บทความด้านพลังงาน

สเตนเลสสตีล: ตัวเร่งปฏิกิริยาราคาถูกสำหรับเซลล์เชื้อเพลิงแบบใช้จุลินทรีย์

นักวิจัยจาก Pennsylvania State University ได้ค้นคว้าเพื่อหาตัวเร่งปฏิกิริยาใหม่แทนที่แพลทินัม (ทองคำขาว) ที่มีราคาแพงมาก และพบว่าขนแปรงสเตนเลสสตีล สามารถเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาในเซลล์เชื้อเพลิงแบบใช้จุลินทรีย์แทนที่แพลทินัมได้

กระบวนการสันดาปของจุลินทรีย์ในการสลายสารอินทรีย์ต่างๆ จะมีการปล่อยอิเล็กตรอนออกมาซึ่งสามารถควบคุมได้โดยเซลล์เชื้อเพลิงแบบใช้จุลินทรีย์เพื่อสร้างพลังงานไฟฟ้า

การใช้ประโยชน์จากปฏิกิริยาเคมีที่มีตัวเร่งปฏิกิริยาเป็นหัวใจสำคัญของจุลินทรีย์นี้ จะช่วยเปลี่ยนพลังงานทางเคมีให้เป็นพลังงานไฟฟ้าได้ ทำให้เซลล์เชื้อเพลิงแบบใช้จุลินทรีย์นี้นำมาใช้เป็นแหล่งพลังงานชนิดใหม่ที่สร้างเชื้อเพลิงไฮโดรเจนได้

วิธีการหนึ่งที่จะช่วยพัฒนาประสิทธิภาพของเซลล์เชื้อเพลิงชนิดนี้โดยการส่งกระแสไฟฟ้าจำนวนเล็กน้อยเข้าไปที่แคโทด ในขณะที่มีการป้อนจุลินทรีย์เข้าไปทางแอโนด อย่างไรก็ตามแคโทดที่มีประสิทธิภาพดีที่สุดในขณะนี้คือแพลทินัม ซึ่งเป็นโลหะที่มีมูลค่าสูง

ล่าสุดนักวิจัยจาก Pennsylvania State University โดยการนำของ Bruce Logan ได้ค้นพบว่าแปรงที่ทำจากสเตนเลสสตีลสามารถทำหน้าที่เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาที่มีประสิทธิภาพคล้ายคลึงกับแพลทินัม ช่วยลดต้นทุนของแคโทดได้มากกว่า 80% ซึ่งจะเป็นทางเลือกใหม่ซึ่งมีประโยชน์อย่างมากสำหรับการวิจัยในเรื่องเซลล์เชื้อเพลิงต่อไป

หัวใจสำคัญที่จะทำให้สเตนเลสสตีลเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาที่มีประสิทธิภาพก็โดยการเพิ่มพื้นที่ผิวของแคโทด โดยการเรียงตัวของสเตนเลสสตีลในรูปของขนแปรง ซึ่งต้องมีการเรียงตัวกันอย่างหนาแน่น

นักวิจัยคาดว่าจะสามารถปรับปรุงประสิทธิภาพของสเตนเลสสตีลได้โดยการลดปริมาณฟองก๊าซไฮโดรเจนที่ถูกกักอยู่ระหว่างขนแปรง

ความท้าทายด้านอื่นยังคงเป็นการวิจัยเกี่ยวกับเซลล์เชื้อเพลิงแบบใช้จุลินทรีย์ซึ่งยังไม่เหมาะที่จะนำมาใช้จริงเนื่องจากยังมีราคาแพงอยู่ และยังมีปัญหาเกี่ยวกับขนาดของอุปกรณ์ที่ใช้และการคงประสิทธิภาพในเวลานานๆ แต่ทว่า Patrick Hallenbeck จาก University of Montreal กล่าวว่างานวิจัยเกี่ยวกับเรื่องนี้ได้มีการพัฒนาสูงในช่วง 2-3 ปีที่ผ่านมานี้

ที่มา:http://www.physorg.com/news154630043.html