ข้ามไปยังเนื้อหาหลัก

นักวิทย์ใช้พลังสายฟ้าผลิตแอมโมเนียจากอากาศ ลดการใช้พลังงานฟอสซิล

04 ส.ค. 682 นาที04 ส.ค. 68

แอมโมเนียจากอากาศสะอาด ใช้ต้นทุนและพลังงานน้อยลง และยังมีผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมน้อยลงด้วย

ขนาดตัวอักษร

แอมโมเนียจากอากาศสะอาด ใช้ต้นทุนและพลังงานน้อยลง และยังมีผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมน้อยลงด้วย 

ทีมนักวิจัยจากมหาวิทยาลัยซิดนีย์ (University of Sydney) พัฒนาเทคโนโลยีการผลิตแอมโมเนียแบบใหม่จากอากาศโดยใช้พลังงานสายฟ้าจำลอง ลดการพึ่งพากระบวนการผลิตแบบดั้งเดิมที่ต้องใช้เชื้อเพลิงฟอสซิลในปริมาณมหาศาล

การผลิตแอมโมเนียถือเป็นหัวใจสำคัญของอุตสาหกรรมปุ๋ยและพลังงานสะอาด การใช้เทคโนโลยีนี้ไม่เพียงช่วยลดต้นทุนและพลังงาน แต่ยังลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกได้อย่างมีประสิทธิภาพ ถือเป็นก้าวสำคัญในการสร้างอนาคตที่ยั่งยืนและเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม

การวิจัยครั้งนี้ประสบความสำเร็จในการพัฒนาวิธีการที่สามารถเปลี่ยนอากาศเป็นแอมโมเนียในรูปแบบก๊าซโดยใช้ไฟฟ้า ซึ่งได้รับการตีพิมพ์งานวิจัยในวารสาร AngewandteChemie ฉบับนานาชาติ โดยความต้องการแอมโมเนียของอุตสาหกรรมกำลังเพิ่มขึ้นเรื่อย ๆ ในการวิจัยครั้งนี้ นักวิจัยได้พัฒนาวิธีการที่สามารถแปลงอากาศเป็นแอมโมเนียในรูปแบบก๊าซโดยใช้ไฟฟ้าได้สำเร็จ

วิธีการใหม่ในการสร้างแอมโมเนียนี้ทำได้โดยการควบคุมพลังของพลาสมา โดยการทำให้มีไฟฟ้าหรือกระตุ้นอากาศ คล้ายกับฟ้าผ่า เมื่อฟ้าผ่าจะดึงอิเล็กตรอนออกจากโมเลกุลของอากาศเพื่อสร้างช่องพลาสมาที่มีสภาพเป็นสื่อไฟฟ้าในอากาศ จากนั้นโมเลกุลไนโตรเจนออกไซด์ (NOx) ที่ถูกกระตุ้นแล้วจากการบำบัดด้วยพลาสมาจะถูกส่งไปยังอิเล็กโทรไลเซอร์ แบบเมมเบรนพิเศษ

ภายในอิเล็กโทรไลเซอร์นี้ มีตัวเร่งปฏิกิริยาพิเศษที่เรียกว่าอนุภาคนาโน Fe2O3 เป็นตัวเร่งปฏิกิริยามีตำแหน่งการทำงานพิเศษที่เรียกว่าช่องว่างออกซิเจน ซึ่งมีลักษณะคล้ายช่องว่างบนพื้นผิว ซึ่งทำให้มีปฏิกิริยาสูงและเป็นจุดที่โมเลกุล NOx จะเกาะติด ตัวเร่งปฏิกิริยาจะช่วยลดพลังงานที่จำเป็น หรือการเติมไฮโดรเจนลงไปจำนวนมาก ทำให้การแปลงเป็นแอมโมเนียง่ายขึ้นและมีประสิทธิภาพมากกว่าการใช้ทองแดงเพียงอย่างเดียว ผลลัพธ์ คือ การผลิตแอมโมเนียในรูปก๊าซโดยตรง อีกทั้งยังสามารถแยกและเก็บรวบรวมได้ง่าย

cq5dam.web.2000.1125.2x.jpeg
อิเล็กโทรไลเซอร์แบบเมมเบรนพิเศษ เครื่องมือเปลี่ยนแอมโมเนียให้เป็นก๊าซ

วิธีใหม่นี้ไม่ต้องใช้พลังงานมากนัก ไม่ต้องใช้เชื้อเพลิงฟอสซิลหรือวัตถุดิบราคาแพง อีกทั้งยังมีผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมน้อยกว่ามาก ซึ่งผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมมีความสำคัญอย่างยิ่งเมื่อพิจารณาถึงปริมาณการผลิตและการใช้แอมโมเนียทั่วโลก

เรียบเรียงโดย ขนิษฐา จันทร์ทร

ที่มาข้อมูล: newatlas, sydney, australianmanufacturing, sciencedaily
ที่มาภาพ: sydney
“รอบรู้ ดูกระแส ก้าวทันโลก” ไปกับ Thai PBS Sci & Tech

เขียนโดย

นักเขียนอิสระ สนใจเทคโนโลยี เชื่อว่าคอนเทนต์และ Storytelling ที่ดี สามารถเชื่อมโยงผู้คนกับข้อมูลได้

บทความที่เกี่ยวข้อง

พีก ธ.ค. นี้! ปรากฏการณ์เอลนีโญมีแนวโน้มรุนแรงขึ้น และจะอยู่จนถึง ก.พ. ปีหน้าสิ่งแวดล้อม

