ข้ามไปยังเนื้อหาหลัก

น้ำทะเลไม่ได้มีแค่เกลือ! ตัวเร่งปฏิกิริยาต้นทุนต่ำ ช่วยผลิต “น้ำดื่ม” เพิ่มการไฮโดรเจนกว่า 50%

26 ส.ค. 694 นาที26 ส.ค. 69

นักวิจัยค้นพบวัสดุตัวเร่งปฏิกิริยาชนิดใหม่ สามารถแยกน้ำทะเลเพื่อกรองเป็น “น้ำดื่มสะอาด” ควบคู่กับการเร่งผลิต "ไฮโดรเจน" ได้ประสิทธิภาพสูงขึ้นกว่า 50% และดึงพลังงานไฟฟ้าไปใช้ได้คุ้มค่าถึง 88%

ขนาดตัวอักษร

นักวิจัยค้นพบวัสดุตัวเร่งปฏิกิริยาชนิดใหม่ สามารถแยกน้ำทะเลเพื่อกรองเป็น “น้ำดื่มสะอาด” ควบคู่กับการเร่งผลิต "ไฮโดรเจน" ได้ประสิทธิภาพสูงขึ้นกว่า 50% และดึงพลังงานไฟฟ้าไปใช้ได้คุ้มค่าถึง 88%

ทีมวิชาการและนักวิจัยค้นพบวัสดุตัวเร่งปฏิกิริยารูปแบบใหม่ที่ช่วยทลายข้อจำกัดเดิมของการผลิตเชื้อเพลิงสะอาด วัสดุดังกล่าวช่วยเร่งปฏิกิริยาแยกโมเลกุลน้ำเพื่อผลิตก๊าซไฮโดรเจนได้อย่างมีประสิทธิภาพ และใช้พลังงานแสงอาทิตย์ในการแยกเกลือออกจากน้ำทะเลเพื่อผลิตน้ำดื่มบริสุทธิ์ได้ในระบบเดียว

นอกจากจะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตไฮโดรเจนให้สูงขึ้นกว่า 50% แล้ว ยังใช้ต้นทุนที่ต่ำลง ซึ่งเป็นก้าวสำคัญในการผลักดันพลังงานทางเลือกและแก้ปัญหาวิกฤตทรัพยากรน้ำสะอาดได้ในเวลาเดียวกัน

เชื้อเพลิงสะอาดและน้ำดื่มจากทะเล

การสร้างพลังงานสะอาดอย่างก๊าซไฮโดรเจนและการผลิตน้ำดื่มบริสุทธิ์จากน้ำทะเล มักเป็นกระบวนการที่แยกออกจากกันและใช้พลังงานมหาศาล แต่นวัตกรรมใหม่นี้ถูกออกแบบมาให้ทำได้พร้อมกันในระบบเดียว ด้านหนึ่งช่วยเร่งปฏิกิริยาเคมีทางไฟฟ้าเพื่อดึงก๊าซไฮโดรเจนออกจากน้ำ ขณะเดียวกันโครงสร้างของวัสดุยังทำหน้าที่เป็นแผ่นระเหยน้ำพลังงานแสงอาทิตย์ (Janus Evaporator) ที่ลอยอยู่เหนือน้ำทะเล โดยจะดูดซับความร้อนจากแสงอาทิตย์เพื่อต้มเฉพาะน้ำบริเวณพื้นผิว ทำให้เกิดการระเหยกลายเป็นไอน้ำบริสุทธิ์โดยไม่ทิ้งคราบเกลืออุดตัน

การทำงานด้วยวัสดุระดับนาโน

นักวิทยาศาสตร์จาก สถาบันเทคโนโลยีแห่งอินเดีย คูวาฮาติ (Indian Institute of Technology Guwahati) ซึ่งนำโดย ศาสตราจารย์ Uttam Manna และ ศาสตราจารย์ Mohammad Qureshi ได้พัฒนาโครงสร้างวัสดุผสมที่ช่วยแก้ไขปัญหาก๊าซสะสมบริเวณหน้าสัมผัส ขณะเดียวกัน คณะวิจัยของ ศาสตราจารย์ PK Giri และ รองศาสตราจารย์ Prof. Akshai Kumar ได้ร่วมต่อยอดการปรับแต่งโครงสร้างวัสดุสองมิติ "แมกซีน" (MXenes) และนิกเกิลระดับนาโน เพื่อเพิ่มพื้นที่ผิวสัมผัสและเร่งการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอน

