ดูเหมือนอนาคตอันไม่สดใสที่เกิดจากปรากฏการณ์โลกร้อนจะพอมีแสงสว่างเพิ่มขึ้นบ้าง เมื่อทีมนักวิทยาศาสตร์ของกระทรวงพลังงานสหรัฐฯ บังเอิญค้นพบวิธีสร้างตัวเร่งปฏิกิริยาที่สามารถแปลงน้ำและคาร์บอนไดออกไซด์เป็นเอทานอลโดยตรง โดยมีประสิทธิภาพถึง 63%
ความบังเอิญนี้เกิดขึ้นเมื่อทีมนักวิทยาศาสตร์กำลังทำการทดลองขั้นแรกในการเปลี่ยนน้ำและคาร์บอนไดออกไซด์เป็นเมทานอล แต่กลับพบว่าเมื่อลองผ่านไฟฟ้า 1.2 โวลต์ไปที่ตัวเร่งปฏิกิริยาซึ่งมีลักษณะเป็นแท่งคาร์บอนขนาดนาโนเคลือบด้วยไนโตรเจน ซึ่งมีอนุภาคทองแดงขนาดนาโนติดอยู่ ผลที่ได้ก่อให้เกิดปฏิกิริยาเคมีที่ปลายแท่งคาร์บอนซึ่งเปลี่ยนสารตั้งต้นให้กลายเป็นเอทานอลได้โดยตรง
สิ่งที่ทำให้ปรากฏการณ์นี้สำคัญคือ การทดลองเปลี่ยนน้ำและคาร์บอนไดออกไซด์ด้วยไฟฟ้าในลักษณะเดียวกันมักสร้างผลิตภัณฑ์อื่นๆ เช่น เมทานอล เอธิลีน และคาร์บอนมอนนอกไซด์ ซึ่งนำไปใช้ต่อในฐานะเชื้อเพลิงได้ลำบาก ในขณะที่เอทานอลเป็นเชื้อเพลิงที่มีการใช้กันทั่วไปอยู่แล้ว นอกจากนี้ พลังงานไฟฟ้าที่ใช้ ประสิทธิภาพที่ได้ รวมถึงการที่ปฏิกิริยานี้เกิดได้ที่อุณหภูมิห้อง ช่วยให้การนำไปต่อยอดเชิงพาณิชย์มีโอกาสสูงขึ้นมาก โดยนักวิจัยคาดว่าจะนำระบบนี้ไปใช้เพื่อลดปริมาณไฟฟ้าส่วนเกินในระบบ (เช่น ช่วงกลางวันที่มีไฟฟ้าเข้าระบบจากแผงโซลาร์เซลล์มาก) ซึ่งนอกจากจะได้พลังงานแล้วยังลดมลภาวะด้วย
ที่มา sciencealert
Comments
นี้มันนวัตกรรมของแท้เลย อีกหน่อยจะเอาอะไรก็กรองเอาคาบอนไดออกไซด์มาทำเอทานอลแล้วย้อนกลับไปเผาไหม้ใหม่
ว่าแต่ ใช้ไฟฟ้าแปลง CO2 + H2O ให้เป็นเอทานอล กับใช้ไฟฟ้าแยก H2O เป็น H2 + O2 นี่อันไหนจะคุ้มกว่ากันนะครับแต่อย่างน้อยเอทานอลก็น่าจะเก็บง่ายกว่า
เอทานอลอยู่ในรูปที่เก็บง่ายครับ ขนส่งง่าย ใช้งานได้ง่าย แถมสังเคราะห์จากมลพิษ น่าจะคุ้มค่ากว่ามาก
สูตรเอทานอล C2H6O ใช้ 2(CO2) + 3(H20) ได้ C2H6O + 2(O2) สรุปนอกจากได้เอทานอลแล้วยังได้ ออกซิเจนจากปฏิกิริยาอีกแต่เราจะสูญเสียน้ำไป แต่ก็น่าจะดีกว่าปล่อยคาบอนไดออกไซด์ไปชั้นบรรยากาศมาเกิน แต่เขาบอกว่า 63% เอร์เซนต์นิหมายถึงCO2 100% นำมาทำปฏิกิริยา แล้วเอทานอลได้แค่ 63% ที่เหลือกลายเป็นแท่งคาร์บอนหรือ?
