ต้นไม้เทียมจากสวิตเซอร์แลนด์ สังเคราะห์แสงผลิตไฮโดรเจนเองได้ !

ทีมห้องปฏิบัติการวิทยาศาสตร์และวิศวกรรมพลังงานทดแทน (LRESE) จากสถาบันเทคโนโลยีแห่งสหพันธ์สวิส โลซาน (École Polytechnique Fédérale de Lausanne) สร้างต้นไม้เทียมที่สามารถรับแสงอาทิตย์เป็นแหล่งพลังงานในการผลิตก๊าซไฮโดรเจนและออกซิเจน ซึ่งเป็นความสามารถในลักษณะเดียวกันกับต้นไม้จริง และยังสามารถต่อยอดไปสู่การผลิตความร้อนจากแสงอาทิตย์ได้อีกด้วย

ต้นไม้เทียมต้นนี้มีลักษณะคล้ายกับจานดาวเทียมรับสัญญาณภาคพื้นดินขนาดใหญ่ อย่างไรก็ตาม ต้นไม้เทียมจากสวิตเซอร์แลนด์สามารถผลิตก๊าซไฮโดรเจน 0.8 กรัมต่อนาที (g/min) หรือมีค่าเท่ากับกำลังการผลิตไฟฟ้าด้วยไฮโดรเจนถึง 2 กิโลวัตต์ (kW) 

หลักการผลิตก๊าซไฮโดรเจนและออกซิเจนของต้นไม้เทียมจะใช้น้ำเป็นวัตถุดิบ และใช้ส่วนจานรับความร้อนจากแสงอาทิตย์ก่อนจะสะท้อนไปที่จุดรวมแสง ความร้อนที่ได้จะทำให้น้ำเดือดและระเหยกลายเป็นก๊าซไฮโดรเจนกับออกซิเจน ซึ่งมีประสิทธิภาพการผลิตอยู่ที่ประมาณ 20% ของน้ำที่ใช้ในการผลิต ด้วยเหตุนี้ น้ำส่วนที่เหลือจะไม่ได้ถูกแยกเป็นก๊าซ แต่ก็ถูกทำให้ร้อนมากพอสำหรับส่งเข้าโรงงานอุตสาหกรรมต่อไป

ผลลัพธ์ในการผลิตก๊าซไฮโดรเจนจากต้นไม้เทียมจะถูกนำไปใช้ในเซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจนเพื่อผลิตกระแสไฟฟ้า ซึ่งคาดว่าเพียงพอสำหรับปริมาณการใช้พลังงานตลอดปีของรถยนต์ 1.5 คัน รวมไปถึงรองรับการใช้พลังงานไฟฟ้าในแต่ละปีของครอบครัวชาวสวิสที่มีสมาชิก 4 คน หากผลิตพลังงานไฮโดรเจนได้ 0.5 กิโลกรัมต่อวัน

ทั้งหมดนี้เป็นความสำเร็จที่สำคัญเป็นอย่างมาก เนื่องจากแนวคิดสร้างก๊าซไฮโดรเจนจากแสงอาทิตย์นั้นพัฒนาในห้องทดลองมาก่อนหน้านี้ แต่มีกำลังการผลิตระดับ 100 วัตต์ (W) เท่านั้น ดังนั้น ต้นไม้เทียมจากทีมวิจัยของสวิตเซอร์แลนด์อาจเปิดโอกาสในการสร้างพลังงานไฮโดรเจนอย่างยั่งยืนได้ในอนาคต

ที่มาข้อมูล Interesting Engineering

ที่มารูปภาพ EPFL