ข้ามไปยังเนื้อหาหลัก

แบตเตอรี่ "โซเดียมไอออน" เก็บพลังงานได้นานขึ้น พร้อมเปลี่ยนน้ำทะเลเป็น "น้ำดื่ม"

06 มี.ค. 694 นาที06 มี.ค. 69

นักวิจัยพัฒนาแบตเตอรี่ “โซเดียมไอออน” ให้เก็บพลังงานได้ยาวนานขึ้น และยังเพิ่มคุณสมบัติในการกรองเกลือออกจากน้ำทะเล เพื่อผลิตน้ำสะอาดดื่มได้

ขนาดตัวอักษร

นักวิจัยพัฒนาแบตเตอรี่ “โซเดียมไอออน” ให้เก็บพลังงานได้ยาวนานขึ้น และยังเพิ่มคุณสมบัติในการกรองเกลือออกจากน้ำทะเล เพื่อผลิตน้ำสะอาดดื่มได้

นักวิทยาศาสตร์ยกระดับ "แบตเตอรี่โซเดียมไอออน" ให้ก้าวข้ามขีดจำกัดเดิม โดยนวัตกรรมนี้ไม่เพียงช่วยกักเก็บพลังงานไฟฟ้าได้ยาวนานขึ้น แต่ยังมาพร้อมความสามารถอันน่าทึ่งในการแยกเกลือออกจากน้ำทะเลเพื่อผลิตน้ำดื่มสะอาดได้ในระหว่างกระบวนการชาร์จไฟ ถือเป็นนวัตกรรมที่ตอบโจทย์ทั้งวิกฤตพลังงานและน้ำจืดได้ในเวลาเดียวกัน

ยกระดับศักยภาพของโซเดียมไอออน

งานวิจัยจากทีมนักวิทยาศาสตร์และวิศวกรจากมหาวิทยาลัยเซอร์เรย์ (University of Surrey) สถาบันวิจัยชั้นนำจากประเทศอังกฤษ ร่วมกับผู้เชี่ยวชาญด้านวัสดุศาสตร์ ได้เผยความสำเร็จในการพัฒนาโครงสร้างระดับนาโนของ "แบตเตอรี่โซเดียมไอออน" ให้มีประสิทธิภาพสูงขึ้นอย่างก้าวกระโดด ถือเป็นจุดเปลี่ยนสำคัญของอุตสาหกรรมพลังงานหมุนเวียน เนื่องจากโซเดียมสกัดได้จากเกลือแกงทั่วไปซึ่งมีปริมาณมหาศาลกว่าลิเทียมหลายเท่าตัว ช่วยลดต้นทุนการผลิตและสร้างความยั่งยืนให้แก่ระบบกักเก็บพลังงานในอนาคต

กักเก็บพลังงานได้ยาวนานและเสถียรขึ้น

จากเดิมที่แบตเตอรี่โซเดียมไอออนมักมีข้อจำกัดเรื่องการเก็บไฟได้น้อยกว่าแบตเตอรี่ลิเทียม แต่ผลการทดลองล่าสุดพบว่ามีการพัฒนาขั้วแอโนด (Anode) จากคาร์บอนโครงสร้างพิเศษ ช่วยให้ไอออนของโซเดียมยึดเกาะได้ดีขึ้น ส่งผลให้เก็บประจุไฟฟ้าได้มากกว่าเดิมและมีอายุการใช้งานยาวนานขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ นอกจากนี้ยังมีความปลอดภัยสูงกว่า เพราะลดความเสี่ยงการเกิดความร้อนสะสมจนลุกไหม้ เหมาะสำหรับการเป็นแหล่งเก็บไฟสำรองทั้งในระดับครัวเรือนและภาคอุตสาหกรรม

การเพิ่มประสิทธิภาพให้แบตเตอรี่โซเดียมไอออน ด้วยการแช่ในน้ำ

นวัตกรรม 2-in-1 ชาร์จไฟพร้อมผลิตน้ำดื่ม

สิ่งที่น่าทึ่งที่สุดคือฟังก์ชันการแยกเกลือออกจากน้ำทะเล (Desalination) โดยเทคโนโลยีนี้เปลี่ยนแบตเตอรี่ให้ทำหน้าที่เป็นเครื่องกรองน้ำในตัว เมื่อมีการชาร์จหรือคายประจุ ไอออนของโซเดียมและคลอไรด์จะถูกดึงแยกออกจากน้ำผ่านเยื่อพิเศษภายในเซลล์ กระบวนการนี้ทำให้น้ำทะเลกลายเป็นน้ำจืดสะอาดที่ดื่มได้โดยไม่ต้องพึ่งพาพลังงานภายนอกเพิ่มเติม ถือเป็นการใช้ปฏิกิริยาเคมีไฟฟ้าแก้ปัญหาวิกฤตพลังงานและน้ำดื่มไปพร้อมกัน

