นโยบายการจัดการความรู้ มหาวิทยาลัยสงขลานครินทร์ 1.ให้ใช้เครื่องมือการจัดการความรู้ผลักดัน คุณภาพคน และกระบวนทำงาน 2.ส่งเสริมการแลกเปลี่ยนประสบการณ์การทำงาน จากหน้างาน 3.ส่งเสริมให้มีเวทีเรียนรู้ร่วมกัน
อ่าน: 15333
ความเห็น: 22

พลังงานทางเลือกใหม่ในรถยนต์ ในอนาคต

พลังงานทดแทนในรถยนต์

"รถไฟฟ้า-ไฮบริด"ใช้น้ำมาก

"รถไฟฟ้า-ไฮบริด"ใช้น้ำมาก




รถยนต์ไฮบริดและรถยนต์ไฟฟ้าที่กำลังเข้ามาแทนที่รถยนต์ที่ใช้น้ำมัน อาจทำให้เกิดภาวะขาดแคลนน้ำ โดยเฉพาะพื้นที่ทางภาคตะวันตกเฉียงใต้และตะวันออกเฉียงใต้ของสหรัฐ เนื่องจากรถยนต์ 2 ประเภทที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมนี้ ใช้น้ำมากกว่ารถยนต์ที่ใช้น้ำมันถึง 3 เท่า

นายไมเคิล เวบเบอร์ และนางแครี่ คิง นักวิจัยจากยูนิเวอร์ซิตี้ ออฟ เท็กซัส ออสติน กล่าวว่า ถ้าชาวอเมริกันเปลี่ยนมาใช้รถยนต์ไฮบริดและรถยนต์ไฟฟ้า การใช้น้ำในการหล่อเย็นหรือ "วอเตอร์คูลลิ่ง" จะสูงขึ้นเป็นอย่างมาก แม้จะมีข้อเสีย แต่ก็ไม่ได้หมายความว่ารถยนต์สีเขียวนี้ไม่น่าใช้ แต่หมายความว่า เมื่อได้อย่างก็ต้องเสียอย่าง

การคิดค้นเทคโนโลยีใหม่ เพื่อใช้น้ำน้อยลงในการหล่อเครื่องให้เย็นเป็นอีกวิธีหนึ่งในการแก้ปัญหา หรือเปลี่ยนมาใช้อากาศแทนน้ำ หรือเรียกว่า "แอร์คูล ลิ่ง" ไปจนถึงการนำน้ำทะเลและน้ำใช้แล้วที่ไม่เหมาะกับการนำมาดื่มมาใช้แทนก็เป็นอีกหนทางหนึ่ง

http://www.matichon.co.th/khaosod/view_news.php?newsid=TUROMFpXTXdNekl3TURNMU1RPT0=§ionid=TURNeU5nPT0=&day=TWpBd09DMHdNeTB5TUE9PQ==

 

 

หมวดหมู่บันทึก: เรื่องทั่วไป
สัญญาอนุญาต: สงวนสิทธิ์ทุกประการ Copyright
สร้าง: 23 สิงหาคม 2551 22:14 แก้ไข: 30 มีนาคม 2555 17:15 [ แจ้งไม่เหมาะสม ]
ดอกไม้
สมาชิกที่ให้กำลังใจ
 
Facebook
Twitter
Google

บันทึกอื่นๆ

ความเห็น

ล่าสุดบริษัท Tata Motors บริษัทรถยนต์ที่ใหญ่ที่สุดในประเทศอินเดีย ประกาศผลิตรถยนต์ที่ใช้พลังงานลมในการขับเคลื่อน โดยจะทยอยนำส่งเข้าสู่โชว์รูมในปี พ.ศ. 2552  รถยนต์พลังลม หรือ AirCar นี้ ใช้การปล่อยอากาศจากระบบบีบอัดอากาศด้วยความดันสูง โดยอากาศที่ปล่อยออกมาจะทำหน้าที่หมุนเพลา ทำให้รถเคลื่อนที่ไปได้ โดยการเติมอากาศ สามารถเติมได้ตามสถานีอัดอากาศด้วยราคาไม่แพง โดยความเร็วสูงสุดที่ทำได้อยู่ที่ประมาณ 100 กิโลเมตรต่อชั่วโมง และสามารถวิ่งได้ประมาณ 200 กิโลเมตรต่อการเติมอากาศหนึ่งครั้ง

   บริษัทผู้ออกแบบรถยนต์พลังลมคันนี้ คือ บริษัท MDI จากประเทศลักเซมเบิร์ก ซึ่งให้สิทธิบัตรแก่ TATA ในการผลิตรถยนต์พลังลมในประเทศอินเดีย โมเดลแรกของTATA CityCAT ตั้งราคาไว้ประมาณ 400,000 บาท  โดย TATA หวังไว้ว่าจุดเด่นของ CityCAT ที่ไม่มีการปล่อยมลพิษทางอากาศ และราคาไม่แพง จะทำให้รถพลังลมรุ่นแรกนี้ จะทำยอดขายได้ดีในตลาดอินเดีย และแน่นอนตอนนี้ Tata Motors กำลังรุกตลาดกระบะไทยอย่างหนัก คาดว่าปีหน้าคงนำรถพลังลมมาเปิดตลาดที่เมืองไทยแน่นอน


 ที่มาจาก http://www.oknation.net/blog/akom/2008/05/30/entry-1
  • สำนักงานนวัตกรรมแห่งชาติ (สนช.) แถลงข่าวจัดการประชุมนานาชาติทางด้านเชื้อเพลิงชีวภาพและพลาสติกชีวภาพ "อีโคอินโนเวเชีย2008" (EcoInnovAsia 2008) ระหว่างวันที่ 3-5 ต.ค. ณ ศูนย์การกระชุมแห่งชาติสิริกิติ์ โดยมีหน่วยงานที่ร่วมสนับสนุนการจัดงานเข้าร่วมแถลงข่าวที่กระทรวงวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี เมื่อวันที่ 13 ส.ค.51
           
           ดร.สุจินดา โชติพานิช ปลัดกระทรวงวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี และประธานกรรมการนวัตกรรมแห่งชาติ กล่าวในการแถลงข่าวว่า การประชุมนานาชาติครั้งนี้จะเป็นโอกาสของไทยในการก้าวสู่การเป็นผู้นำ เศรษฐกิจทางด้านพลาสติกชีวภาพและเชื้อเพลิงชีวภาพ โดย 4 ปีที่ผ่านมา สนช.ได้พยายามหาข้อมูลด้านพลาสติกชีวภาพและวัสดุชีวภาพ เพื่อผลักดันให้เกิดการพัฒนาในประเทศไทย
           
           การจัดงานครั้งนี้ปลัดกระทรวงวิทยาศาสตร์ฯ ระบุว่า เป็นผลสืบเนื่องจากการจัดนิทรรศการและการประชุมนาวิชาการระดับนานาชาติ "อินโนไบโอพลาสต์ 2006" (InnoBioPlast 2006) ที่จัดขึ้นเมื่อปี 2549 ซึ่งเป็นงานประชุมนานาชาติทางด้านอุตสากรรมต้นน้ำถึงปลายน้ำของพลาสติก ชีวภาพ ที่จัดขึ้นเป็นครั้งแรกในภูมิภาคเอเชีย โดยทั่วโลกมีความต้องการพลังงานโดยเฉพาะเชื้อเพลงิจากชีวมวล และไทยถือเป็นประเทศที่มีศักยภาพในการด้านวัตถุดิบชีวมวลที่สามารถนำมาพัฒนา เป็นพลังงานเพื่อความมั่นคงของประเทศต่อไป
           
           ทางด้าน ดร.ศุภชัย หล่อโลหการ ผู้อำนวยการ สนช. กล่าวว่า การประชุมอีโคอินโนเวเชียนี้เป็นการต่อยอดความสำเร็จจากงานอินโนไบโอพลาสต์ โดยการประชุมนานาชาติครั้งล่าสุดนี้มุ่งหวังให้เกิดการลงทุนใหม่บนธุรกิจฐาน ความรู้ โดยเฉพาะด้านเชื้อเพลิงชีวภาพ เช่น ไอโอเอทานอล ไบโอดีเซล และพลาสติกชีวภาพ เป็นต้น โดยการประชุมนี้มีวิทยากรจากภาคอุตสาหกรรมและภาควิจัย 35 คน จากทั่วโลก อาทิ ญี่ปุ่น จีน สหรัฐฯ เยอรมนี และบราซิล เข้าร่วมบรรยายตั้งแต่ประเด็นการวิจัยและพัฒนา ไปจนถึงการวิเคราะห์โอกาสการตลาดและการลงทุน ที่สำคัญยังมีหัวข้อที่เจาะลึกด้านโอกาสการลงทุนที่เกี่ยวข้องกับชีวมวลใน ประเทศไทยด้วย
           
           ส่วน นายสมศักดิ์ บริสุทธนะกุล นายกสมาคมอุตสาหกรรมพลาสติกชีวภาพไทย ระบุกับผู้จัดการวิทยาศาสตร์ภายหลังการแถลงข่าวว่า อุปสรรคในการพัฒนาพลาสติกชีวภาพของไทยขณะนี้ คือยังขาดเทคโนโลยีที่จะเปลี่ยนกรดแลคติกซึ่งได้จากผลิตผลทางการเเกษตร ไปเป็นเม็ดพลาสติกชีวภาพ แต่ไทยมีความพร้อมต้งแต่วัตถุดิบที่มีเพียงพอ ไปจนถึงอุตสาหกรรมการแปรรูปพลาสติกอยู่แล้ว
           
           นายกสมาคมพลาสติกชีวภาพยังกล่าวในตอนหนึ่งระหว่างแถลงข่าวว่า งานประชุมนานาชาติที่จะจัดขึ้นนี้ เป็นงานที่สามารถนำไปสู่การพัฒนาพลาสติกชีวภาพในไทยได้เป็นอย่างดี และให้ต่างชาติได้เห็นว่าไทยก็มีการส่งเสริมพลาสติกชีวภาพด้วย อีกทั้งทางสมาคมพลาสติกชีวภาพไทยจะได้ลงนามความร่วมกับสมาคมพลาสติกชีวภาพ ญี่ปุ่น ซึ่งจะเป็นจุดเริ่มต้นในการแลกเปลี่ยนและถ่ายทอดเทคโนโลยีพลาสติกชีวภาพ อย่างเป็นทางการ
           
           สำหรับนวัตกรรมตัวอย่างซึ่งถือเป็นไฮไลท์ที่จะจัดแสดงภายในงานประชุม ทางด้านเชื้อเพลิงชีวภาพและพลาสติกชีวภาพนี้คือ รถยนต์มาสด้า5 ไฮโดรเจน อาร์อี ไฮบริด (Mazda5 Hydrogen RE Hybrid) ของบริษัทมาสด้า มอเตอร์ คอร์เปอเรชัน โดยรถยนต์ดังกล่าวเป็นรถยนต์ที่ใช้ได้ทั้งน้ำมันเฃื้อเพลิงและไฮโดรเจน อีกทั้งภายในยังตกแต่งด้วยพลาสติกชีวภาพ และเส้นใยธรรมชาติที่ผลิตจากพืช 100%
           
           นางสุรีทิพย์ ละอองทอง ผู้อำนวยการฝ่ายการตลาด บริษัท มาสด้า เซลส์ (ประเทศไทย) จำกัด กล่าวกับผู้จัดการวิทยาศาสตร์ว่า ได้รับการติดต่อให้นำนวัตกรรมเข้าร่วมแสดงภายในการประชุมนานาชาติทางด้าน เชื้อเพลิงชีวภาพและพลาสติกชีวภาพนี้ โดยความมุ่งหวังในการมีส่วนร่วมนี้คือ ปลุกกระแสผู้บริโภคว่าการอยู่ร่วมกับสิ่งแวดล้อมไม่ได้ลำบากอย่างที่คิด และเทคโนโลยีเพื่อสิ่งแวดล้อมก็มีคุณภาพเทียบเท่ากับเทคโนโลยีที่ใช้กับทั่ว ไป
           