พีก ธ.ค. นี้! ปรากฏการณ์เอลนีโญมีแนวโน้มรุนแรงขึ้น และจะอยู่จนถึง ก.พ. ปีหน้า

องค์การอุตุนิยมวิทยาโลก (WMO) กล่าวในรายงานสภาพอากาศรายเดือนว่า ปรากฏการณ์เอลนีโญในปีนี้จะทวีความรุนแรงขึ้นก่อนจะถึงจุดสูงสุดในเดือนธันวาคม และมีความแน่นอนเกือบ 100% ว่าจะอยู่จนถึงเดือนกุมภาพันธ์ปีหน้า

12 ต.ค. 69|39 นาทีที่แล้ว
อ่านต่อ →
หมอตัวจิ๋วในร่างกาย ส่องการพัฒนาหุ่นยนต์จิ๋ว สู่การรักษาโรคร้ายในอนาคตเทคโนโลยี

หมอตัวจิ๋วในร่างกาย ส่องการพัฒนาหุ่นยนต์จิ๋ว สู่การรักษาโรคร้ายในอนาคต

ในยุคสมัยปัจจุบันการแพทย์แบบเฉพาะจุด (Precision Medicine) กำลังจะทำให้เรื่องที่ดูไกลตัวอย่างหุ่นยนต์ซ่อมแซมร่างกายที่เราเคยเห็นในภาพยนตร์กลายเป็นความจริงขึ้นมา

12 ต.ค. 69|4 ชั่วโมงที่แล้ว
อ่านต่อ →
เปิด “วิทยาศาสตร์แห่งอำนาจ : ศาสตร์นอกห้องเรียน” ครั้งที่ 2!วิทยาศาสตร์

เปิด “วิทยาศาสตร์แห่งอำนาจ : ศาสตร์นอกห้องเรียน” ครั้งที่ 2!

เปิด “วิทยาศาสตร์แห่งอำนาจ : ศาสตร์นอกห้องเรียน” ครั้งที่ 2 “โฟกัส” อยู่ที่วิทยาศาสตร์แห่งอำนาจทางสังคมอีก 2 เรื่อง 2 คน คือ “โสกราตีส” (Socrates) และ “เปาบุ้นจิ้น”

11 ต.ค. 69|1 วันที่แล้ว
อ่านต่อ →
กรองอากาศด้วยแสง! แผ่นกรองซักได้ ดักอนุภาค 0.3 ไมครอน ช่วยลดขยะจากไส้กรองอากาศวิทยาศาสตร์

กรองอากาศด้วยแสง! แผ่นกรองซักได้ ดักอนุภาค 0.3 ไมครอน ช่วยลดขยะจากไส้กรองอากาศ

12 ต.ค. 69
อ่านต่อ →
Francis Halzen คว้ารางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ 2026 จากการบุกเบิกการตรวจจับนิวทริโนพลังงานสูงจากเอกภพวิทยาศาสตร์

Francis Halzen คว้ารางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ 2026 จากการบุกเบิกการตรวจจับนิวทริโนพลังงานสูงจากเอกภพ

08 ต.ค. 69
อ่านต่อ →
รู้จัก “กาฬโรค” เพื่อรู้เท่าทันโรค พร้อมรับมือ-ป้องกันอันตรายที่อาจจะเกิดขึ้นวิทยาศาสตร์

รู้จัก “กาฬโรค” เพื่อรู้เท่าทันโรค พร้อมรับมือ-ป้องกันอันตรายที่อาจจะเกิดขึ้น

06 ต.ค. 69
อ่านต่อ →
“ลูกเห็บหลงฤดู” เหตุการณ์ลูกเห็บตกกลางกรุง เมื่อ 1 ต.ค. 69วิทยาศาสตร์

“ลูกเห็บหลงฤดู” เหตุการณ์ลูกเห็บตกกลางกรุง เมื่อ 1 ต.ค. 69

02 ต.ค. 69
อ่านต่อ →
สาเหตุการสูญพันธุ์ใหญ่ที่สุด : ผลวิจัยใหม่วิทยาศาสตร์

สาเหตุการสูญพันธุ์ใหญ่ที่สุด : ผลวิจัยใหม่

27 ก.ย. 69
อ่านต่อ →
“พยากรณ์อากาศ” รู้ได้อย่างไร? ฝนจะตก แดดจะออก พายุจะเข้าวิทยาศาสตร์

“พยากรณ์อากาศ” รู้ได้อย่างไร? ฝนจะตก แดดจะออก พายุจะเข้า

23 ก.ย. 69
อ่านต่อ →
นักวิทย์อัปโหลดสมองแมลงหวี่ สร้างปรากฏการณ์ครั้งใหญ่ในโลกอินเทอร์เน็ตวิทยาศาสตร์

นักวิทย์อัปโหลดสมองแมลงหวี่ สร้างปรากฏการณ์ครั้งใหญ่ในโลกอินเทอร์เน็ต

22 ก.ย. 69
อ่านต่อ →
โดนใจคนปลวกขึ้นบ้าน! สารเคมีชนิดใหม่กำจัดปลวกได้ 95% ไม่เป็นอันตรายต่อมนุษย์วิทยาศาสตร์

โดนใจคนปลวกขึ้นบ้าน! สารเคมีชนิดใหม่กำจัดปลวกได้ 95% ไม่เป็นอันตรายต่อมนุษย์

21 ก.ย. 69
อ่านต่อ →