ประสิทธิภาพสูงขึ้น แต่ต้นทุนต่ำลง

หนึ่งในอุปสรรคสำคัญของการผลิตก๊าซไฮโดรเจนในอดีต คือความจำเป็นต้องพึ่งพาตัวเร่งปฏิกิริยาที่ทำจากโลหะมีค่าราคาสูงอย่างแพลทินัม (Platinum) ทำให้มีต้นทุนการผลิตแพงเกินกว่าจะนำมาใช้ในระดับอุตสาหกรรม การพัฒนาวัสดุผสมชนิดใหม่นี้ช่วยลดการพึ่งพาโลหะราคาแพงได้อย่างมหาศาล โดยสามารถดึงพลังงานไฟฟ้าที่ป้อนเข้าสู่ระบบไปใช้ในการแยกน้ำได้สูงถึง 88% เพิ่มปริมาณการผลิตไฮโดรเจนได้มากกว่าเดิมถึง 51% และสร้างอัตราการระเหยน้ำทะเลเป็นน้ำดื่มได้ราว 3.2 กิโลกรัมต่อพื้นที่หนึ่งตารางเมตรในหนึ่งชั่วโมง โดยที่ระบบยังคงมีความคงทนสูงและไม่เสื่อมสภาพแม้จะใช้งานต่อเนื่องนานหลายวัน

ทีมนักวิจัย พัฒนา วัสดุตัวเร่งปฏิกิริยาชนิดใหม่

สู่การแก้ปัญหาการขาดแคลนน้ำ

ความสำเร็จของเทคโนโลยีนี้อาจส่งผลกระทบในมิติของพลังงานทั้งในระดับอุตสาหกรรมและระดับชุมชน โดยนวัตกรรมนี้จะเข้ามาช่วยลดต้นทุนการผลิตไฮโดรเจน เพื่อนำไปใช้เป็นเชื้อเพลิงในยานพาหนะแห่งอนาคต การผลิตปุ๋ยในภาคการเกษตร และการเก็บสำรองพลังงานไฟฟ้า นอกจากนี้ชุมชนชายฝั่งหรือพื้นที่ห่างไกลที่ขาดแคลนน้ำสะอาดก็จะมีอุปกรณ์ที่เข้ามาช่วยผลิตน้ำดื่มบริสุทธิ์จากน้ำทะเลโดยอาศัยเพียงแสงแดดตามธรรมชาติ โดยไม่ต้องพึ่งพาระบบกรองน้ำขนาดใหญ่ที่กินไฟสูง

การเปลี่ยนน้ำทะเลให้กลายเป็นทั้งพลังงานและน้ำดื่มถือเป็นจุดเปลี่ยนสำคัญในการรับมือกับวิกฤตการณ์เปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ นวัตกรรมตัวเร่งปฏิกิริยาต้นทุนต่ำนี้ไม่เพียงแต่ช่วยปลดล็อกข้อจำกัดด้านต้นทุนในการผลิตไฮโดรเจนท่านั้น แต่ยังมอบแนวทางการแก้ปัญหาน้ำดื่มขาดแคลนได้อย่างยั่งยืน การต่อยอดเทคโนโลยีนี้ไปสู่ระดับอุตสาหกรรมจะช่วยเร่งให้โลกเข้าสู่สังคมคาร์บอนต่ำได้อย่างรวดเร็วและเป็นรูปธรรมยิ่งขึ้น

เรียบเรียงโดย ขนิษฐา จันทร์ทร

ที่มาข้อมูล: iitg, wionews, ddnews
ที่มาภาพ: iitg

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

“รอบรู้ ดูกระแส ก้าวทันโลก” ไปกับ Thai PBS Sci & Tech

พลังงานไฮโดรเจน
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 →