           ทั้งนี้มาสด้าได้พัฒนารถยนต์ไฮบริดตั้งแต่ปี 2534 และสำหรับรถยนต์มาสด้า5 นี้ได้เริ่มทำเชิงพานิชที่ประเทศญี่ปุ่น โดยได้ขายในลักษณะให้เช่าเพื่อการศึกษา เนื่องจากยังไม่มีปั๊มไฮโดรเจนให้บริการอย่างครอบคลุม อย่างไรก็ดีได้มีการตกแต่งภายในรถยนต์ของมาสด้ารุ่นอื่นๆ ด้วยพลาสติกชีวภาพด้วย และกำลังอยู่หว่างการศึกษาเพื่อลดปริมาณการใช้เหล็กให้น้อยลงแต่มีความแข็ง แกร่งมากขึ้น
           
           นอกจากรถยนต์พลังงานไฮโดรเจนที่เป็นไฮไลท์ของงานแล้ว ยังมีผลิตภัณฑ์จากพลาสติกชีวภาพอื่นๆ อาทิ โทรศัพท์มือถือจากพลาสติกชีวภาพ ของบริษัท เอ็นอีซี คอร์ปเปอเรชัน ประเทศญี่ปุ่น พลาสติกชีวภาพเพื่อดูดซับน้ำใต้ดินสำหรับเตรียมพื้นที่ก่อสร้างขนาดใหญ่ เช่น สนามบินนานาชาติ โรงงานอุตสาหกรรม เป็นต้น จากบริษัท ยูนิชิกะ จำกัด ประเทศญี่ปุ่น รวมถึงผลิตภัณฑ์จากการสนับสนุนของ สนช. อาทิ แก้วน้ำ ช้อน ส้อม แปรสีฟัน และบัตรเครดิต เป็นต้น
           
           การจัดประชุมนานาชาติทางด้านเชื้อเพลิงชีวภาพและพลาสติกชีวภาพนี้ ได้รับการสนับสนุนจากคณะกรรมาธิการเศรษฐกิจและสังคมสำหรับบเอเชียและแปซิฟิก แห่งสหประชาชาติ (Un-ESCAP) สมาคมอุตสาหกรรมพลาสติกชีวภาพไทย (TBIA) องค์การความร่วมมือทางวิชาการเยอรมัน-ไทย (GTZ) เครือซีเมนต์ไทย และบริษัท ปตท.จำกัด (มหาชน)
  • รถยนต์ที่ใช้ ไฮโดรเจน มีคนคิดได้แล้ว 
  • แต่อุปสรรค คือ ความปลอดภัย เพราะ ไฮโดรเจนเป็นธาตุที่ติดไฟได้เอง(ขณะที่ ออกซิเจนเป็นธาตุที่ช่วยให้ไฟติด ตัวมันเองไม่ติดไฟ)
  •  และปัญหาเรื่องสถานีเติมแก๊ส
  •   ไฮโดรเจนเป็นธาตุที่หาได้ง่ายมาก เมื่อรวมกับ คาร์บอน เรียกรวมๆว่าไฮโดรคาร์บอน อันนี้พบได้กับสิ่งมีชีวิตทุกชนิด อีกแหล่ง คือ น้ำเพราะน้ำเกิดจาก ไฮโดรเจน สองตัวจับกับ ออกซิเจน หนึ่งตัว แยกออกมาได้ด้วยวิธี ที่เรียกว่า อีเล็คโตรไลสิส คือใส่กระแสไฟฟ้า เข้าไป มันจะได้ ก๊าซ ออกซิเจนกับ ไฮโดรเจน เอาไปทำปฏิกิรยาต่อๆไปได้สารเคมีเอามาใช้งานได้อีกหลายอย่าง....ครับ

บริษัทรถยนต์นั่งระดับโลก BMW กำลังเดินสายกระตุ้นให้คนสนใจกับการใช้พลังงานทางเลือก ไฮโดรเจน เพื่อหาทางออกจากภาวะตีบตันในเรื่องราคาน้ำมันที่มีแนวโน้มสูงขึ้นไปต่อเนื่อง

รถยนต์ต้นแบบไฮบริดใช้ทั้งพลังงานจากน้ำมัน และ ไฮโดรเจนเหลวที่ใช้ชื่อ BMW Hydrogen   7  สำหรับเครื่องยนต์สันดาปภายใน  ได้ถูกนำออกมาตระเวนโชว์ตามงานมอเตอร์โชว์ทั่วโลก เพื่อกระตุ้นให้เกิดแรงบันดาลใจ และสร้างภาพลักษณ์ของสินค้าในฐานะผู้นำด้านเทคโนโลยี

ล่าสุด ในงานมอเตอร์โชว์ที่เซี่ยงไฮ้ ผู้บริหารBMW สามารถจูงใจให้ทางการจีนกระโจนเข้าร่วมวงในการผลักดันรถยนต์ใช้พลังงานไฮโดรเจนอย่างจริงจังในฐานะโครงการนำร่อง

ถือเป็นความสำเร็จอีกครั้งหนึ่ง

BMW ได้ชื่อว่า เป็นหนึ่งในค่ายบริษัทรถยนต์ ที่มีบทบาทสำคัญในการบุกเบิกรถยนต์ใช้ไฮโดรเจนอย่างแข็งขันมาแต่ต้น  เช่นเดียวกันเดมเลอร์ เจนเนอรัล มอเตอร์ และ ฮอนด้า

ปรัชญาพื้นฐานง่ายของรถยนต์ใช้พลังงานไฮโดรเจน อยู่ที่การร่วมมือกับบริษัทพลังงานสำคัญในโลกเช่น เชลล์ เอกซอนโมบิล และอื่นๆ เพื่อหาทางดัดแปลงให้ ก๊าซไฮโดรเจนเป็นสิ่งที่หาได้ง่ายตามท้องตลาดโดยทั่วไป และมีรูปแบบการใช้เพื่อเติมพลังงานให้กับรถยนต์ที่สะดวก

ก๊าซไฮโดรเจน เป็นก๊าซที่สามารรถแยกได้ด้วยปฏิกิริยาทางเคมีจากน้ำ (ซึ่งประกอบด้วยโมเลกุลของไฮโดรเจน 2 ส่วนและออกซิเจน 1 ส่วน) โดยผ่านพลังงานความร้อนสูง

ปัจจุบัน พบกันว่า หากมีการตั้งโรงงานไฟฟ้าพลังนิวเคลียร์ ซึ่งจะต้องเกิดความร้อนสูงต่อเนื่อง ก็สามารถที่จะสร้างโรงงานแยกไฮโดรเจน-ออกซิเจนจากน้ำโดยต้นทุนที่ต่ำมากๆได้

เมื่อได้ก๊าซไฮโดรเจนมาแล้ว ขั้นตอนต่อไปคือ นำก๊าซไปผ่านานกระบวนการทำให้เยือกแข็ง แล้วบีบอัดให้กลายเป็นของเหลว หรือ แท่ง ซึ่งสะดวกกับการขนถ่ายหรือเคลื้อนย้ายไปใช้ประโยชน์ได้ โดยผ่านสถานีให้บริการจำหน่าย

นั่นหมายความว่า ไฮโดรเจนจะกหลายเป็นพลังงานที่ซื้อหาได้ทั่วไปในท้องตลาด และผู้ใช้รถยนต์ก็ไม่ต้องกังวลกับการเติมพลังงานอีกต่อไป

วิธีการใช้ไฮโดรเจนในรถยนต์ มี 2 แบบคือ

1) ส่งเข้าเครื่องยนต์สันดาปภายในแบบรถยนต์ที่ใช้น้ำมันปิโตรเลียมตามเดิม

2) ใช้การแปลงเครื่องยนต์เป็นแบบใหม่เรียกว่า duel-cell conversion ดัดแปลงเครื่องยนต์ใหม่ให้แปลงไฮโดรเจนให้จุดระเบิดโดยผสมกับออกซิเจน เพื่อเป็นพลังขับเคลื่อนเครื่องยนต์(ที่ออกแบบมาเฉพาะ)โดยตรง

ข้อดีของรถยนต์ที่ใช้พลังงานไอโดรเจนคือ ของเสียที่เกิดจากการจุดระเบิดให้รถยนต์เคลื่อนไป คือ น้ำบริสุทธิ์ธรรมดาเท่านั้น ไม่ก่อให้เกิดมลพิษใดๆ เป็นพลังงานสะอาดที่หาได้ง่ายทุกแห่งทั่วโลก

ที่สำคัญ น้ำซึ่งจะเอามาแยกเป็นไฮโดรเจน-ออกซิเจน ก็มีไม่จำกัดในโลกนี้ เอาน้ำจืดไม่ได้ ก็ใช้น้ำทะเลแทน ไม่ต้องกังวลว่าจะขาดแคลนเหมือนน้ำมันปิโตรเลียมหรือ ถ่านหิน หรือ น้ำมันชีวภาพ

จะมีข้อเสียอย่างเดียวคือ หากพลังงานไฮโดรเจนหาซื้อได้ง่ายตามท้องตลาด ใครที่คิดจะทำระเบิดไฮโดรเจนขึ้นมา ก็สามารถปฏิบัติการได้ง่ายเช่นเดียวกัน

แล้วก็อย่างที่รู้กัน   ระเบิดไฮโดรเจนนั้น  มีอานุภาพร้ายแรงกว่าระเบิดนิวเคลียร์หลายเท่า   ซึ่งเป็นความเสี่ยงครั้งใหม่ของมนุษยชาติเช่นกัน  ซึ่งประเด็นนี้เองทำให้เป็นเหตุผลสำคัญที่อธิบายได้ว่าเหตุใด จึงไม่มีการนำพลังงานไฮโดรเจนมาใช้ในเชิงพาณิชย์จริงจัง ทั้งที่โดยข้อเท็จจริง ความรู้เรื่องนี้ ได้มีความพยายามในตั้งแต่ต้นคริสต์ศตวรรษที่ 19 หรือ เมื่อ 200 ปีก่อนแล้ว

มาถึงยามนี้ โครงการของ BMW และผู้ผลิตรถยนต์ไฮโดรเจนทั้งหลาย กำลังมีคนออกแรงสนับสนุนมากยิ่งขึ้น สหรัฐฯเป็นชาติหนึ่งที่ประกาศชัดเจนส่งเสริมให้วิจัยแลพะพัฒนารถยนต์ไฮโดรเจนอย่างเต็มที่

รถต้นแบบเบื้องต้นที่ BMW นำเสนอขณะนี้ ถือว่าเป็นการประนีประนอมเทคโนโลยีพันทางเข้าด้วยกัน กล่าวคือใช้ได้ทั้งน้ำมันและไฮโดรเจน โดยใส่ถังน้ำมัน 74 ลิตร และไฮโดรเจนเหลว 8 กิโลกรัมเป็นพลังงาน ซึ่งพลังงานขนาดนี้จะทำให้รถวิ่งได้ความยาวรวม 900 กิโลเมตร ภายใต้ความเร็วไม่เกิน 230 กิโลเมตร/ชั่วโมง

รัฐบาลจีน  ได้ประกาศว่า รถยนต์แท็กซี่ 3 พันคัน และ รถประจำทางขนาดใหญ่ในเมือง  100  คันในโครงการนำร่อง  จะวิ่งบนท้องถนนในกรุงปักกิ่งก่อนการแข่งขันโอลิมปิคจะเริ่มขึ้น

ในขณะที่เทศบาทเมืองเซี่ยงไฮ้ ประกาศว่า ภายใน 3 ปีข้างหน้าจะมีรถแท็กซี่และรถประจำทาง 1 พันคันวิ่งบนถนนในเมือง และมีบริการสถานีจำหน่ายไฮโดนเจนเหลว 20 แห่งก่อนงานเซี่ยงไฮ้เอ็กซโป จะเริ่มขึ้น

ส่วนเมืองต่างในยุโรป อเมริกาเหนือ และญี่ปุ่น ก็ให้ความสนใจจะเข้าร่วมโครงการส่งเสริมใช้รถยนต์ไฮโดรเจนมากขึ้น

แรงกระตุ้นอย่างนี้ ทำให้บริษัทรถยนต์หลายค่ายแสดงความกระตือรือร้นเข้ามาในธุรกิจนี้มากขึ้นเกือบทุกค่าย และมีผู้ผลิตรถยนต์ประจำทางขนาดใหญ่ทุกค่ายก็สนใจจะลงทุนจริงจัง

ยุคของพลังงานไฮโดรเจน กำลังจะเกิดขึ้นก็จริง แต่ไม่ใช่เรื่องง่ายที่รถยนต์ทั้งโลกจะใช้ไฮโดรเจน จนกว่าราคาน้ำมัน-ก๊าซในตลาดโลก จะพุ่งขึ้นจนเกิดกระบวนทัศน์ใหม่ว่า ไม่จำเป็นต้องใช้อีกต่อไปแล้วเท่านั้น

นั่นหมายความว่า วิกฤตพลังงานน้ำมันจะต้องมีอีกหลายรอบ รถยนต์ไฮโดรเจน ถึงจะโดดขึ้นมาโดดเด่นบนท้องถนนในโลกนี้..................

