เกิดการเก็บพลังงานจากดวงอาทิตย์ไว้ในรูปแบบของโมเลกุลทางเคมีของสารชนิดต่างๆในต้นไม้
เมื่อเรานำพืชและมูลสัตว์ มาเป็นสารตั้งต้นในการทำเชื้อเพลิง
ก็จะเรียกว่าเป็นเชื้อเพลิงชีวภาพ หรือ Biofuel ค่ะ
ในปัจจุบัน เรามีเชื้อเพลิงชีวภาพจากสารชีวมวลในหลากหลายรูปแบบ
ทั้งของแข็ง ของเหลว และแก๊ส ทำให้เรานำมาใช้งานได้อย่างหลาหลาย
ตัวอย่าง
กลุ่มแรก คือ ของแข็ง เช่น ขี้เลื่อย ชานอ้อย ซังข้าวโพด แกลบที่ได้จากโรงงานสีข้าว ฝ้าย ถั่วลิสง
หรือถ่านจากไม้ (ฟืน) ที่เป็นแหล่ง Biomassหรือพลังงานชีวภาพต้นแบบชนิดแรกที่มนุษย์เราในโลก
มีสารที่เรียกว่าเซลลูโลส (cellulose) อยู่ในเนื้อไม้ประมาณ 50% ทำให้เป็นแหล่งพลังงานที่ดี
แต่ในปัจจุบัน ทรัพยากรป่าไม้ลดน้อยลง ทำให้การใช้ไม้ฟืนเป็นแหล่งพลังงานก็ถูกจำกัดลง
ทำให้เรามองหาแหล่งพลังงานแบบใหม่ๆ นั่นคือ กลุ่มที่ 2 และ 3 ค่ะ
กลุ่มที่สอง
รูปแบบของของเหลว ได้แก่เอทานอล เมทานอล ที่นอกจากสูตรโครงสร้างเคมีต่างกันแล้ว ก็ต่างกันตรงที่กินได้กับกินไม่ได้ด้วย (ถ้ากินไม่ได้ คือ เมทานอล ..ก็คือม่องเท่ง ค่ะ)
แล้วก็ของเหลวแบบอื่นๆที่ได้จากพืช เช่น น้ำมันพืช น้ำมันไบโอดีเซลจากไขมันสัตว์ รวมถึง น้ำมันจากขยะที่เรามีการสกัดออกมา
กลุ่มที่สาม
คือ รูปแบบของแก๊สชีวภาพ หรือ เรียกย่อๆหรือว่าเรียกว่าไบโอแก๊ส Biogas
กรณีนี้ก็ได้มาจากการที่เราหมักมูลสัตว์ในถังหมัก
มีการใส่เชื้อจุลินทรีย์ลงไป ในสภาวะที่ไม่มีออกซิเจน
เชื้อจุลินทรีย์ก็จะย่อยสาร organic หรือสารอินทรีย์ที่อยู่ในมูล
เกิดแก๊สมีเทนออกมา ให้เรานำไปใช้ในกระบวนการอุตสาหกรรมต่างๆและเป็นเชื้อเพลิงในการในการหุงต้มอาหารได้
นอกจากแก๊สมีเทนแล้ว ยังมีแก๊สไฮโดรเจน ที่สามารถเป็น Biofuel พลังงานชีวภาพของโลกยุคปัจจุบันได้
ซึ่งนักวิจัยของเกาหลีใต้ที่เมืองอุลซานได้ค้นพบวิธีใหม่ล่าสุด ในการทำแก๊สไฮโดรเจน ที่นกหยิบยกมาเล่าในตอนนี้
ถามว่า ทำไมเราถึงต้องสนใจเรื่องของสาร Biomass หรือเชื้อเพลิงชีวภาพ Biofuel?
