อุปกรณ์ผลิตแอมโมเนีย ใช้อากาศจากอุณหภูมิห้อง ลดการปล่อยคาร์บอน

นักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ด (Stanford University) ประเทศสหรัฐอเมริกา ได้พัฒนาอุปกรณ์ที่สามารถผลิตแอมโมเนียจากอากาศที่อุณหภูมิห้องได้

โดยงานวิจัยเกี่ยวกับอุปกรณ์ผลิตแอมโมเนียนี้ ได้รับการตีพิมพ์ในวารสาร Science Advances ซึ่งนับเป็นความก้าวหน้าครั้งสำคัญที่อาจช่วยลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกจากอุตสาหกรรมการผลิตแอมโมเนียที่มีอยู่ในปัจจุบันได้

"แอมโมเนีย" เป็นส่วนประกอบสำคัญของการผลิตปุ๋ยเคมีในปัจจุบัน ต้องใช้กระบวนการสังเคราะห์แอมโมเนีย (Haber-Bosch) ซึ่งต้องใช้อุณหภูมิและความดันสูง รวมถึงใช้พลังงานจากเชื้อเพลิงฟอสซิลในปริมาณมาก กระบวนการดังกล่าวคิดเป็นการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์มากถึง 2% ของการปล่อยทั้งหมดในโลก อย่างไรก็ตาม อุปกรณ์นี้สามารถผลิตแอมโมเนียได้ที่อุณหภูมิห้องโดยไม่ต้องใช้พลังงานสูง และยังช่วยลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนในกระบวนการผลิตอย่างมีนัยสำคัญ

อุปกรณ์นี้ใช้กระบวนการไฟฟ้าเคมี (Electrochemical Process) ที่ออกแบบให้มีประสิทธิภาพสูง โดยอาศัยไฟฟ้าจากแหล่งพลังงานหมุนเวียน เช่น แสงอาทิตย์ และลม อุปกรณ์มีชิ้นส่วนหลักที่เรียกว่าแคโทด (Cathode) และแอโนด (Anode) ซึ่งทำหน้าที่แยกไนโตรเจนจากอากาศและไฮโดรเจนจากน้ำ แล้วรวมกันเป็นแอมโมเนีย กระบวนการทั้งหมดเกิดขึ้นที่แรงดันไฟฟ้าต่ำ จึงประหยัดพลังงานและสามารถนำไปใช้งานได้ในพื้นที่ที่มีทรัพยากรจำกัด

ข้อดีของเทคโนโลยีนี้ไม่เพียงลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจก แต่ยังช่วยลดการพึ่งพาโรงงานขนาดใหญ่ที่ต้องใช้งบประมาณและทรัพยากรสูง เทคโนโลยีนี้มีศักยภาพในการนำไปใช้งานในระดับชุมชนหรือฟาร์มขนาดเล็ก ซึ่งจะช่วยให้สามารถผลิตปุ๋ยสำหรับการเกษตร และลดต้นทุนการผลิตได้ในระยะยาว

ผู้วิจัยยังชี้ให้เห็นว่า เทคโนโลยีนี้อาจนำไปประยุกต์ใช้ในภาคอุตสาหกรรมอื่น ๆ เช่น การผลิตเชื้อเพลิงสังเคราะห์หรือสารเคมีชนิดอื่น ๆ ที่จำเป็นในอุตสาหกรรม เทคโนโลยีดังกล่าวสามารถช่วยพัฒนาเศรษฐกิจแบบยั่งยืน และลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมในระยะยาว

แม้ว่าการพัฒนาอุปกรณ์นี้ยังอยู่ในขั้นทดลอง แต่ผลการทดลองในห้องปฏิบัติการแสดงให้เห็นถึงประสิทธิภาพที่น่าพอใจ ซึ่งนักวิจัยกำลังวางแผนที่จะขยายขนาดการผลิตและทดสอบอุปกรณ์ในสภาพแวดล้อมจริง เพื่อให้เทคโนโลยีนี้พร้อมใช้งานในเชิงพาณิชย์ในอนาคต

จึงอาจสรุปได้ว่า อุปกรณ์ที่พัฒนาโดยมหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ดนี้ ไม่เพียงเป็นนวัตกรรมที่ช่วยลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม แต่ยังสามารถเปลี่ยนแปลงวิธีการผลิตแอมโมเนียในอนาคตได้อย่างยั่งยืน ทั้งในด้านการลดต้นทุน การเพิ่มโอกาสการเข้าถึงเทคโนโลยี และการส่งเสริมเศรษฐกิจที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม

เรียบเรียงโดย ขนิษฐา จันทร์ทร

ที่มาข้อมูล: stanford, newatlas, techexplorist, interestingengineering
ที่มาภาพ: science
“รอบรู้ ดูกระแส ก้าวทันโลก” ไปกับ Thai PBS Sci & Tech