นายอานนท์ บุณยะรัตเวช เลขาธิการคณะกรรมการวิจัยแห่งชาติ เปิดตัวนักวิจัย วช.ที่ผลิตรถยนต์พลังงานเซลล์เชื้อเพลิงต้นแบบขนาด 8-10 กิโลวัตต์ ที่พัฒนาขึ้นจากเดิม 960 กิโลวัตต์ โดยเป็นรถยนต์ 4 ที่นั่งที่ใช้พลังงานเซลล์เชื้อเพลิงต้นแบบขนาด 10 กิโลวัตต์ โดยใช้ไฮโดรเจนเป็นเชื้อเพลิงขับเคลื่อน วิจัยโดย พล.อ.ท.มรกต ชาญสำรวจ ใช้เทคนิคการแปลงพลังงานเคมีเป็นพลังงานไฟฟ้า โดยใช้ไฮโดรเจนและออกซิเจนในอากาศเข้าไปผ่านกระบวนการทางเคมีแบบเยื่อแลกเปลี่ยนโปรตรอน ผลลัพธ์ที่ได้คือกระแสไฟฟ้าขับเคลื่อนรถยนต์และน้ำทิ้งที่สะอาดรับประทานได้ จึงทำให้รถคันนี้ปลอดมลพิษทั้งเสียงและควัน โดยสามารถวิ่งได้ด้วยความเร็วสูงสุด 93 กิโลเมตรต่อชั่วโมง และมีอายุใช้งานกว่า 10 ปี

พล.อ.ท.มรกต กล่าวว่า รถแบบนี้ในต่างประเทศราคาประมาณ 32 ล้านบาท แต่คันนี้ราคาเพียง 2 ล้านบาท ไฮโดรเจนที่ใช้ก็มาจากโรงงานอุตสาหกรรมในระยอง ซึ่งปล่อยทิ้งสูญเปล่าถึง 8 ล้านลิตร โดยหากรัฐบาลส่งเสริมให้มีการผลิตรถและตั้งปั๊มเติมไฮโดรเจน ผู้ใช้รถจ่ายเพียงค่าเติม และปริมาณไฮโดรเจนที่มีอยู่จะสามารถรองรับรถได้ 126,000 คัน แต่หากในอนาคตไฮโดรเจนหมด ก็ผลิตได้จากแผงโซลาเซลล์ ซึ่งก็คือการผลิตจากดวงอาทิตย์และน้ำ ไฮโดรเจนจึงไม่มีวันหมดเหมือนเชื้อเพลิงอื่น ๆ

นายอานนท์ กล่าวว่า รถคันนี้น่าจะเป็นคันแรกของโลกที่ใช้ขนาด 10 กิโลวัตต์ ซึ่ง วช.และคณะผู้ทรงคุณวุฒิได้ประเมินสรุปแล้วว่าควรเสนอรัฐบาลในการนำไปผลิตเชิงพาณิชย์ ให้ประชาชนใช้ได้จริงทดแทนการพึ่งพาน้ำมันและก๊าซ และคาดว่าราคาจะต่ำกว่า 2 ล้านบาท อีกทั้งช่วยลดมลพิษในกรุงเทพฯ ได้ด้วย เพราะเป็นพลังงานสะอาด.

สำนักข่าวไทย
http://news.mcot.net/technology/inside.php?value=bmlkPTQ0NTQxJm50eXBlPXRleHQ=
........................................

Fuel Cells พลังงานแห่งอนาคต
โดย สุรัฐ ขวัญเมือง
       ธนิษฐ์ ปราณีนรารัตน์
       อธิคม เพียงโงก
       วรรณศิริ ลิ้มสุขนิรันดร์
 
     ในช่วงศตวรรษที่ผ่านมา แหล่งพลังงานที่ใช้ส่วนใหญ่ได้จาก น้ำมันเชื้อเพลิง แต่ความต้องการพลังงานที่เพิ่มขึ้น และแหล่งผลิตที่มีอยู่จำกัด ทำให้เกิดปัญหาการขาดแคลนน้ำมัน จากเหตุดังกล่าว จึงได้มีการค้นคว้า และพัฒนาแหล่งพลังงาน เพื่อทดแทนพลังงานจากน้ำมันเชื้อเพลิง ซึ่งทางเลือกอันหนึ่งก็คือ การใช้เซลล์เชื้อเพลิง

Fuel Cells คืออะไร
     เซลล์เชื้อเพลิง คือ อุปกรณ์ที่ทำให้เกิดปฏิกิริยาเคมี-ไฟฟ้า ระหว่างออกซิเจนกับไฮโดรเจนซึ่งสามารถเปลี่ยนแปลงพลังงานของเชื้อเพลิง ไปเป็นพลังงานไฟฟ้าโดยตรง ไม่ต้องผ่านการเผาไหม้ ทำให้เครื่องยนต์ที่ใช้เซลล์เชื้อเพลิงนี้ไม่ก่อมลภาวะทางอากาศ ทั้งยังมีประสิทธิภาพสูงกว่า เครื่องยนต์เผาไหม้ 1-3 เท่า ขึ้นอยู่กับชนิดของเซลล์เชื้อเพลิง และชนิดของเชื้อเพลิงที่ใช้

      เซลล์เชื้อเพลิงมีหลายแบบขึ้นอยู่กับสารที่ใช้เป็นเชื้อเพลิงเช่นเซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจน-ออกซิเจน ไฮโดรเจน-ไฮดราซีน โพรเพน-ออกซิเจน เป็นต้น และชนิดที่เป็นที่นิยมใช้คือ เซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจน-ออกซิเจน เพราะเมื่อปฏิกิริยาในเซลล์เกิดขึ้นแล้วนอกจากพลังงานจะได้น้ำบริสุทธิ์ และความร้อนไว้ใช้ตามความเหมาะสมด้วย นอกจากนี้เซลล์เชื้อเพลิงชนิดนี้ยังไม่ชั้นบรรยากาศโอโซนเพราะไม่ก่อให้เกิดก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ เช่นเซลล์เชื้อเพลิงชนิดอื่นๆ

      เซลล์เชื้อเพลิงมีลักษณะคล้ายกับเซลล์สะสมไฟฟ้าแบบตะกั่วหรือที่เรียกกันโดยทั่วไปว่าแบตเตอรี่มากในด้านที่สามารถอัดประจุใหม่ได้เรื่อยๆ เซลล์เชื้อเพลิงยังไม่เป็นที่นิยมใช้ทั่วไปอย่างแบตเตอรีเพราะต้นทุนการผลิตอุปกรณ์ในครั้งแรกสูงและยังมีอันตรายที่ต้องใช้ความรู้เฉพาะ ควบคุมหลายประการ แต่ในปัจจุบันได้นำมาใช้กับอุปกรณ์ไฟฟ้าหลายชนิดเช่น โทรศัพท์มือถือ ปาล์ม notebook

ชนิดของเซลล์เชื้อเพลิง
     Fuel Cells มีหลายชนิด แต่ทุกชนิดจะให้กระแสไฟฟ้าออกเป็นไฟฟ้ากระแสตรง(DC) ที่สามารถนำไปขับมอเตอร์ หลอดไฟ หรือเครื่องใช้ไฟฟ้าอื่นๆได้ โดยชนิดของตัว Fuel Cells จะแบ่งโดยสารเคมีที่ใช้เป็นเชื้อเพลิงเป็นหลัก โดยมีชนิดดังต่อไปนี้

     1. Proton exchange membrane fuel cell (PEMFC) เป็นชนิดที่ได้รับความนิยมและจะถูกนำไปใช้ในรถยนต์ในอนาคต
     2. Alkaline fuel cell (AFC) เป็นชนิดแรกที่มีการสร้างขึ้นมา เคยถูกใช้ในโครงการอวกาศของสหรัฐในช่วงปี 1960 แต่เนื่องระบบไวต่อการปนเปื้อนมาก จึงต้องใช้ไฮโดรเจนและออกซิเจนบริสุทธิ์เท่านั้น ทำให้ระบบมีราคาสูงมาก ไม่สามารถนำมาขายในท้องตลาดได้
     3. Phosphoric-acid fuel cell (PAFC) เป็นระบบที่มีแนวโน้มที่จะถูกนำไปใช้ในสถานีไฟฟ้าขนาดเล็ก เนื่องจากทำงานที่อุณภูมิสูงกว่าแบบ PEMFC ทำให้ต้องใช้เวลาในการอุ่นระบบที่นานกว่า ทำให้มันไม่เสถียรในการนำมาใช้ในรถยนต์
     4. Solid oxide fuel cell (SOFC) เป็นระบบที่เหมาะสมในการนำมาใช้ในสถานีไฟฟ้าขนาดใหญ่เนื่องจากสามารถผลิตกระแสไฟฟ้าได้มาก แต่เซลล์ไฟฟ้าชนิดนี้ทำงานที่อุณหภูมิที่สูงมาก(ประมาณ 1,832 F, 1,000 C) ทำให้มีปัญหาเรื่องเสถียรภาพ แต่ก็มีข้อดีตรงที่ว่า ไอน้ำอุณหภูมิสูงที่เป็นผลผลิตจากกระบวนการนี้ สามารถนำไปใช้ปั่นกังหันก๊าซต่อได้ ทำให้ประสิทธิภาพของระบบเพิ่มขึ้นอย่างมาก
     5. Molten carbonate fuel cell (MCFC) เป็นอีกประเภทหนึ่งที่เหมาะสมสำหรับสถานีไฟฟ้าขนาดใหญ่ แต่ชนิดนี้ทำงานที่อุณหภูมิที่ต่ำกว่าคือที่ประมาณ 1,112 F หรือ 600 C และยังสามารถให้ไอน้ำความดันสูงเพื่อมาช่วยผลิตกระแสไฟฟ้าได้อีกด้วย และเนื่องจากทำงานที่อุณหภูมิที่ต่ำกว่า SOFC ทำให้ไม่ต้องใช้วัสดุพิเศษ จึงทำให้ระบบนี้ใช้งบประมาณที่น้อยกว่า

การทำงานของ Fuel Cell
     Fuel Cell มีอยู่ด้วยกันหลายประเภท โดยแบ่งตามประเภทของสารพาประจุ (Electrolyte) โดยจะกล่าวถึงการทำงานโดยละเอียดของเซลล์ประเภท Proton exchange membrane
     เซลล์เชื้อเพลิงจะแบ่งโครงสร้างออกเป็น 4 ส่วนใหญ่ๆ ได้แก่

