นักวิทยาศาสตร์ญี่ปุ่นเดินหน้าพัฒนาแหล่งพลังงานใหม่จากน้ำและแสง

ในสภาพการตลาดรถมอเตอร์ไซค์ทั่วโลกนั้น เราจะพบว่าถูกแบ่งออกจากแหล่งกำเนิดพลังงานกันอยู่ 2 รูปแบบหลักๆ นั่นก็คือน้ำมันและไฟฟ้า โดยที่พลังงานทางเลือกอย่างพลังงานไฟฟ้า ก็มีรัฐบาลในบางประเทศมีการผลักดันให้เป็นพลังงานทดแทนที่จะมาแทนที่เครื่องยนต์ที่ใช้น้ำมันเป็นเชื้อเพลิง แต่ล่าสุดประเทศญี่ปุ่นมีการผลักดันแหล่งเชื้อเพลิงรูปแบบใหม่เพื่อทดแทนพลังงานไฟฟ้า โดยใช้ “น้ำและแสง” เป็นแหล่งในการให้พลังงาน

จริงอยู่ที่ปัจจุบันรถพลังงานไฟฟ้า เริ่มเข้ามามีบทบาทกับตลาดและอุปนิสัยในการตัดสินใจเลือกซื้อของผู้บริโภค แต่กระนั้นรถพลังงานไฟฟ้าเหล่านั้น ที่กล่าวอ้างว่าเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมนั้น ก็ยังมีวัตถุบางอย่างที่มีความอันตรายทั้งต่อสภาพแวดล้อมในระยะยาวและมีความเสี่ยงที่ผู้ขับขี่จะตกอยู่ในสภาวะอันตรายจากวัตถุเหล่านั้น โดยสิ่งหนึ่งที่เราเห็นอย่างชัดเจนก็คือเรื่องของแบตเตอรี่และความเสถียรของระบบชาร์จไฟ

โดยการวิจัยที่กำลังพัฒนาอย่างต่อเนื่องที่กำลังจะเข้ามาแทนที่แหล่งพลังงานที่เป็นการเผาไหม้ นอกเหนือจากพลังงานไฟฟ้าแล้ว ยังมีพลังงานจากน้ำ หรือระบบ Hydrogen fuel cell ซึ่งเจ้าทฤษฎีนี้มีมานานเกือบ 200 ปีแล้ว แต่การจะเปลี่ยนแนวคิด ให้กลายเป็นทางเลือกทดแทนเชื้อเพลิงฟอสซิลหรือแบตเตอรี่ทั่วไปได้ คงต้องใช้เวลาอีกหลายปีทั้งในส่วนของการพัฒนาและความเสถียร แต่ตอนนี้ทีมนักวิทยาศาสตร์จากญี่ปุ่นได้นำแนวคิดของรถพลังงาน Hydrogen fuel cell ไปสู่อีกระดับโดยผลิตไฮโดรเจนในห้องปฏิบัติการที่มีส่วนประกอบของ คริสตัล แสง และน้ำ เป็นองค์ประกอบหลัก

โดยเจ้าพลังงานที่ว่านี้ จะประกอบไปด้วย แอโนดแคโทดและเมมเบรนอิเล็กโทรไลต์ เซลล์เชื้อเพลิงทั่วไปทำงานโดยผ่านไฮโดรเจนผ่านขั้วบวกของเซลล์เชื้อเพลิงและออกซิเจนผ่านแคโทด ที่บริเวณขั้วบวกตัวเร่งปฏิกิริยาจะแยกโมเลกุลไฮโดรเจนออกเป็นอิเล็กตรอนและโปรตอน โปรตอนจะผ่านเมมเบรนอิเล็กโทรไลต์ที่มีรูพรุนในขณะที่อิเล็กตรอนถูกบังคับผ่านวงจรทำให้เกิดกระแสไฟฟ้าและความร้อนส่วนเกิน ที่แคโทดโปรตอนอิเล็กตรอนและออกซิเจนจะรวมตัวกันเพื่อผลิตโมเลกุลของน้ำ เซลล์เชื้อเพลิงจะทำงานอย่างเงียบๆ และมีความเสถียรในการทำงานที่สูงมากๆ

ในขณะที่ทีมนักวิทยาศาสตร์ชาวญี่ปุ่นได้ใช้ photocatalyst (วัสดุเซมิคอนดักเตอร์ในรูปแบบของผลึก) แช่ในน้ำเพื่อผลิตไฮโดรเจน ทฤษฏีเบื้องหลังกระบวนการนี้ใช้มาก่อนแม้ว่าสิ่งที่ทีมญี่ปุ่นทำคือสร้างขั้นตอนใหม่ด้วยประสิทธิภาพที่สูงมาก วิธีการใหม่นี้เปลี่ยนแสงที่ได้รับเกือบทั้งหมดเป็นไฮโดรเจนที่สูงถึง 96% กระบวนการนี้ยังไม่ยังไม่ใช่กระบวนการทั้งหมด แต่ยังมีความต้องการในส่วนของ ความยาวคลื่นเฉพาะของแสง UV มีเป็นส่วนประกอบ เพราะแสงที่เกิดจากพระอาทิตย์ที่มีรังสี UV นั้นจะส่งผลต่อการผลิตจำนวนไฮโดรเจนในกระบวนการ ซึ่งนั้นหมายความว่ายิ่งมีแสงหรือรังสี UV มากเท่าไหร่ตัวผลึกนั้นสามารถผลิตไฮโดรเจนได้มากขึ้นเท่านั้น

เมื่ออ่านดูแล้วเพื่อนๆ หลายๆ คนที่ไม่ใช่สายวิทย์อาจจะงงๆ เล็กน้อย แต่นี้คือขั้นตอนที่สรุปใจความออกมาให้ง่ายที่สุดแล้ว แต่อย่างไรก็ดีระดับขั้นตอนในการสร้างและกักเก็บพลังงานของรูปแบบนี้ ยังคงอยู่ในรูปแบบของการพัฒนา ที่ยังคงมีความซับซ้อนที่สูงกว่าและมีมูลค่าในการพัฒนาที่สูงมากกว่าพลังงานไฟฟ้าอยู่หลายเท่าตัว และเราคงยังไม่ได้เห็นรูปแบบพลังงานที่สะอาดหมดจน 100% ในช่วงระยะเวลา 5- 10 ปี อย่างแน่นอน

ขอบคุณข้อมูลและรูปภาพจาก www.visordown.com

ปั้ม GreatBiker

Keattisak Ngamkham – Writer, automotive journalist with experience The whole motorcycle industry and the motorsport industry Expert in doing reviews of all types of motorcycles.