ที่เหลือ คือ CO2 เหมือนเดิมไงครับ
ปฏิกิริยาทางเคมีไม่น่าจะเป็นแบบนั้นนะครับ คิดดูถ้าที่เหลือมันคือ CO2 ถ้าทำใหม่อีกรอบมันก็ลดลงไปเรื่อยๆจนหมดได้ งั้นเขาจะบอกว่าประสิทธิภาพอยู่ที่ 63% ยังไงมันน่าจะเป็นการจับตัวเป็นสารอื่นที่ไม่สามารถในปฏิกิริยาเดิมทำให้เป็นเอทานอลได้แล้วครับ
ประสิทธิภาพของสมการเคมีบอกเป็นเปอร์เซ็นต์เป็นเรื่องปกติครับ ซึ่งหมายถึงถ้ามีสารตั้งต้น 100 จะสามารถให้ผลิตภัณฑ์ได้ไม่ถึง 100 เนื่องมาจากสมดุลย์ของสารเคมีในสารละลาย ในกรณีนี้ประสิทธิภาพ 63% หมายถึงถ้ามี CO2 100 โมล จะสามารถให้เอทานอลได้เพียง 50*0.63 = 31.5 โมล ไม่ได้ 50 โมลตามที่สมการเคมีบอกครับ
ส่วนอีก 27% ที่เหลือคือมันไม่ได้เปลี่ยนไปเป็นผลิตภัณฑ์ ยังอยู่ในรูปของสารตั้งต้นคือ CO2 ครับ
ผมแปลแล้วก็ยังไม่แน่ใจครับว่าเป็นแบบที่คุณ kookai ตอบ หรือหมายถึงว่าประสิทธิภาพในเชิงการแปลงพลังงาน (ใส่ไฟฟ้าไป 100 แปลงเป็นเอทานอลแล้วเก็บพลังงานได้ 63)
ปกตินักวิจัยสายเคมีไม่ค่อยสนใจเรื่องพลังงานมากหรอกครับ โดยเฉพาะในกรณีเพราะว่าใช้ไฟแค่ 1.2V แต่มองประสิทธิภาพในแง่ของการ covert สารเคมีไปเป็นอีกรูปมากกว่า
When they applied an electric current of just 1.2 volts, the catalyst converted a solution of CO2 dissolved in water into ethanol, with a yield of 63 percent.
อ่ออออ...... อย่างนี้นี่เอง ขอบคุณครับ
ก็ 63% ต่อรอบไงครับ
สุดยอดอ่ะ เอาไปประยุกต์ได้หลายอย่างหมักเหล้าให้เร็วขึ้นได้หรือเปล่าเนี่ย ^_^
เหมือนอย่างในหนังเรื่อง Battle L.A. ที่เอเลี่ยนลงจอดในทะเล แล้วใช้น้ำในทะเล เป็นเชื้อเพลงขับเคลื่อนตัวเอง และโดรนใช้โจมตีมนุษย์ 555
Oblivion ด้วยครับ
แต่ไม่น่าเหมือนนะครับ อันนั้นไม่น่าใช้คาร์บอนไดออกไซด์ด้วย
เทคโนโลยีขนาดนั้น คาดว่าน่าจะดูดน้ำไปแยกเอาไฮโดรเจนไปป้อนเตาฟิวชั่นนะครับ
แจ่มแมว
หลังอ่านข่าวจบแล้ว อยากพูดล้อประโยคเริ่มต้นว่า "พรุ่งนี้ที่แสนสดใสรอเราอยู่" พิกล
ส่วนชั้นก็เนี๊ยสไง!
นักเคมีจงเจริญ
เอามาใช้ร่วมกับ Fuel cell ก็ใช้แทนแบตเตอรี่ได้เลย แต่ว่าน่าจะเสียพลีงงานไปเยอะอยู่
ดีงามครับแต่ไม่รู้ว่าแพงมั้ยกับการผลิตเมทานอลในเชิงพานิชย์เทียบกับวิธีเดิม และอีกอย่างคือรู้สึกยังไม่มีตลาดอุปกรณ์รองรับ
หลายปีก่อนเคยเห็นแนวคิด Fuel cell labtop แล้วก็หายไป(เข้าใจว่าต้นทุนเมทานอลยังแพงเกินกว่าการชาร์จไฟตามบ้านปกติ)
สำหรับตอนนี้ผมนึกถึง Fuel cell ติดตั้งในรถ ขับรถเข้าสถานีเติมเมทานอลแล้วก็วิ่งต่อได้เลยไม่ต่อชาร์จนานๆ
หมดยุคต้มเหล้าเถื่อนแล้วสินะครับ เทน้ำใส่ขวด > จุ่มตัวเร่ง > เป่าลมหายใจใส่ > ได้เหล้าไปกิน
เดี๋ยวเหล้า 100 ดีกรี อึกเดียวคอพับเลยใช่ไหม....
ไม่ 100 ดีกรีหรอกครับ ลมหายใจเรามี CO2 ไม่ถึง 0.3% ของมวลอาการทั้งหมด แถมประสิทธิภาพจากในข่าวก็ได้แค่ 63% เอง
555
แต่พวกเหล้านี่ เข้าใจว่ามันอร่อยได้เพราะมีกลิ่นจากผลิตภัณฑ์เกษตรตั้งต้นอยู่นะเอทิลฯเพียวๆ น่าจะไม่น่าอภิรมย์เท่าไหร่ :D
ทิปโก้เลยครับ ใส่ให้มีกลิ่นหน่อยๆ ลิตรเดียวชงกินได้เป็นสัปดาห์
ทำไมผมนึกถึง การเดินทางไปในอวกาศ นะ มันจะช่วยให้สดใสด้วยไหมหนอ
ปรากฎการณ์ => ปรากฏการณ์
สุดยอด