1. ขั้วแอโนด (Anode) เป็นขั้วลบ มีหน้าที่ส่งอิเลคตรอนออกจากขั้ว โดยอิเลคตรอนได้จากปฏิกิริยา H2 ==> 2H+ + 2e- โดยที่ขั้วจะมีช่องที่ติดกับตัวเร่งปฏิกิริยาซึ่งฉาบอยู่บนผิวหน้าของเยื่อแลกเปลี่ยนโปรตอน โดยปฏิกิริยาจะเกิดเมื่อผ่านก๊าซไฮโดรเจนเข้าไป

     2. ขั้วแคโทด (Cathode) เป็นขั้วบวก โดยมีช่องติดกับเยื่อแลกเปลี่ยนโปรตอน ทำหน้าที่รับโปรตอนและก๊าซออกซิเจนซึ่งถูกปล่อยออกมาที่ผิวหน้าของเยื่อซึ่งฉาบตัวเร่งปฏิกิริยาเอาไว้ และทำหน้าที่รับอิเลคตรอนกลับมาจากวงจรภายนอก เพื่อรวมกันเป็นน้ำ ดังปฏิกิริยา O2 + 4H+ + 4e- ==> 2H2O

     3. สารพาประจุ (Electrolyte) เป็นส่วนที่มาความสำคัญ เพราะ เป็นส่วนที่ทำให้เกิดการเคลื่อนที่ของไอออนชนิดต่างๆ และเป็นส่วนที่เซลล์เชื้อเพลิงแต่ละประเภทแตกต่างกัน โดยประเภทที่เรากล่าวถึงอยู่นี้ สารพาประจุ จะเป็นเพียงเยื่อแลกเปลี่ยนโปรตอน (Proton exchange membrane) เท่านั้น ซึ่งมีลักษณะเหมือนแผ่นพลาสติกในการทำครัว โดยจะให้โปรตอนผ่านใด แต่จะไม่ยอมให้อิเลคตรอนผ่าน

     4. ตัวเร่งปฏิกิริยา (Catalyst) เป็นวัสดุพิเศษที่ช่วยให้ปฏิกิริยาในขั้นตอนต่างๆเกิดได้ดี โดยส่วนใหญ่จะเป็นผงแพลทินัมเคลือบอยู่บนเยื่อแลกเปลี่ยนโปรตอน ซึ่งจะมีลักษณะขรุขระเพื่อเพิ่มพื้นที่ผิวในการสัมผัสกับก๊าซไฮโดรเจน และ ออกซิเจน

หลักการทำงาน คือ H2 จะถูกปล่อยไปในด้านแอโนดโดยใช้ความดัน เมื่อก๊าซไปสัมผัสกับตัวเร่งปฏิกิริยา ก็จะเกิดการแตกตัวออกเป็น โปรตอนและอิเลคตรอน โดยอิเลคตรอนจะถูกส่งต่อไปยังวงจรภายนอก ส่วนโปรตอนนั้น จะผ่านช่องของเยื่อแลกเปลี่ยนโปรตอนไปยังขั้วแคโทด ซึ่งจะไปรวมตัวกับอิเลคตรอนที่รับมาจากวงจรภายนอก รวมไปถึงอะตอมของออกซิเจนซึ่งแตกตัวโดยการเร่งของตัวเร่งปฏิกิริยา เกิดเป็นโมเลกุลของน้ำขึ้นมา ซึ่งการไหลของอิเลคตรอนนี้ จะนำไปใช้เป็นไฟฟ้ากระแสตรงได้ เพื่อประโยชน์ในงานด้านต่างๆ

     แต่เนื่องจาก H2 เป็นก๊าซที่อันตราย เนื่องจากติดไฟได้ จึงไม่เหมาะสมในการบรรจุ หรือ เคลื่อนย้ายไปมา และทำให้จึงมีการพัฒนา Fuel Processor ซึ่งมีหลักการคือ

     1. ใช้เครื่อง Reformer เปลี่ยนไฮโดรคาร์บอนชนิดต่างๆ, H2O และ O2 ให้กลายเป็น H2, CO, CO2
     2. ใช้เครื่อง Catalytic Converter เปลี่ยน CO ให้กลายเป็น CO2
     3. จากนั้น ก็นำ H2 มาใช้ได้ตามต้องการ ส่วน CO2 ก็ถูกปล่อยสู่อากาศต่อไป

     วิธีนี้ นอกจากจะเพิ่มความปลอดภัยแล้ว ยังเป็นการประหยัดอีกด้วย เนื่องจากสามารถเปลี่ยนสารอื่นๆมาเป็น H2 ได้





การใช้ประโยชน์ของเซลล์เชื้อเพลิง
เซลล์เชื้อเพลิงสามารถนำมาใช้งานได้หลายด้าน ตัวอย่างที่เห็นได้ชัด และอาจจะกล่าวได้ว่า เป็นเครื่องใช้แห่งอนาคต มีดังนี้

รถยนต์พลังงานเซลล์เชื้อเพลิง (Automobiles)
     คาดกันว่าเซลล์เชื้อเพลิงจะสามารถแทนที่เครื่องยนต์เบนซินและเครื่องยนต์ดีเซลล์ได้ในปี 2548 รถพลังงานเซลล์เชื้อเพลิงจะมีลักษณะคล้ายกับรถยนต์พลังงานไฟฟ้ามาก ต่างกันเพียงแค่ใช้ เซลล์เชื้อเพลิงแทนแบตเตอรี่ รถพลังงานเซลล์เชื้อเพลิงส่วนใหญ่จะใช้เมทานอลเป็นเชื้อเพลิง แต่ก็มี บางบริษัทออกแบบรถให้ใช้น้ำมันเบนซิน แต่ในอนาคตเราอาจจะสามารถออกแบบถังเชื้อเพลิงสำหรับ บรรจุไฮโดรเจนได้อย่างปลอดภัย

แหล่งพลังงานพกพา (Portable Power)
     เซลล์เชื้อเพลิงสามารถใช้กับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ เช่น เครื่องคอมพิวเตอร์พกพา โทรศัพท์มือถือ หรือเครื่องช่วยฟังได้ การใช้งานกับอุปกรณ์เหล่านี้ เซลล์เชื้อเพลิงสามารถใช้งานได้นานกว่าแบตเตอรี่ทั่วไป และสามารถประจุไฟ (recharge) ใหม่ได้อย่างรวดเร็วโดยเชื้อเพลิงเหลว หรือแก๊ส

เครื่องผลิตไฟฟ้าภายในบ้าน (Home Power Generation)
     ในปี 2545 บริษัท General Electric สามารถผลิตเครื่องผลิตกระแสไฟฟ้าภายในบ้าน ที่ใช้แก๊สธรรมชาติหรือโพรเพนเป็นเชื้อเพลิง และสามารถผลิตไฟฟ้าได้มากถึง 7 กิโลวัตต์ (เพียงพอสำหรับ ใช้ภายในบ้าน) นอกจากนี้ยังให้พลังงานความร้อนซึ่งสามารถใช้ทำความร้อนภายในบ้านได้อีกด้วย

เครื่องผลิตไฟฟ้าขนาดใหญ่ (Large Power Generation)
     ด้วยเทคโนโลยีด้านเซลล์เชื้อเพลิงที่ก้าวหน้า ทำให้มีประสิทธิภาพเพียงพอที่จะทดแทนโรงไฟฟ้า พลังงานความร้อนที่ใช้กันอยู่ เซลล์เชื้อเพลิงขนาดใหญ่นั้นมีประสิทธิภาพในการผลิตไฟฟ้าสูงกว่าโรงไฟฟ้า ที่มีอยู่ในปัจจุบัน เทคโนโลยีด้านเซลล์เชื้อเพลิงได้ถูกพัฒนาจนสามารถผลิตไฟฟ้าได้โดยตรงจากไฮโดรเจน ในเซลล์เชื้อเพลิง นอกจากนี้ยังสามารถใช้ความร้อนและน้ำที่ได้ ปั่นเทอร์ไบน์เพื่อผลิตไฟฟ้าได้อีกด้วย

ข้อมูลเพิ่มเติม


How fuel cell works
      http://science.howstuffworks.com/fuel-cell.htm
เซลล์เชื้อเพลิง แหล่งพลังงานสำหรับศตวรรษที่ 21
     http://www.material.chula.ac.th/Thai/RADIO44/january/radio1-8.htm
เซลล์เชื้อเพลิง พลังงานเพื่อมือถือยุค 3 จี
      http://phoenix.eng.psu.ac.th/eec/jn6.html
PEM Fuel Cell
      http://physics.science.cmu.ac.th/ps/ps7/ps7n1.htm
How GM's Hy-wire Works
      http://auto.howstuffworks.com/hy-wire1.htm
Fuel Cells 2000
      http://www.fuelcells.org/
เป็นเวลากว่า 200 ปี มาแล้ว นับจากที่ Jacques Charles นักวิทยาศาสตร์ชาวฝรั่งเศส ได้ทดลองเดินทางโดยบัลลูนโดยใช้ก๊าซไฮโดรเจนเป็นครั้งแรก แม้ว่าการทดลองจะจบลงด้วยความล้มเหลวแต่แรงปรารถนาของมนุษย์ในการนำไฮโดรเจนมาใช้เป็นแหล่งพลังงานยังคงมีต่อเนื่องจนถึงปัจจุบัน

ไฮโดรเจน เป็นธาตุที่ได้ชื่อว่ามีน้ำหนักเบาที่สุดในจักรวาล เป็นธาตุที่มนุษย์ปรารถนาจะนำมาใช้เป็นแหล่งพลังงานของรถยนต์ในอนาคต  เนื่องจากมีอยู่ทั่วไป สามารถผลิตได้ในท้องที่  ไม่ต้องพึ่งพาการนำเข้าอย่างการใช้น้ำมัน นอกจากนั้นการเผาไหม้ยังไม่ทำให้เกิดก๊าซพิษต่างๆที่เป็นอันตรายอีกด้วย ดังนั้นหากเราสามารถบรรจุไฮโดรเจนลงไปในถังเก็บโดยให้ทำงานคล้ายๆกับแบตเตอรี่รถยนต์ไฟฟ้า ที่จ่ายไฟฟ้าจากการเคลื่อนที่ของประจุไอโดรเจน และ ออกซิเจน โดยจะได้ น้ำ และความร้อนเป็นของแถม (by product)  จากขบวนการ มีการทดสอบพบว่ารถยนต์ไฟฟ้าที่ใช้ เซลพลังงาน (Fuel Cell) จะมีประสิทธิภาพมากกว่าเท่าตัว เมื่อเทียบกับรถยนต์ที่มีใช้ในปัจจุบัน ดังนั้นหากสามารถนำไฮโดรเจนมาใช้งานได้จะเกิดประโยชน์ทั้งทางด้านสังคม สิ่งแวดล้อม และลดการพึ่งพาการนำเข้าเชื้อเพลิงจากต่างประเทศได้

แต่ในความเป็นจริง ยังมีข้อจำกัดอีกมากมายในการนำเอาไฮโดรเจนมาใช้งาน ประการแรกคือการบรรจุไฮโดรเจนในถังเก็บภายในรถยนต์เป็นเรื่องที่ทำได้ยาก นักวิจัยและพัฒนาได้กำหนดขนาดของถังเก็บที่เหมาะสมว่าจะต้องติดตั้งในรถยนต์ได้โดยจ่ายพลังงานให้รถยนต์สามารถแล่นได้ในระยะทางต่ำสุด (Min. Range) ที่ 300 ไมล์ โดยจะต้องไม่ไปลดขนาดของห้องโดยสารหรือห้องบรรทุกให้เล็กลง   อีกทั้งการจ่ายไฮโดรเจนให้กับเครื่องยนต์จะต้องเป็นไปตามระดับการใช้งาน เช่นเมื่อมีการเร่งเครื่องยนต์ เป็นต้น นอกจากนั้นแล้วจะต้องอยู่ในสภาพพร้อมใช้งาน ณ อุณหภูมิปกติ การเติมหรือการชาร์จจะต้องใช้เวลาไม่นานนัก และ มีต้นทุนไม่แพงจนเกินไป ซึ่งปัจจุบันเทคโนโลยีในการบรรจุก๊าซยังไม่สามารถทำได้

