ใบไม้เทียมผลิตเชื้อเพลิง พลังงานจากน้ำ อากาศ และแสงแดด

นักวิทยาศาสตร์มหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ ประเทศอังกฤษ พัฒนาต้นแบบใบไม้เทียมผลิตเชื้อเพลิง เปลี่ยนพลังงานจากแสงแดด คาร์บอนไดออกไซด์และน้ำ ประหยัดพื้นที่ด้วยการลอยตัวเหนือผิวน้ำ เปิดหนทางใหม่ในการใช้แหล่งพลังงานหมุนเวียนบนโลกและเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม

การพัฒนาต้นแบบใบไม้เทียมในครั้งนี้เป็นการต่อยอดจากการพัฒนาต้นแบบใบไม้เทียมครั้งแรกช่วงปี 2019 ที่ใช้วัสดุตัวดูดซับแสงอาทิตย์ที่เรียกว่า Perovskite จำนวน 2 ตัว จับคู่กับตัวเร่งปฏิกิริยาโคบอลต์ และใช้น้ำ คาร์บอนไดออกไซด์ ผลิตออกซิเจน ไฮโดรเจน และคาร์บอนมอนอกไซด์ ซึ่งถูกนำไปผลิตก๊าซสังเคราะห์ (Syngas) สำหรับใช้เป็นเชื้อเพลิง

การพัฒนาต้นแบบใบไม้เทียมครั้งแรกในปี 2019 ยังคงใช้โครงสร้างที่มีความซับซ้อน เช่น โครงสร้างที่เป็นแผ่นกระจกหนาเคลื่อนย้ายได้ลำบาก ทำให้ต้นแบบใบไม้เทียมที่ถูกพัฒนาขึ้นใหม่ใช้วัสดุที่เบากว่าประเภทโพลีเอสเตอร์เคลือบด้วยอินเดียมทินออกไซด์และใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาแพลทินัมมีความโปร่งใส ยืดหยุ่น  ป้องกันน้ำและความชื้นโดยใช้วัสดุคาร์บอน ทำให้ลอยน้ำได้ เคลื่อนย้ายสะดวกมากกว่าโดยไม่สูญเสียประสิทธิภาพในการผลิตพลังงาน

อย่างไรก็ตามการพัฒนาใบไม้เทียมในครั้งนี้เป็นเพียงต้นแบบเพื่อการศึกษาเท่านั้น เมื่อเทียบกับใบไม้ในธรรมชาติโดยใช้สัดส่วนเท่ากันพบว่าใบไม้เทียมผลิตไฮโดรเจน -0.58% และคาร์บอนมอนอกไซด์ 0.053% ของจำนวนที่ใบไม้ในธรรมชาติผลิตได้ ซึ่งยังคงเป็นสัดส่วนที่น้อยกว่ามาก 

สำหรับต้นแบบใบไม้เทียมที่ถูกพัฒนาขึ้นใหม่นี้มีขนาดตั้งแต่ 1.7 เซนติเมตร ไปจนถึง 100 เซนติเมตร สำหรับการต่อยอดในอนาคตสามารถปรับเปลี่ยนขนาดและพัฒนาต้นแบบที่มีลักษณะใหญ่ขึ้นเพื่อผลิตพลังงานเชื้อเพลิงในปริมาณมากพอสำหรับการใช้งานจริง การผลิตพลังงานจากแหล่งพลังงานหมุนเวียนได้ทุกพื้นที่บนโลกที่มีน้ำ

ที่มาของข้อมูล newatlas.com 

ที่มาของรูปภาพ Virgil Andrei, University of Cambridge