แก้ปัญหาน้ำและไฟในพื้นที่ห่างไกล

เทคโนโลยีนี้ถูกออกแบบมาเพื่อสร้างประโยชน์ให้แก่ผู้คนในวงกว้าง โดยเฉพาะในพื้นที่ชายฝั่งทะเลหรือเกาะห่างไกลที่ประสบปัญหาขาดแคลนทั้งระบบไฟฟ้าที่เสถียรและน้ำดื่มสะอาด เนื่องจากการผลิตแบตเตอรี่ชนิดนี้ไม่ต้องใช้โลหะหายากและราคาแพง ทำให้บริษัทผู้ผลิตอุปกรณ์กักเก็บพลังงานในอนาคตสามารถเข้าถึงวัสดุได้ง่ายขึ้น ส่งผลให้ราคาของระบบสำรองไฟถูกลงอย่างมาก ประชาชนในประเทศกำลังพัฒนาหรือพื้นที่ทุรกันดารจะสามารถติดตั้งระบบนี้เพื่อเก็บเกี่ยวพลังงานจากแสงอาทิตย์หรือลมไว้ใช้ในเวลากลางคืน พร้อมกับมีน้ำดื่มสะอาดไว้ใช้ในชีวิตประจำวัน ช่วยยกระดับสุขอนามัยและคุณภาพชีวิตได้พร้อมกัน

ลดการพึ่งพาโลหะหายากและรักษาสิ่งแวดล้อม

ในมิติของสิ่งแวดล้อม แบตเตอรี่โซเดียมไอออนถือเป็น "พลังงานสีเขียว" ที่ช่วยลดการพึ่งพาการทำเหมืองลิเทียมและโคบอลต์ที่มักส่งผลกระทบต่อระบบนิเวศอย่างรุนแรง การเปลี่ยนมาใช้โซเดียมซึ่งสกัดได้จากน้ำทะเลหรือเกลือสินเธาว์จึงเป็นทางเลือกที่เป็นมิตรต่อโลกมากกว่า นอกจากนี้ กระบวนการผลิตและการรีไซเคิลแบตเตอรี่ชนิดนี้ยังมีขั้นตอนที่ไม่ซับซ้อนและปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ต่ำกว่าเดิม ทำให้นักวิชาการเชื่อมั่นว่าเทคโนโลยีนี้จะช่วยขับเคลื่อนสังคมคาร์บอนต่ำ (Low-carbon Society) และช่วยให้เป้าหมายการลดภาวะโลกร้อนใกล้ความเป็นจริงมากขึ้นผ่านการใช้ทรัพยากรที่มีอยู่อย่างคุ้มค่า

ความสำเร็จในการพัฒนาแบตเตอรี่โซเดียมไอออนครั้งนี้ไม่ได้เป็นเพียงแค่การปรับปรุงอุปกรณ์เก็บไฟทั่วไป แต่เป็นการสร้างโซลูชันแบบองค์รวมที่จัดการทั้งปัญหาพลังงานและทรัพยากรน้ำสะอาดพร้อมกัน ด้วยคุณสมบัติในการกักเก็บไฟที่ทรงพลัง ต้นทุนที่ต่ำลง และความสามารถในการผลิตน้ำจืดจากน้ำทะเล จึงเป็นการยกระดับคุณภาพชีวิตของผู้คนทั่วโลก โดยเฉพาะในพื้นที่ขาดแคลนทรัพยากร พร้อมทั้งเป็นก้าวสำคัญในการเปลี่ยนผ่านสู่ยุคเทคโนโลยีทันสมัยที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมอย่างแท้จริง

ที่มาข้อมูล: surrey, newatlas, techspot, sciencedaily
ที่มาภาพ: sciencedaily, surrey

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

“รอบรู้ ดูกระแส ก้าวทันโลก” ไปกับ Thai PBS Sci & Tech

แบตเตอรี่
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|1 ชั่วโมงที่แล้ว
อ่านต่อ →
หมอตัวจิ๋วในร่างกาย ส่องการพัฒนาหุ่นยนต์จิ๋ว สู่การรักษาโรคร้ายในอนาคตเทคโนโลยี

หมอตัวจิ๋วในร่างกาย ส่องการพัฒนาหุ่นยนต์จิ๋ว สู่การรักษาโรคร้ายในอนาคต

ในยุคสมัยปัจจุบันการแพทย์แบบเฉพาะจุด (Precision Medicine) กำลังจะทำให้เรื่องที่ดูไกลตัวอย่างหุ่นยนต์ซ่อมแซมร่างกายที่เราเคยเห็นในภาพยนตร์กลายเป็นความจริงขึ้นมา

12 ต.ค. 69|5 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 →