สาเหตุที่การบรรจุไฮโดรเจนเพื่อใช้งานเป็นเรื่องยากก็เนื่องจาก ที่อุณหภูมิ และ ความดันปกติ ไฮโดรเจนจะอยู่ในสถานะเป็นก๊าซ โดยมีระดับค่าพลังงานอยู่ที่ 1/3000 เท่าของน้ำมันเชื้อเพลิง ดังนั้นหากบรรจุไฮโดรเจนไว้ในถังน้ำมันขนาด 20 ลิตรแบบปกติจะให้พลังงานเพื่อขับเคลื่อนรถยนต์ได้เพียง 500 ฟุตเท่านั้น  นักวิจัยพยายามหาหนทางเพื่อให้สามารถบรรจุไฮโดรเจนให้ได้มากขึ้นเพื่อให้สามารถใช้งานได้ในระยะทาง 300 ไมล์เช่นเดียวกับรถยนต์ปกติที่จะต้องเติมน้ำมันเชื้อเพลิงประมาณ 20 ลิตร  ในขณะที่หากใช้เซลพลังงานจะต้องใช้ไฮโดรเจนเพียงประมาณ 8 กิโลกรัมเท่านั้น ทั้งนี้เนื่องจากการใช้ไฮโดรเจนจะให้พลังงานที่มีประสิทธิภาพมากกว่า ซึ่งจากการทดสอบรถต้นแบบของค่ายต่างๆพบว่าระยะทางจะอยู่ที่ประมาณ  100-190 ไมล์โดยเฉลี่ย
 Image

มีการตั้งเป้าไว้ว่า จะผลิตรถยนต์ที่ใช้ไฮโดรเจนเป็นต้นกำลังแบบที่ใช้งานได้จริงให้ได้ภายในปี 2010 โดยนักวิจัยได้วางหลักการไว้ว่า เชื้อเพลิงที่ใช้จะต้องมีน้ำหนักไม่เกิน 6 % ของน้ำหนักรวมของรถ ดังนั้นหากรถยนต์มีน้ำหนักที่ 100 กิโลกรัม จะกำหนดให้เติมไฮโดรเจนได้ 6 กิโลกรัมเท่านั้น ซึ่งดูเหมือนไม่มากเท่าไร แต่ในความเป็นจริงในปัจจุบัน ข้อจำกัดในเรื่องวัสดุที่ใช้ทำถังบรรจุ อย่างดีที่สุดก็สามารถบรรจุไฮโดรเจนได้เพียง 2 กิโลกรัมเท่านั้น
ปัจจุบัน รถต้นแบบของค่ายต่างๆ ส่วนมากจะใช้ถังบรรจุที่มีลักษณะคล้ายกับถังออกซิเจนของนักประดาน้ำ ที่ทำจาก สารประกอบประเภท คาร์บอนไฟเบอร์ (Carbon-fiber Composite) ที่มีน้ำหนักเบา และบรรจุไฮโดรเจนที่ระดับความดัน 5,000 – 10,000 psi (350-700  เท่าของความดันปกติ) แต่การเพิ่มความดันขึ้นก็ไม่ได้หมายความว่าจะได้ความหนาแน่นของไฮโดรเจนเพิ่มขึ้นตามไปด้วย เพราะแม้ที่ระดับความดันที่ 10,000 psi  ก็จะบรรจุไฮโดรเจนปริมาณที่สามารถให้พลังงานได้เพียง 15 % ของที่ได้จากเชื้อเพลิงปกติที่ปริมาตรเท่ากันเท่านั้น
ถังบรรจุความดันสูงนั้นเหมาะสำหรับการใช้งานกับรถยนต์บางประเภทเท่านั้นเช่นในรถโดยสารขนาดใหญ่ เนื่องจากตัวรถมีขนาดใหญ่ทำให้สามารถติดตั้งถังบรรจุขนาดใหญ่เพื่อให้เติมไฮโดรเจนเพียงพอต่อการใช้งานได้  แต่การนำมาใช้กับรถยนต์นั่งธรรมดาไม่สามารถทำได้เนื่องจากมีพื้นที่ไม่เพียงพอ นอกจากนี้ราคาของถังดังกล่าวยังสูงกว่าถังเชื้อเพลิงปกติถึง 10 เท่า
 Image

ทางเลือกอีกทางหนึ่งคือการทำให้ไฮโดรเจนของในสถานะของเหลวเพื่อให้ได้ค่าพลังงานต่อปริมาตรไฮโดรเจนมากขึ้น ซึ่งการที่จะทำให้ไฮโดรเจนเป็นของเหลวได้จะต้องควบคุมอุณหภูมิให้อยู่ที่ระดับ -253 องศา C โดยจะได้ไฮโดรเจนเหลว ที่มีน้ำหนัก 71 กรัม / ลิตร หรือให้ค่าพลังงานที่ระดับ 30 % ของเชื้อเพลิงปกติที่น้ำหนักเท่ากัน

ไฮโดรเจนเหลว
การใช้ไฮโดรเจนเหลวก็มีข้อจำกัดเช่นกัน ประการแรกคือจุดเดือดของไฮโดรเจนต่ำมากจึงต้องควบคุมอุณหภูมิให้ต่ำอยู่ตลอด จะต้องมีระบบป้องกัน และ ฉนวนกันความร้อนที่มีประสิทธิภาพ นอกจากนั้นการทำให้ไฮโดรเจนเป็นของเหลวจะต้องใช้ความดันและพลังงานจำนวนมาก จึงเป็นส่วนที่ทำให้ค่าใช้จ่ายต่างๆสูงขึ้นและลดประสิทธิภาพของพลังงานลง  

แต่อย่างไรก็ตาม BMW ก็นำเทคโนโลยีนี้มาใช้กับรถ Hydrogen7 ที่มีเครื่องยนต์สันดาปภายในที่ใช้ได้ทั้ง เชื้อเพลิงปกติ (ได้ระยะทาง 300 ไมล์)และ ไฮโดรเจนเหลว(ได้ระยะทาง 125 ไมล์)ของตนที่จะออกมาขายให้กับลูกค้าเฉพาะในสหรัฐ และ ประเทศที่มีสถานีบริการเติมไฮโดรเจนภายในปีนี้  



การสร้างองค์ประกอบทางเคมี
เพื่อหาหนทางในการเพิ่มความหนาแน่นของพลังงานให้มากขึ้น นักวิจัยอาจจะนำคุณสมบัติของไฮโดรเจนเองมาใช้ประโยชน์ได้ เพราะในสถานะ ของเหลว และ ก๊าซ ไฮโดรเจนจะประกอบด้วยโมเลกุล 2 ตัวเกาะกันแต่เมื่อ ไฮโดรเจนเกาะกับอนุภาคของธาตุอื่นๆมันจะเกาะกันแน่นมากขึ้น มากกว่าเมื่อมันอยู่ในสถานะของเหลวเสียอีก ดังนั้นนักวิจัยจึงพยายามเน้นไปที่สารประกอบตัวหนึ่งที่เรียกว่า “โลหะ ไฮไดร์ แบบย้อนปฏิกิริยากลับได้” (Reversible metal hydrides) ที่ถูกค้นพบโดยบังเอิญในปี 1969 ในห้องทดลองในเนเธอร์แลนด์ โดยค้นพบว่า เมื่อโลหะอัลลอย ซามาเรี่ยม โคบอล (samarium-cobalt alloy) สัมผัสกับก๊าซไฮโดรเจนอัดความดันมันจะดูดซึมไฮโดรเจนไว้ เหมือนกับฟองน้ำดูดซับน้ำไว้ และเมื่อลดความดันลง ไฮโดรเจนก็จะแยกตัวออกมา

กรรมวิธีนี้ทำให้สามารถทำให้ความหนาแน่นของไฮโดรเจนเพิ่มขึ้น 150 % ของไฮโดรเจนเหลวเนื่องจากอนุภาคของไฮโดรเจนจะถูกบีบอันอยู่ระหว่างอนุภาคของโลหะดังรูป นอกจากนั้นคุณสมบัติอื่นๆของโลหะไฮไดร์นี้ยังเหมาะสมกับการนำมาใช้ในรถยนต์ เนื่องจากสามารถนำมาใช้งานที่ระดับความดันในช่วงระดับ 10 – 100 เท่าของความดันบรรยากาศ  นอกจากนั้นยังมีความเสถียรสูง จึงใช้พลังงานน้อยมากในการรักษาสถานภาพอาศัยความร้อนเพียงบางส่วนเพื่อให้เกิดการปลดปล่อยก๊าซ  แต่ข้อด้อยของมันก็คือ มีน้ำหนักมากเกินกว่าที่จะติดตั้งในรถยนต์ได้(น้ำหนักรวม 1000 ปอนด์ เพื่อการขับขี่ในระยะทาง 300 ไมล์ ถือว่ามากเกินไปสำหรับรถยนต์ขนาด 3,000 ปอนด์ในปัจจุบัน )
ปัจจุบันมีการพยายามหาโลหะชนิดอื่นๆมาใช้งานเพื่อให้สามารถใช้งานไฮโดรเจนที่ระดับอุณหภูมิ 100 องศา C ณ ระดับความดันที่ 10 – 100 เท่าของความดันบรรยากาศ และสามารถปลดปล่อยพลังงานได้อย่างรวดเร็วเมื่อต้องการเร่งความเร็ว  โลหะส่วนมากที่ทดลองนำมาใช้งานมีความเสถียรสูงเกินไป จนทำให้ต้องใช้อุณหภูมิสูงเพื่อให้ปลดปล่อยไฮโดรเจนออกมา ยกตัวอย่างเช่น หากต้องการให้ เม็กนีเซียมไฮไดร์ เริ่มปลดปล่อยไฮโดรเจน จะต้องให้ความร้อนที่ระดับ 300 องศา C  ดังนั้นหากต้องการนำมาใช้งานให้ได้จริงจะต้องพยายามลดอุณหภูมิดังกล่าวนี้ลงมา
 
ดีสเตอร์บิไลด์ ไฮไดร์
 Image

ดีสเตอร์บิไลด์ ไฮไดร์  (Destabilized hydrides ) ซึ่งเป็นรูปแบบหนึ่งของโลหะที่ดูดซึมไฮโดรเจนได้ที่เรียกว่า  Complex Hydrides ที่เป็นทางเลือกที่ถูกนำมาใช้เพื่อช่วยลดอุณหภูมิในการปลดปล่อยไฮโดรเจนลง แต่ก่อนเชื่อกันว่าสารประกอบนี้ไม่เหมาะกับการนำมาใช้ในรถยนต์ เนื่องจากเมื่อมีการปลดปล่อยไฮโดรเจนแล้วจะไม่สามารคืนสภาพได้เอง จะต้องนำมาผ่านกระบวนการคืนสภาพใหม่  แต่เมื่อปี 1996 ได้มีการทดลองพบว่าหากเติมไทนาเนียมปริมาณเล็กน้อยเข้าไปผสม ทำให้โลหะผสมดังกล่าวสามารถดูดซับไฮโดรเจนได้โดยไม่ต้องผ่านขบวนการใดๆอีก ซึ่งการทดลองสามารถเพเมความหนาแน่นของไฮโดรเจนได้ 9 % และสามารถทำปฏิกริยาย้นกลับ ที่อุณหภูมิ 200 องศา C แม้ว่า อุณหภูมิในการทำปฏิกิริยายังสูงอยู่มากก็ตามแต่ก็มีโอกาสในการพัฒนาให้ต่ำลงกว่านี้ได้ ค้นพบอันเดียวกันนี้ทำให้เกิดการพัฒนา     

