นักวิทยาศาสตร์ยุโรปเปลี่ยน "ลิกนิน" จากเศษไม้เหลือทิ้งสู่แบตเตอรี่โซเดียมไอออนประสิทธิภาพสูง ชูจุดเด่นด้านความปลอดภัยและเป็นมิตรต่อโลก ช่วยลดการพึ่งพาแร่หายาก

เศษไม้จากอุตสาหกรรมกระดาษที่เคยถูกมองว่าไร้ค่า กำลังถูกเปลี่ยนบทบาทเป็นหัวใจสำคัญของเทคโนโลยีแบตเตอรี่รูปแบบใหม่ นักวิจัยพัฒนาแบตเตอรี่จากวัสดุธรรมชาติ ปลอดภัย ลดการพึ่งพาแร่หายาก และอาจเป็นคำตอบของระบบพลังงานยั่งยืนในอนาคต

เปลี่ยนขยะไม้เป็นขั้วแบตเตอรี่

งานวิจัยจากสถาบันฟราวน์โฮเฟอร์ (Fraunhofer Institute for Environmental, Safety and Energy Technology UMSICHT) ประเทศเยอรมนี ร่วมกับพันธมิตรยุโรป ประสบความสำเร็จในการนำ "ลิกนิน" (Lignin) สารประกอบธรรมชาติในเนื้อไม้ที่เป็นของเสียจากอุตสาหกรรมกระดาษ มาผ่านกระบวนการความร้อนจนกลายเป็น "ฮาร์ดคาร์บอน" (Hard Carbon) เพื่อใช้เป็นขั้วอาโนดในแบตเตอรี่ แทนที่การใช้กราไฟต์หรือลิเทียมแบบเดิม ซึ่งช่วยลดขยะและเพิ่มมูลค่าให้วัสดุธรรมชาติอย่างมหาศาล

นักวิจัยทดลองการใช้งานแบตเตอรี่โซเดียมไอออน

"โซเดียมและไม้" ลดการใช้แร่ราคาแพง

หัวใจของเทคโนโลยีนี้คือการใช้ "โซเดียม" หรือเกลือที่มีอยู่ทั่วไปในธรรมชาติ แทนที่แร่ลิเทียมที่มีราคาสูงและหาได้ยาก ข้อมูลจากงานวิจัยระบุว่า โครงสร้างของลิกนินช่วยให้ไอออนโซเดียมเคลื่อนที่ได้อย่างมีประสิทธิภาพ แบตเตอรี่ชนิดนี้จึงมีความจุที่เสถียรและใช้งานได้ยาวนาน ช่วยแก้ปัญหาการขาดแคลนทรัพยากรในอุตสาหกรรมพลังงานสะอาด และลดความผันผวนของราคาวัสดุในตลาดโลกได้อย่างยั่งยืน

ไร้ความเสี่ยงระเบิดและเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม

ในด้านความปลอดภัย แบตเตอรี่จากวัสดุชีวภาพนี้มีจุดเด่นคือไม่เกิดปฏิกิริยาความร้อนรุนแรง (Thermal Runaway) จึงลดความเสี่ยงในการติดไฟหรือระเบิดได้ดีกว่าแบตเตอรี่ลิเทียมทั่วไป นอกจากนี้ กระบวนการผลิตยังมี "คาร์บอนฟุตพริ้นท์" ต่ำมาก เพราะใช้พลังงานน้อยกว่าการผลิตแบตเตอรี่ปกติ และยังทำงานได้ดีในสภาพอากาศที่หนาวจัดหรือร้อนจัด ตอบโจทย์การใช้งานในทุกพื้นที่ทั่วโลก

ช่วยลดค่าไฟ พลังงานสะอาดที่เข้าถึงได้

เทคโนโลยีนี้ถูกออกแบบมาเพื่อระบบกักเก็บพลังงานในครัวเรือนและอุตสาหกรรม โดยใช้เก็บไฟฟ้าจากโซลาร์เซลล์หรือกังหันลม ประโยชน์สำคัญคือการลดต้นทุนระบบสำรองไฟฟ้า เนื่องจากวัสดุอย่างเศษไม้และเกลือมีราคาถูกและหาได้ง่ายในท้องถิ่น ส่งผลให้ค่าไฟฟ้าจากพลังงานสะอาดมีราคาที่จับต้องได้มากขึ้น ช่วยให้ชุมชนห่างไกลมีความมั่นคงทางพลังงานและพึ่งพาตนเองได้อย่างแท้จริง

เศรษฐกิจหมุนเวียน สร้างมูลค่าให้อุตสาหกรรมป่าไม้

การใช้ลิกนินผลิตแบตเตอรี่ถือเป็นตัวอย่างที่ดีของ "เศรษฐกิจหมุนเวียน" (Circular Economy) ที่เปลี่ยนของเสียจากโรงงานไม้ให้กลายเป็นอุปกรณ์ไฮเทค ช่วยสร้างรายได้เสริมให้แก่ภาคการเกษตรและป่าไม้ แทนการเผาทิ้งที่ก่อให้เกิดมลพิษ นวัตกรรมนี้จึงไม่ได้เพียงแค่ให้พลังงาน แต่ยังสร้างระบบนิเวศอุตสาหกรรมที่ยั่งยืน เชื่อมโยงการจัดการป่าไม้เข้ากับเทคโนโลยีแห่งอนาคตเพื่อประโยชน์ของทุกคน

แบตเตอรี่โซเดียมไอออนจากลิกนิน คือ จุดเปลี่ยนสำคัญที่ทำให้พลังงานสะอาดเข้าถึงง่ายและปลอดภัยกว่าเดิม ด้วยการเปลี่ยนขยะไม้ให้กลายเป็นแหล่งกักเก็บไฟฟ้าที่ยั่งยืน ช่วยลดการนำเข้าแร่หายากและลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม นวัตกรรมนี้จะเป็นกุญแจสำคัญที่ช่วยให้ภาคประชาชนมีไฟฟ้าใช้อย่างเสถียรในราคาที่ถูกลง พร้อมขับเคลื่อนสังคมไปสู่เป้าหมายปล่อยก๊าซเรือนกระจกสุทธิเป็นศูนย์ได้อย่างเป็นรูปธรรม

เรียบเรียงโดย ขนิษฐา จันทร์ทร

ที่มาข้อมูล: newatlas, fraunhofer, interestingengineering
ที่มาภาพ: fraunhofer

อัปเดตข้อมูลแวดวงวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี รู้ทันโลกไอที และโซเชียลฯ ในรูปแบบ Audio จาก AI เสียงผู้ประกาศของไทยพีบีเอส ได้ที่ Thai PBS

“รอบรู้ ดูกระแส ก้าวทันโลก” ไปกับ Thai PBS Sci & Tech

สรุปประเด็นให้โดย Generative AI

ไม่ต้องเหลือทิ้ง! นักวิจัยผลิต "แบตเตอรี่จากเศษไม้" ปลอดภัยและลดการใช้แร่หายาก