ผลิตเชื้อเพลิงไฮโดรเจนด้วยขยะเศษโลหะ ลดต้นทุนและใช้ได้จริง
เชื้อเพลิงพลังงานไฮโดรเจนยังคงอยู่ในกระแสความสนใจจากอุตสาหกรรมต่าง ๆ ทั่วโลกที่มีต้องการเปลี่ยนการใช้เชื้อเพลิงฟอสซิลมาเป็นเชื้อเพลิงสะอาด อย่างไรก็ตาม หนึ่งในข้อจำกัดสำคัญคือวัตถุดิบที่ใช้ในกระบวนการผลิต เช่น แพลตตินัม นั้นมีราคาแพง ทำให้ต้นทุนการผลิตโดยรวมสูงตามไปด้วย
แต่ล่าสุดนักวิจัยจากมหาวิทยาลัยน็อตติงแฮม (University of Nottingham) ในอังกฤษ พบวิธีที่จะสร้างเชื้อเพลิงไฮโดรเจนที่มีต้นทุนต่ำลงได้ด้วยการใช้เศษโลหะสเตนเลส ไทเทเนียม และนิกเกิล ที่เป็นขยะเหลือทิ้งมาเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา (Catalyst) ในกระบวนการผลิตไฮโดรเจน ที่ลดการใช้แพลตินัมได้หลายหมื่นเท่า
การวิจัยเพื่อทำให้ขยะเศษโลหะใช้ผลิตเชื้อเพลิงไฮโดรเจน
ทีมนักวิจัยของสาขาเคมีและคณะวิศวกรรมศาสตร์ (School of Chemistry and Faculty of Engineering) ที่ศึกษางานในครั้งนี้ เสนอให้ใช้เศษโลหะจำพวกสเตนเลส (stainless steel), ไทเทเนียม (titanium), หรือแผ่นนิกเกิล (nickel alloy) มาผนวกรวมกับแพลตินัมหรือโคบอลต์ เพื่อใช้เป็น Catalyst ในกระบวนแยกน้ำด้วยไฟฟ้า (Electrolysis)
กระบวนแยกน้ำด้วยไฟฟ้า (Electrolysis) คือการใช้กระแสไฟฟ้าเพื่อแยกน้ำ (H2O) ออกมาเป็นก๊าซไฮโดรเจน (H2) และออกซิเจน (O2) ซึ่งปกติแล้วจะใช้แพลตินัม (Platinum) ที่ให้ประสิทธิภาพในการเร่งปฏิกิริยาการผลิตสูงสุดแต่ก็มีราคาที่แพงมาก
แต่ในงานวิจัยนี้ได้เสนอวิธีเคลือบอะตอมของแพลตินัมลงบนแผ่นเศษโลหะแทน ด้วยเทคนิคการยิงอะตอมลงบนแผ่นโลหะคล้ายกับฝนตกลงไปแทรกตัวตามอะตอมของโลหะที่มีขนาดด้านละ 1 เซนติเมตร จากนั้นได้ทดสอบกับกระบวนการแยกน้ำด้วยไฟฟ้า และพบว่าแผ่นโลหะที่มีแพลตินัมเคลือบนั้นสามารถผลิตก๊าซไฮโดรเจนได้นาทีละ 0.5 ลิตร โดยใช้แพลตินัมทั้งหมดเพียง 28 ไมโครกรัม เท่านั้น
เศษขยะโลหะลดต้นทุนการใช้แพลตินัม
ในปัจจุบัน แพลตินัมในตลาดโลกมีราคากรัมละ 30 ดอลลาร์สหรัฐ หรือกว่า 1,100 บาท โดยประมาณ แต่เทคนิคใหม่จากทีมวิจัยนี้ได้ทำให้การใช้งานแพลตินัมลดลงได้มหาศาล ( 1 ไมโครกรัม = 0.000001 กรัม หรือ 1 ในล้านส่วนของ 1 กรัม) และยังเป็นการเพิ่มประโยชน์ของขยะเศษโลหะในสหราชอาณาจักรที่เกิดขึ้นจากอุตสาหกรรมต่าง ๆ ในประเทศกว่าหลายล้านตันในแต่ละปีมาใช้ประโยชน์อีกด้วย
ทั้งนี้ งานวิจัยดังกล่าวตีพิมพ์ลงในวารสารวิชาการของ Royal Society of Chemistry ที่ชื่อว่า Journal of Material Chemistry A เมื่อวันที่ 16 เมษายนที่ผ่านมา
ข้อมูลจาก Interesting Engineering