Hydrogen Carriers
อีกแนวทางหนึ่งที่อาจเป็นไปได้ที่จะนำมาใช้งานในรถยนต์นั่งได้ แต่มีข้อจำกัดในขั้นตอนของการเติมไฮโดรเจน คือสารเคมีที่ใช้จะต้องนำมาผ่านกระบวนการทางอุตสาหกรรมเพื่อให้สามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้ ซึ่งขั้นตอนนี้ไม่สามารถทำได้ขณะติดตั้งที่ตัวรถได้จะต้องถอดออกไปดำเนินการในโรงงานเท่านั้น
 Image

เมื่อ 20 กว่าปีที่ผ่านมา นักวิจัยชาวญี่ปุ่น ได้ทำการทดลองโดยใช้ ให้ความร้อนแก่ ดีคาลีน ( decalin ) (C10H18) มันจะกลายสภาพเป็น เนฟทีลีน (naphthalene) ที่จะปลดปล่อย โมเลกุลของไฮโดรเจนออกมา 5 ตัว และการเติมไฮโดรเจนแรงดันสูงลงใน เนฟทีลีนก็จะได้ดีคาลีนกลับคืนมา
ปัจจุบันนักวิจัยหลายๆ สำนักอาศัยเทคนิคเดียวกันนี้กับสารปะกอบไฮโดรคาร์บอนเหลวชนิดอื่นๆ อาทิเช่น แอมมิโนโบลาน (aminoboranes)เพื่อใช้เป็นตัวพาหะในการกับเก็บไฮโดรเจนจำนวนมากได้ และ จะปล่อยออกมาในระดับอุณหภูมิปานกลาง

การออกแบบวัสดุบรรจุภัณฑ์
 Image

            ปัญหาสำคัญอีกประการคือ การหาวัสดุที่มีน้ำหนักเบาที่มีพื้นผิวสัมผัสมากที่สามารถยึด หรือซึมซับโมเลกุลไฮโดรเจนไว้ได้ ซึ่งการพัฒนาของนาโนเทคโนโลยีในปัจจุบันสามารถสร้างวัสดุให้มีพื้นที่หน้าสัมผัสมากถึง 5,000 ตารางเมตร ต่อน้ำหนักวัสดุ 1 กรัม (เทียบได้เท่ากับพื้นที่ 3 เอเคอร์ ต่อวัสดุขนาด 1 ช้อนชา) วัสดุที่มีคาร์บอนเป็นส่วนผสมเป็นที่น่าจับตาอย่างที่สุด เนื่องจากมีน้ำหนัดเบา ต้นทุนต่ำ และ สามารถนำมาสร้างโครงสร้างทางนาโนได้หลายรูปแบบ อีกทั้งยังสามารถบรรจุไฮโดรเจนได้สูงถึง 5 % ของน้ำหนัก 
            แต่ก็มีข้อจำกัดเช่นเดียวกับแบบอื่นๆเช่นกันคือ พันธะโมเลกุลระหว่างคาร์บอน และ ไฮโดรเจนมักไม่ค่อยแข็งแรง ทำให้ไม่ค่อยจะเสถียร จึงต้องรักษาอุณหภูมิไว้ที่ระดับเดียวกับไนโตรเจนเหลว หรือ – 196 องศา C
            แต่ถึงแม้ว่าการพัฒนายังไปไม่ถึงจุดที่จะนำมาใช้งานได้จริง แต่ความปรารถนาในการนำเอาไฮโดรเจนมาใช้เป็นพลังงานของมนุษย์ก็ยังคงเหมือนเดิมไม่เปลี่ยนแปลง
             อีกแนวทางหนึ่งที่อาจเป็นไปได้ที่จะนำมาใช้งานในรถยนต์นั่งได้ แต่มีข้อจำกัดในขั้นตอนของการเติมไฮโดรเจน คือสารเคมีที่ใช้จะต้องนำมาผ่านกระบวนการทางอุตสาหกรรมเพื่อให้สามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้ ซึ่งขั้นตอนนี้ไม่สามารถทำได้ขณะติดตั้งที่ตัวรถได้จะต้องถอดออกไปดำเนินการในโรงงานเท่านั้น เมื่อ 20 กว่าปีที่ผ่านมา นักวิจัยชาวญี่ปุ่น ได้ทำการทดลองโดยใช้ ให้ความร้อนแก่ ดีคาลีน ( decalin ) (CH) มันจะกลายสภาพเป็น เนฟทีลีน (naphthalene) ที่จะปลดปล่อย โมเลกุลของไฮโดรเจนออกมา 5 ตัว และการเติมไฮโดรเจนแรงดันสูงลงใน เนฟทีลีนก็จะได้ดีคาลีนกลับคืนมาปัจจุบันนักวิจัยหลายๆ สำนักอาศัยเทคนิคเดียวกันนี้กับสารปะกอบไฮโดรคาร์บอนเหลวชนิดอื่นๆ อาทิเช่น แอมมิโนโบลาน (aminoboranes)เพื่อใช้เป็นตัวพาหะในการกับเก็บไฮโดรเจนจำนวนมากได้ และ จะปล่อยออกมาในระดับอุณหภูมิปานกลาง

ที่มา: Gassing up with hydrogen: Scientific American, April 2007
แต่ไหนแต่ไรมา เราถูกหว่านล้อมให้เชื่อว่าพลังงานแสงอาทิตย์ พลังงานลม เป็นพลังงานสะอาด...จริงๆแล้วไม่ใช่ เพราะต้องไม่ลืมว่าพลังงานแสงอาทิตย์ พลังงานลม จะต้องมีแบตเตอรี่เป็นตัวช่วยเก็บสะสมพลังงาน

แบตเตอรี่ไม่ว่าจะเล็กเท่าถ่านไฟฉาย หรือใหญ่เท่ากับแบตเตอรี่รถ 10 ล้อ...เป็นขยะยากต่อการกำจัด สร้างมลภาวะให้กับสิ่งแวดล้อม

พลังงานบริสุทธิ์ผุดผ่องที่ว่า...พลังงานไฟฟ้าจากก๊าซไฮโดรเจนที่ได้จากน้ำ และเป็นน้ำฟรีๆ...

   

ไม่ต้องซื้อหา เอาน้ำจากทะเลมาใช้ก็ยังได้

โดยทีมงานคณะนักวิจัยของ พล.อ.ท.มรกต ชาญสำรวจอดีตเจ้ากรมสรรพาวุธทหารอากาศ ผู้เฒ่าวัย 73 ปี แต่ยังมีไฟสร้างผลงานดีๆเพื่อประเทศชาติ

สร้างรถไฟฟ้าต้นแบบที่ขับเคลื่อนด้วยก๊าซไฮโดรเจนจากน้ำได้เป็นผลสำเร็จ เป็นประเทศที่ 6 ของโลก ที่สามารถนำมาใช้ในชีวิตประจำวันได้

ไม่ใช่คิดทำใช้ได้แค่ในห้องแล็บ

“เทคโนโลยีนี้ เดิมมีสหรัฐอเมริกา, แคนาดา, เยอรมัน, ญี่ปุ่น และจีน ทดลองทำเป็นผลสำเร็จมาแล้ว แต่ทุกประเทศต่างเก็บงำเรื่องนี้เป็นความลับ ไม่อยากให้ใครรู้

เทคโนโลยีพลังงานไฟฟ้าจากไฮโดรเจนไม่เพียงแต่จะนำมาใช้แทนพลังงานจาก น้ำมันเชื้อเพลิงเท่านั้น ยังสามารถใช้แทนพลังงานนิวเคลียร์ได้ด้วย ต่อไปเรือดำน้ำไม่จำเป็นต้องใช้พลังงานนิวเคลียร์ ใช้พลังงานไฮโดรเจนที่ได้จากน้ำทะเล”

การสร้างรถไฟฟ้าพลังไฮโดรเจนต้นแบบนี้ พล.อ.ท.มรกต เล่าว่า ได้คิดมานานร่วม 7 ปีแล้ว ตั้งแต่น้ำมันเชื้อเพลิงมีราคาแพงขึ้นตลอดที่ผ่านมาได้ศึกษาทดลอง สะสมองค์ความรู้ต่างๆไว้จนหมดเงินส่วนตัวไปร่วม 20 ล้าน

และเมื่อนำโครงการสร้างรถต้นแบบไปเสนอ และสภาวิจัยแห่งชาติได้อนุมัติทุนวิจัย การลงมือสร้างรถต้นแบบอย่างจริงจังจึงเริ่มขึ้นเมื่อต้นปี 2550

โดยนำประสบการณ์ที่เคยประดิษฐ์มอเตอร์ไซค์ไฟฟ้า, รถยนต์ไฟฟ้า, เรือโดยสารไฟฟ้าพลังแสงอาทิตย์, รถเมล์ไฟฟ้าพลังแสงอาทิตย์ จนประสบผลสำเร็จมาบวกผสมกับเทคโนโลยีผลิตไฟฟ้าจากก๊าซไฮโดรเจน แทนไฟฟ้าจากแสงอาทิตย์

“รถไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์นำมาใช้ในชีวิตประจำวันยาก เพราะมีปัญหาเรื่องกลางคืนไม่มีแดด ไม่สามารถผลิตไฟฟ้าป้อนรถได้อย่างต่อเนื่อง แต่ถ้าเราสามารถทำให้มีไฟฟ้าป้อนรถได้ตลอด 24 ชั่วโมง เอาก๊าซไฮโดรเจนมาป้อนเซลล์ เชื้อเพลิง แปลงก๊าซไฮโดรเจนให้เป็นไฟฟ้าได้ รถจะสามารถวิ่งได้ทั้งวันทั้งคืน”

อุปกรณ์ที่เป็นหัวใจสำคัญของการแปลงก๊าซไฮโดรเจนเป็นไฟฟ้านั่นก็คือ...MEA ที่ย่อมาจาก Membrane Electrode Assmbly เรียกเป็นภาษาไทยง่ายๆก็คือ เยื่อแลกเปลี่ยนโปรตรอน

เป็นเยื่อบางๆ 5 ชั้น ที่มีแผ่นพลาสติกโพลีเทตราฟลูออร์เอททีลีนอยู่ตรงกลางทั้งสองข้างประกบ ไปด้วยผ้าคาร์บอนและผงถ่านที่แพลตินั่มจับเกาะเป็นจุด

เมื่อก๊าซไฮโดรเจนวิ่งผ่านเยื่อ MEA จะปลดปล่อยพลังงานไฟฟ้ามาให้ เราใช้งานได้โดยตรง...ไม่ต้องผ่านแบตเตอรี่เหมือนรถไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์

และข้อดีอีกอย่างของรถไฟฟ้าพลังไฮโดรเจน ที่เหนือกว่าทั้งรถไฟฟ้าพลังแสงอาทิตย์ และรถยนต์ซดน้ำมันทั่วไป...ขนาดของเซลล์พลังงานเล็กและมีน้ำหนักเบากว่ามาก

หนักแค่ 4 กก.ก็ทำให้รถวิ่งได้แล้ว

เอาก๊าซไฮโดรเจนมาผลิตไฟฟ้า ชาวบ้านทั่วไปอาจจะมองว่า ก๊าซชนิดนี้จะเอามาจากไหน จะแพงเหมือนน้ำมันหรือเปล่า?