ก็เพราะว่า การใช้เชื้อเพลิงแบบเก่าที่เราได้ใช้กันมานานหลายสิบปี จากถ่านหินจากปิโตรเลียม
เป็นพลังงานที่ใช้แล้วหมดไปแล้ว นับวันก็ร่อยหรอลง
จัดอยู่ในทรัพยากรที่สิ้นเปลืองใช้แล้วหมดไป
ทำให้เราพยายามที่จะหาพลังงานอย่างอื่นทดแทน
การใช้ประโยชน์จากเชื้อเพลิงชีวภาพ
ซึ่งมาจากส่วนต่างๆของต้นไม้ใบไม้ รวมถึงมูลสัตว์ ที่เกิดการผลิตออกมาอยู่เรื่อยๆโดยธรรมชาติ
หากเราไม่ไปตัดต้นตอ คือ ไปโค่นต้นไม้หรือฆ่าสัตว์ จนทำให้พืชและสัตว์เหล่านั้นหายไป
ก็เท่ากับเรายังมีตัววัตถุดิบเป็นแหล่งในการผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพให้เราได้อยู่เรื่อยๆค่ะ
ในเรื่องของผลการวิจัย
ที่เกาหลีใต้ National institute of science and Technology
เขาสามารถผลิตแก๊สไฮโดรเจนจากสารลิกนิน Ligninจากต้นไม้
โดยใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาที่ราคาถูก
นั่นก็คือโมลิบดีนัม Molybdenum (Mo)
และใช้ voltage ที่ต่ำกว่า ที่เคยทำมาก่อนหน้านี้ค่ะ
คือ ก่อนนี้ มีการวิจัยที่พบวิธีการสร้างไฮโดรเจน
จากกระบวนการแยกไฮโดรเจนจากน้ำ หรือ electrolysisของน้ำ ผ่านเทคนิค Oxygen Generator reaction (OER)
ที่ต้องใช้การนำไฟฟ้าที่สูงกว่า ก็คือใช้ 1.5 โวลต์ และได้ผลผลิตไฮโดรเจนในระดับต่ำ
แต่ระบบใหม่ที่คิดขึ้นมาล่าสุดนี้
เขาเรียกว่า ระบบ PMA ใช้ความต่างศักย์ที่น้อยกว่า คือ ใช้เพียง 0.95 โวลต์
และยังได้ไฮโดรเจนจากปฏิกิริยาที่มากกว่าด้วยค่ะ
ถือว่า เป็นการได้สิ่งใหม่ที่มาทดแทนสิ่งเก่าที่เพิ่งค้นพบหมาด ๆ
และที่น่าสนใจ ก็คือ การสกัด Lignin มาเป็น Biomass หรือสารชีวภาพตัวตั้งต้นของปฏิกิริยาด้วยค่ะ
ลิกนิน (Lignin) เป็นองค์ประกอบที่อยู่ในเซลล์ผนังเซลล์ (cell wall) ของพืช
มีความแข็ง ไม่ละลายน้ำ
ป็นสารในกลุ่มพอลิแซคคาไรด์ คือน้ำตาลโมเลกุลเชิงซ้อน (ถ้าคนกินเข้าไป มันจะย่อยไม่ได้)
การที่เอาประโยชน์จากพืช โดยก็เป็นส่วนที่คนกินไม่ได้
เอามาเป็นสารตั้งต้นในการสร้างพลังงาน
แปรรูปเป็นไฮโดรเจน เพื่อใช้ในครัวเรือน-อุตสาหกรรมต่อไป
จึงเป็นการใช้ประโยชน์จากวัตถุที่มีในธรรมชาติได้อย่างคุ้มค่ายิ่งขึ้นค่ะ
ยังไม่จบเท่านี้ค่ะ
.
.
นักวิจัยยังได้พบว่า สิ่งที่เกิดจากปฏิกิริยาอีกอย่างหนึ่ง
ก็คือ สารวานิลลิน (Vanillin)
(ถ้ามีต้นวนิลาแล้วเราเป็นสกัดออกมาก็จะได้สารนี้)
เรารู้จักวนิลาว่ามีกลิ่นหอมเฉพาะตัว และใช้ในอุตสาหกรรมอาหาร เครื่องสำอางค์ เภสัชกรรม ฯลฯ
จึงเรียกว่า ได้ประโยชน์คูณสอง สำหรับการค้นพบใหม่นี้ค่ะ
1
กล่าวโดยสรุป
ขณะนี้ นักวิทยาศาสตร์ได้พบวิธีการผลิตแก๊สไฮโดรเจน
เป็นเชื้อเพลิงชีวภาพ ด้วยวิธีต้นทุนต่ำ
และยังได้ปริมาณของผลผลิตที่ดีขึ้นด้วยค่ะ
ก็ขอแสดงความยินดีกับวงการวิทยาศาสตร์
ที่มีเรื่องดีๆให้เราได้ชื่นใจกันอีก
และแน่นอนว่าจะเป็นผลดีต่อชาวโลก
ที่จะได้มีโอกาสนำความรู้ที่กว้างไกลนี้ไปประยุกต์ต่อยอด
เพื่อประโยชน์ร่วมกันในอนาคตได้อีกค่ะ
การค้นพบสิ่งใหม่ๆมันไม่ได้มาจากการเริ่มต้นจากศูนย์เสมอไป
เรามีการขึ้นบันไดต่อยอดคนที่ 1 คนที่ 2
เมื่อคนที่ 1 พบอะไร คนที่ 2ก็มาต่อยอด คนที่ 3 4 … ไปเรื่อย ๆ
เราจึงควรเห็นคุณค่าของสิ่งที่ถูกทำหรือค้นพบมาก่อน
แล้วศึกษาเรียนรู้ข้อดีข้อบกพร่อง
เพื่อย่นระยะเวลาในการเรียนรู้ของเราเอง
(เรานำไปใช้ได้กับทุกๆเรื่องนะคะ)
สิ่งที่น่าหวงแหนมากกว่าเงินทองก็คือ..เวลา ค่ะ
เวลาเป็นทรัพยากรที่ผ่านไปแล้ว ไม่สามารถทดแทนได้ด้วยสิ่งใด
ฉะนั้นขอให้คุณใช้เวลาในทุกๆวันอย่างเต็มที่
และดีที่สุดทั้งกับตัวเองคนรอบข้างและสังคมด้วยนะคะ
นกไดโนสคูล
อ้างอิง
โฆษณา