นักวิจัยได้พัฒนา “สีโซลาร์” สามารถผลิตพลังงานสะอาดที่ไม่มีวันหมดจากไอน้ำ

ไฮโดรเจนเป็นส่วนสำคัญอย่างหนึ่งสำหรับอนาคตของพลังงานสะอาด แต่มันจะดีกว่าถ้าไฮโดรเจนสามารถผลิตด้วยการใช้พลังงานแสงอาทิตย์แทนที่จะเป็นไฟฟ้า และจะดีขึ้นไปอีกหากทำให้บ้านของเราดูสวยในเวลาเดียวกัน นักวิจัยจากออสเตรเลียได้ทำสิ่งนี้ให้เป็นจริงด้วยการพัฒนา “สีโซลาร์” ที่สามารถผลิตไฮโดรเจนได้ทุกที่ที่มีไอน้ำ

ก๊าซไฮโดรเจนเป็นแหล่งพลังงานสะอาดที่มีศักยภาพสูงเพราะการเผาไหม้ของมันจะเหลือเพียงแค่ไอน้ำเท่านั้น แต่ปัญหาอยู่ที่จะผลิตมันขึ้นมาอย่างไรถึงจะเป็นพลังงานหมุนเวียนที่สะอาดอย่างสมบูรณ์ ปัจจุบันก๊าซไฮโดรเจนส่วนใหญ่ผลิตมาจากเชื้อเพลิงฟอสซิล

การผลิตไฮโดรเจนอีกวิธีหนึ่งคือการใช้ไฟฟ้าแยกโมเลกุลของน้ำเป็นก๊าซไฮโดรเจนและออกซิเจนผ่านทางกระบวนการอิเล็กโทรลิซิส ซึ่งมันต้องใช้ไฟฟ้าและไฟฟ้าก็อาจผลิตมาจากเชื้อเพลิงฟอสซิล นี่จึงเป็นแรงบันดาลใจให้นักวิจัยจำนวนมากพยายามคิดค้นวิธีผลิตไฮโดรเจนด้วยพลังงานแสงอาทิตย์ อย่างเช่นเมื่อไม่นานมานี้ที่นักวิทยาศาสตร์ได้ประดิษฐ์อุปกรณ์ใหม่เปลี่ยนอากาศที่มีมลพิษให้เป็นพลังงานโดยใช้แค่แสงอาทิตย์

ทีมวิจัยที่มหาวิทยาลัย RMIT ประเทศออสเตรเลียได้ผลิตสีโซลาร์ที่สามารถดูดซับไอน้ำและแยกมันเพื่อผลิตก๊าซไฮโดรเจน สีโซลาร์ประกอบด้วยสารที่พัฒนาขึ้นมาใหม่คล้ายกับซิลิกาเจลที่ถูกใช้เป็นสารกันชื้นในอาหาร ยา และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์

วัสดุใหม่นี้เป็นโมลิบดินัม-ซัลไฟต์สังเคราะห์ มีคุณสมบัติเป็นเซมิคอนดักเตอร์และตัวเร่งปฏิกิริยาในการแยกโมเลกุลน้ำเป็นไฮโดรเจนและออกซิเจน ทีมวิจัยพบว่าการผสมวัสดุใหม่กับอนุภาคไทเทเนียมออกไซด์สามารถทำให้กลายเป็นสีที่ดูดซับแสงอาทิตย์และผลิตไฮโดรเจนได้ เป็นเหมือนโรงงานผลิตไฮโดรเจนที่สามารถนำไปทาได้บนทุกพื้นผิว

“ไทเทเนียมออกไซด์เป็นรงควัตถุสีขาวที่ถูกใช้อยู่ในสีทาผนังทั่วไปอยู่แล้ว การเติมวัสดุใหม่ลงไปสามารถเปลี่ยนผนังอาคารให้กลายเป็นอสังหาริมทรัพย์ที่ดูดซับพลังงานและผลิตเชื้อเพลิงได้” Torben Daeneke หัวหน้าทีมวิจัยกล่าว “สิ่งที่เราพัฒนาขึ้นใหม่นี้มีข้อได้เปรียบหลายอย่าง มันไม่ต้องการน้ำสะอาดหรือน้ำกรองส่งเข้าไปเลี้ยงระบบ ทุกที่ที่มีไอน้ำในอากาศแม้แต่ที่แห้งแล้งห่างไกลแหล่งน้ำก็สามารถผลิตเชื้อเพลิงได้”

Kourosh Kalantar-zadeh นักวิจัยอีกคนบอกว่าไฮโดรเจนเป็นแหล่งพลังงานที่สะอาดที่สุดและสามารถใช้ในเซลล์เชื้อเพลิงและใช้แทนเชื้อเพลิงฟอสซิลในเครื่องยนต์สันดาปภายในได้อีกด้วย

“ระบบนี้ยังสามารถใช้ในบริเวณใกล้ทะเลที่แห้งมากแต่ร้อน น้ำทะเลระเหยด้วยความร้อนจากแสงอาทิตย์และไอน้ำนั้นสามารถดูดเอามาผลิตเชื้อเพลิงได้” Kalantar-zadeh กล่าว “นี่เป็นแนวคิดที่ไม่ธรรมดาทีเดียว – สร้างพลังงานจากดวงอาทิตย์และไอน้ำในอากาศ”

ทีมวิจัยไม่ได้พูดถึงการจัดเก็บก๊าซไฮโดรเจนซึ่งเป็นเรื่องที่ยากมากเนื่องจากโมเลกุลที่เล็กและเบาของมัน ที่จริงเรื่องการจัดเก็บก๊าซไฮโดรเจนก็มีการทำการวิจัยกันอย่างมาก และมีงานวิจัยจำนวนไม่น้อยที่มุ่งไปที่ระบบจัดเก็บก๊าซไฮโดรเจนสำหรับรถยนต์ รวมไปถึงวัสดุพิเศษสำหรับทำท่อส่งก๊าซไฮโดรเจน และเมื่อทุกอย่างสำเร็จเรียบร้อยก็อาจถึงเวลาที่จะต้องวางแผนทาสีบ้านใหม่กันบ้างแล้ว

 

 

ข้อมูลและภาพจาก   rmit.edu.au, newatlas