“คนไทยไม่ค่อยรู้ว่า ทุกวันนี้เราได้ปล่อยก๊าซไฮโดรเจนทิ้งไปในอากาศมากมาย โรงงานแก้ว โรงงานปิโตรเคมีปล่อยก๊าซไฮโดรเจนทิ้งทุกวันและที่ผมนำมาทดลอง ก็เป็นก๊าซไฮโดรเจนที่เขาให้มาฟรีๆ อยากจะเอาไปเท่าไรเขาก็ให้

หรือจะทำก๊าซไฮโดรเจนเองก็ยังได้ แค่เอาน้ำมาแล้วใช้ไฟฟ้าแยกก๊าซไฮโดรเจนออกจากน้ำ เพียงนี้ก็ได้พลังงานแล้ว 1 ชั่วโมง ผลิตก๊าซไฮโดรเจนทำให้รถวิ่งไปประมาณ 40 กม. แบบไม่ต้องซื้อหา”

และเมื่อพูดถึงก๊าซไฮโดรเจน สิ่งที่ตามมาอีกอย่างนั่นก็คือ คนไทยกลัวว่ามันจะระเบิด...เพราะคุ้นหูกับชื่อระเบิดไฮโดรเจน

“ไม่ต้องกลัว” พล.อ.ท.มรกต บอก “ก๊าซนี้ไม่ระเบิดง่ายๆ จะระเบิดเผาไหม้ได้จะต้องใช้ความร้อนสูงถึง 40,000 ํC”

ระเบิดไฮโดรเจนที่ว่าอันตรายร้ายแรงนั้น เกิดขึ้นเพราะเขาเอาระเบิดนิวเคลียร์เป็นตัวจุดเผาให้ก๊าซไฮโดรเจนระเบิด

ฉะนั้น เมื่อเอามาใช้กับรถ จึงไม่ต้องกลัว...ในชีวิตประจำวัน เราไม่มีอะไรที่จะให้ความร้อนที่สูงเป็นหมื่นองศา

ยิ่งไปกว่านั้นผลงานผลิตไฟฟ้าไฮโดรเจนของ พล.อ.ท.มรกตไม่เพียงจะนำไปใช้กับรถเท่านั้น ยังสามารถนำมาเป็นไฟฟ้าใช้ในบ้านได้ด้วย...มันจึงเป็นพลังงานทดแทนตัวจริง

แต่จะเป็นพลังงานทดแทนให้กับคนไทยจริงแค่ไหน...ก็ยังขึ้นอยู่กับรัฐบาล นักเลือกตั้งมีความตั้งใจจะทำให้มันจริง มากน้อย

เนื่องจากที่ผ่านมา นักเลือกตั้งถนัดแต่ซื้อของนอก เพราะสามารถปั่นราคาฟาดค่าคอมมิชชั่น
ที่มา : หนังสือพิมพ์ไทยรัฐ

http://www.kingdomplaza.com/scoop/newsforprint.php?nid=2869 (http://www.kingdomplaza.com/scoop/newsforprint.php?nid=2869)

อ่านบทความของ คนธรรมดา (แต่ไม่ธรรมดา) ผมจึงขออนุญาต ท่าน นำบทความมารวบรวมไว้ โดยส่วนตัวแล้วสนใจข่าวสาร รถยนต์ที่ใช้พลังงาน ไฮโดรเจน ส่วนจะเป็นจริงได้แค่ไหนก็ต้องติดตามกันนะครับโดยเฉพาะ ถ้าเิกิดจาดมันสมอง และฝีมือของคนไทย  

พิ่งอ่านข่าวรถยนต์พลังน้ำมาครับ เกิดความรู้สึกบอกไม่ถูกว่าเรามักได้รับข่าวสาร/ข้อมูลที่ไม่ครบถ้วนอยู่ตลอดไปหรือไม่ และในฐานะคนที่อยู่ในแวดวงวิชาการ จะอยู่เฉยๆมันจะถูกต้องหรือไม่ (เลยต้องเขียน ทั้งๆที่มีงานอื่นๆอยู่รอบตัว)

 
ข่าวในหนังสือพิมพ์เล่มหนึ่งระบุว่า รถยนต์พลังน้ำวิ่งได้ 56 กิโลเมตร/ลิตร อ่านพาดหัวก็ดูเหมือนว่าประหยัดมากมาย ตีความในอีกมุมหนึ่งได้ว่า ทำไมคนเราโง่จังใช้น้ำมันปิโตรเลียมอยู่ตั้งนาน น้ำอยู่ใกล้ๆตัวเราเองไม่มีความคิดที่จะนำมาใช้เลย
 
อ่านรายละเอียดในข่าว ก็พบว่าระยะทางที่วิ่งรถ 560 กิโลเมตร ใช้น้ำมันเชื้อเพลิงปิโตรเลียมเสริมเพียง 10 ลิตร ก็เลยนำมาคิดว่าสิ้นเปลืองพลังงานจากน้ำมันเชื้อเพลิงปกติคิดเป็น 56 กิโลเมตร/ลิตร (ก็เข้าใจเขียนครับ)
 
ในรายละเอียดก็มีอยู่ว่าได้ประดิษฐ์อุปกรณ์แยกน้ำด้วยพลังงานไฟฟ้าติดตั้งในรถยนต์ ก็ได้แก๊สไฮโดรเจนและออกซิเจนออกมา และนำไฮโดรเจนไปเป็นเชื้อเพลิงกับเครื่องยนต์ โดยใช้พลังงานไฟฟ้าจากแบตเตอรีสลายโมเลกุลของน้ำ
 
ตรงนี้แหล่ะครับว่าทำไมไม่กล่าวถึงพลังงานไฟฟ้าที่ใช้ในการแยกน้ำว่ามีมูลค่าเป็นราคาเท่าไร  ทำเฉยๆทำให้ดูเหมือนว่ามันจะได้มาฟรีๆอย่างนั้น
 
ผมเขียนเป็นสมการง่ายๆให้ดูนะครับ
 
น้ำ ถูกสลายโมเลกุลด้วยการใช้ไฟฟ้า (ใช้พลังงานแล้วนะ) เกิดเป็น แก๊สไฮโดรเจน และ แก๊สออกซิเจน
 
แก๊สไฮโดรเจน ทำปฏิกิริยากับแก๊สออกซิเจน (ในอากาศที่ป้อนเข้าลูกสูบ) เกิดเป็นไอน้ำ(ก็น้ำนั่นแหล่ะ) และให้พลังงานออกมาซึ่งเครื่องยนต์ก็เอาไปใช้ขับเคลื่อนรถยนต์ต่อไป
 
เราจะเห็นว่ามันเป็นวัฏจักร (cycle) ที่ไม่สิ้นสุด ซึ่งในอดีตมีนักวิทยาศาสตร์หลายคนได้คิดค้นมาแล้ว และเรียกว่า perpetual machines แต่หลักวิชาเทอร์โมไดนามิกส์ ก็ได้พิสูจน์แล้วเช่นกันว่ามันเป็นไปไม่ได้ เพราะพลังงานที่ใส่เข้าไปเพื่อแยกน้ำกับพลังงานที่ได้(จากการเผาไหม้)มันจะเท่ากันพอดี และที่แย่ก็คือเครื่องจักรจริงจะไม่เป็นไปตามอุดมคติ (ideal) คือประสิทธิภาพในการแยกน้ำก็ไม่ถึง 100% ซึ่งหมายถึงการใส่พลังงานที่ต้องมากกว่าทฤษฎี ประสิทธิภาพในการเผาไหม้ก็ไม่ถึง 100% และประสิทธิภาพที่เครื่องยนต์สามารถเอาไปใช้ได้ก็ไม่ถึง 100% นั่นก็คือใส่เข้าไปมากแต่ได้ออกมาน้อย (มีการสูญเสียจากแรงเสียดทาน และอื่นๆ) แล้วมันจะเป็นจริงได้อย่างไร
 
เราถูกทำให้หลงทางจากความเป็นจริงทางวิทยาศาสตร์ ด้วยเหตุผลทางเศรษฐศาสตร์มาโดยตลอดนะครับ ตัวอย่างที่ชัดเจนคือ โรงไฟฟ้าพลังน้ำลำตะคองแบบสูบกลับ ซึ่งใช้พลังงานไฟฟ้าในช่วงที่มีการใช้งานต่ำ (ซึ่งเมื่อคิดเป็นจำนวนเงินอาจเรียกว่าฟรีหรือราคาถูก) สูบน้ำกลับขึ้นอ่างเก็บน้ำที่สูงกว่า และนำมาผลิตไฟฟ้าไว้ขายในช่วง peak load (ค่าไฟฟ้าแพง) เป็นการรักษาเสถียรภาพพลังงานไฟฟ้าในภาคอีสาน เพราะประเทศไทยมีแหล่งผลิตไฟฟ้าอยู่หลายชนิดที่มีต้นทุนต่างๆกัน บางชนิดถูกมาก ถ้าหากจะบอกว่าโรงไฟฟ้าแบบนี้คุ้มค่า ผมจะขอให้พิสูจน์โดยการให้สร้างโรงไฟฟ้าแบบนี้ทั้งประเทศชนิดเดียวแล้วช่วยบอกผมที่ว่าจะไปได้รอดหรือไม่ (โรงไฟฟ้าแบบนี้ในแง่ประสิทธิภาพพลังงานถือว่าติดลบนะครับ)
 
ผมคิดว่าเราถูกทำให้หลงทางในแนวคิด เพราะรถยนต์ที่ใช้ fuel cell, รถยนต์พลังงานไฟฟ้า ที่บอกว่าดีว่าสะอาดนั้น เป็นรูปแบบพลังงานที่พกพาได้ (เช่น แบตเตอรี, เชื้อเพลิงของเหลว เชื้อเพลิงแก๊สภายใต้ความดันสูง) ที่ได้มาจากรูปแบบพลังงานที่เคลื่อนที่ไม่ได้หรือเคลื่อนที่ได้ยาก คือพลังงานไฟฟ้าตามสาย โดยเราไม่ได้ดูแหล่งพลังงานจากต้นทาง เช่น พลังงานไฟฟ้าจะได้มาอย่างไร ซึ่งดูเหมือนคำตอบจะเป็นพลังงานนิวเคลียร์ (ซึ่งในความเห็นส่วนตัวของผมไม่ได้ตอบปฏิเสธไปทั้งหมด) ณ ปัจจุบัน พลังงานไฟฟ้าแพงกว่าพลังงานน้ำมันเตา และแพงกว่าพลังงานชีวมวล
 
พลังงานไม่สามารถสร้างขึ้นใหม่หรือสูญหายไปได้ เพียงแต่เปลี่ยนรูปไปเท่านั้น (จากพลังงานเคมี เป็นพลังงานจลน์ หรือพลังงานศักย์ หรือ อื่นๆ..) ตามกฎทรงพลังงาน (law of conservation of energy) โลกสะสมพลังงานจากแสงแดดในรูปพลังงานเคมี (สารไฮโดรคาร์บอนปิโตรเลียม ตามแนวคิดที่ว่าปิโตรเลียมมาจากการทับถมของพืชและสัตว์มาหลายพันหลายหมื่นปี) แต่เราขุดเอามาใช้เร็วเกินไป
 
เขียนบันทึกนี้ เพื่อเป็นหลักฐานว่า ได้ทำหน้าที่แย้งหรือเห็นต่างในสิ่งที่สังคมอาจมีแนวคิดหลงทางไปได้ บันทึกในฐานะนักวิชาการคนหนึ่ง (555 ยกตัวเองซักกะนิด) ของมหาวิทยาลัยสงขลานครินทร์ก็แล้วกัน (เขาจะนับเราเข้าไปด้วยหรือเปล่าก็ม่ายรุ๊)
 
Ico48
biomass [IP: 202.44.8.100]
07 October 2009 15:57
#49116

ขอบคุณสำหรับบทความครับ

ขออนุญาติแนะนำบทความเกี่ยวกับ <a href="http://www.energybase.net" title="พลังงานทดแทน" target="_blank">พลังงานทดแทน</a> <a href="http://www.energybase.net" title="พลังงานทางเลือก" target="_blank">พลังงานทางเลือก</a> สำหรับชุมชนครับ

http://www.energybase.net

ขอบคุณครับ

Ico48
greengas [IP: 183.89.94.218]
07 กรกฎาคม 2553 15:16
#58568
 รวมคำถามจริงตอบตรง ในเว็ปบอร์ด  http://www.gashhothai.com           เรา greengas มีเจตนาสร้างความเข้าใจว่า ประสิทธิภาพหรือประโยชน์ของไฮโดรเจนมีมากน้อยเพียงใด  ขอขอบคุณทุกๆคำถามและขออนุญาติเผยแพร่เพื่อเป็นความรู้ความเข้าใจในระดับหนึ่งในสาธารณะ   ยินดีตอบทุกเรื่องตามความสามารถที่มีดรับ   ขอแสดงความนับถือ greengas 
Ico48
greengas [IP: 183.89.77.15]
09 กรกฎาคม 2553 12:21
#58619
ตามหาความจริง          เทวดาไฮโดรเจนหรือผู้ร้ายด้านพลังงาน อายุใช้งาน ผลกับเครื่องยนต์ ?               ตกลงทำให้ประหยัดขึ้นหรือไม่ ?        ถามตรงๆ 16000 นี้ กี่เดือน คืนทุนครับผมแต่...ขี้โม้ รักษาไม่หาย                     สรุปแล้วมันช่วยให้แก๊ส แรงขึ้นป่าวครับ งง            แน่จริงพัฒนาให้ใช้ได้กับรถ 100 % ถ้าแค่ยนต์แบบลูกสูบ(คือไม่ใช่เครื่องยนต์สันดาปภายใน)       ตำราเล่มไหนจะได้ไม่เอามาอ่าน    เอาแบบเนื้อๆเลยนะครับ..................."รถใหม่ติดให้ได้ ครับ แต่เราจะแจ้งให้คุณทราบว่า     ถามจริง ตอบตรงๆ เราขายแต่........................ได้ไม่คุ้มเสียกับพลังงาน ที่เสียไปครับ      ถ้าให้ดีใช้เเทนน้ำมัน 100% น่าจะดี      และอีกมากมายในเว็ปบอร์ด           http://www.gashhothai.com                ความจริงก็คือความจริง  แต่งเติมแก้ไขอะไรไม่ได้ครับ    เพราะเราขายแต่ความจริงการพิจาราณา ตัดสินใจขึ้นอยู่กับคุณ   เราตรงไปตรงมาครับ           ขอบคุณครับ  greengas

ขอขอบพระคุณทุกท่าน ในทุุกความเห็นและติดตาม ตัวผมเองไม่ได้เข้ามาในบล๊อกนานมากๆ เนื่องจากไปสนใจ BIG BIKE มาระยะหนึ่ง สัญญาว่าจะหาข้อมูลมาเพิ่มเติมให้สำรับผู้ที่สนใจในเรื่องนี้ ครับผม 

เรื่องราวของ การติดตั้งระบบกาซ ไฮโดรเจน เพื่อใช้ทดแทน น้ำมัน ยังมีอีกมากมายที่เราต้องมาศึกษา หาข้อมูลกัน ก่อนที่จะไปเป็นหนูทดลอง แถมยังเสียตังส์ โดยที่เราไม่รู้ถึงอันตรายของการติดตั้งระบบ กาซไฮโดรเจน โดยตัวมันเองเป็นกาซที่ไม่มีสี ไม่มีกลิ่น จึงไม่สามารถสัมผัสได้ว่า มันมีการรั่ว หรือ หลุดรอดออกมาจากระบบของเครื่องยนต์ การติดตั้งระบบตรวจสอบการรั่วไหลของกาซไฮโดรเจน นั้น ต้องใช้ตัวตรวจจับที่มีความไวต่อกาซไฮโดรเจน โดยอาจใช้วิธีการกระตุ้นโมเลกุลด้วย แสงยูวี หรืออินฟราเรด (เรื่องนี้ต้องสอบถามจากผู้รู้) ซึ่งคาดว่าน่าจะมีราคาแพงมาก อันตรายของกาซไฮโดรเจน มีโอกาสเกิดเมื่อ กาซนี้ไปอยู่รวมกับอากาศ แม้มีปริมาณเพียง 4 ส่วนในร้อยส่วน หากไปกระทบถูกประกายไฟ ก็สามารถเกิดการเผาไหม้ได้ ปริมาณของกาซไฮโดรเจนในอากาศ ที่สามารถเกิดการเผาไหม้ (ระเบิด) ได้คือ 75 ส่วนในร้อยส่วน ซึ่งจะทำให้เกิดแรงอัด และความร้อนสูง ดังนั้น ผู้ที่ได้ทำการติดตั้งระบบกาซไฮโดรเจน เข้ากับเครื่องยนต์ ต้องหมั่นตรวจสอบการรั่วไหล และการเจือปนของออกซิเจน ที่เกิดในถังผลิต ไฮโดรเจน เพราะหากมีการเจือปนของออกซิเจน แม้เพียง 25 ส่วนในร้อยส่วน เมื่อมีความร้อนสูงมากระทบอาจเกิดการระเบิดได้

กาซไฮโดรเจน คือ ต้นกำเนิด ของพลังงาน ที่ใช้ในการขับเคลื่อน ตัวกาซไฮโดรเจน นี้ เราสามารถผลิตได้จาก การแยกโมเลกุลของน้ำ เกิดเป็น กาซไฮโดรเจน และกาซออกซิเจน ขึ้นมา คุณสมบัติของ กาซไฮโดรเจน ที่เราทราบกันดี

ก็คือ ตัวมันสามารถติดไฟ ได้ แต่ไม่ได้ช่วยให้ไฟติด นั่นหมายความว่า

มันต้องอาศัยตัว ออกซิเจน ในการเผาไหม้ และ มีผลผลิตเป็นน้ำ นั่นเอง

 2 H2(g) + O2(g) → 2 H2O(l) + 572 kJ (286 kJ/mol) จากปฏิกิริยา จะเห็นว่าในการเกิดน้ำ ของไฮโดรเจน และออกซิเจน สามารถทำให้เกิดความร้อน สูงถึง 572 kJ และปฏิกิริยา นี้สามารถเกิดได้เอง ( autoignition temperature )ที่อุณหภูมิ 560 °C (1,040 °F) โดยที่ความเข้มข้นของไฮโดรเจน มีอยู่ในช่วงระหว่าง 4 – 75 % ก็สามารถเกิดปฏิกิริยานี้ได้ (เกิดปฏิกิริยาออกซิเดชั่น ที่ให้ความร้อนสูง) กาซไฮโดรเจน นี้สามารถทำปฏิกิริยา กับสารเคมีบางจำพวกได้เอง อย่างเช่น คลอรีน ทำให้เกิดกรด ไฮโดรคลอริก หรือ กรดเกลือ ที่มีความสามารถในการกรัดกร่อนสูง กาซไฮโดรเจน มีความหนาแน่น ประมาณ 1 ใน 10 ของน้ำ และคิดเป็นประมาณ 1 ใน 5 ของกาซแอลพีจี ไม่มีสี ในอุณหภูมิห้อง มีสถานะเป็นกาซ

เราสามารถผลิต กาซไฮโดรเจน โดยการ ผ่านกระแสไฟฟ้า ลงในน้ำที่มี อีเลคโตรไลท์ หรือสารนำไฟฟ้า อย่างเช่น เกลือ

แต่สำหรับการผลิตกาซไฮโดรเจนสำหรับอุตสาหกรรม ซึ่งมีความต้องการใช้ในปริมาณมาก การใช้กระแสไฟฟ้าในการผลิตคงไม่ค่อยเหมาะสมเท่าไหร่นัก เพราะ อาจเกิดอันตรายจากการระเบิดของ กาซไฮโดรเจน ที่ผสมกับอากาศ ไปกระทบถูกประกายไฟได้

ปฏิกิริยาที่ใช้ในการผลิตไฮโดรเจนในเชิงอุตสาหกรรม จะเป็นผลิตจากสารตั้งต้นพวกไฮโดรคาร์บอน ( มีเทน) ซึ่งได้มาจากการกลั่นน้ำมัน โดยทำปฏิกิริยากับไอน้ำที่ (700–1100 °C; 1,300–2,000 °F) CH4 + H2O → CO + 3 H2 ถ้าในโรงงานสามารถเก็บ คาร์บอนมอนนอกไซด์ ได้ ก็สามารถนำกาซนี้มาทำปฏิกิริยา กับไอน้ำอีกครั้ง CO + H2O → CO2 + H2 เนื่องจาก ผลผลิตตามปฏิกิริยานี้ ทำให้เกิด คาร์บอนมอนนอกไซด์ เราอาจใช้ปฏิกิริยา CH4 → C + 2 H2 การนำ กาซไฮโดรเจน มาใช้กับยานยนต์ นั้น นับว่าเป็นสิ่งที่ดี เพราะเป็นพลังงานทางเลือก ที่มีราคาถูก แต่ในการนำมาใช้ผู้ใช้ รวมถึง ผู้ที่เกี่ยวข้อง ต้องร่วมมือกันศึกษาให้รู้ถึงข้อดี ข้อเสีย และแนวทางป้องกันปัญหาในการใช้พลังงานทางเลือกนี้ ให้ดีเสียก่อน

ในอดีต เคยมีบอลลูลขนาดใหญ่ ที่เกิดอุบัติเหตุ จากการระเบิดของกาซไฮโดรเจน จนทำให้เกิดการเสีย ชีวิตของคนมากมาย

กระบวนการผลิตก๊าซ ไฮโดรเจนมีอยู่ 2 กระบวนวิธี ก็คือ ทางเคมี และทางชีวเคมี

ทางเคมีก็ได้แก่กรรมวิธีทางความร้อนหรือไฟฟ้า ซึ่งสมัยปัจจุบันส่วนใหญ่จะทำการผลิตจากการใช้ไอน้ำที่เรียกว่า Steam Reforming คือการให้ไอน้ำทำปฏิกิริยากับก๊าซธรรมชาติ โดยมีนิกเกิลเป็นตัวแคตตาลิสต์เร่งการทำปฏิกิริยา ผลที่ได้มาก็คือไฮโดรเจนกับคาร์บอนไดออกไซด์ เมื่อนำไปผ่านในน้ำ คาร์บอนไดออกไซด์จึงจับตัวกับน้ำ ทำให้เหลือแต่ไฮโดรเจน วิธีนี้ก็คล้าย ๆ กับเครื่องปรับอากาศในรถหรือในบ้านที่ติดเครื่องแอร์ สามารถทำให้อากาศมีออกซิเจนเพิ่มขึ้น เนื่องจากความเย็นของแผงคอยล์เย็นที่มีไอน้ำในอากาศ กลั่นตัวเป็นหยดน้ำจับอยู่ และน้ำนั้นมีความเย็นอยู่ด้วยก็สามารถ ดูดซับคาร์บอนไดออกไซด์ได้มากเป็นพิเศษ ลมหายใจออกที่ประกอบด้วยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ก็จะถูกดูดซับทิ้งไปตามน้ำทิ้งของแอร์

อีกวิธีหนึ่งก็คือการแยกไฮโดรเจนจากน้ำด้วยไฟฟ้า โดยการใช้กระแสไฟตรง แยกน้ำให้เป็นไฮโดรเจนกับออกซิเจน วิธีนี้ก็จะได้ทั้งแก๊สออกซิเจน และไฮโดรเจนในเวลาเดียวกัน และไม่มีแก๊สอื่นเจือปน เป็นวิธีการผลิตที่ไม่มีมลภาวะเหมือนกระบวนการอื่น ๆ แต่ก็เสียตรงที่ว่าจะต้องใช้พลังงานในการแยกมากกว่าที่จะได้จากการรวมตัวกันแล้วเปลี่ยนเป็นพลังงานขับเคลื่อน เท่ากับการลงทุนมากเพื่อให้ได้ผลน้อย ทางชีวเคมีได้แก่การได้มาซึ่งไฮโดรเจนจากการใช้จุลินทรีย์เปลี่ยนของเสียและน้ำเสีย ชีวมวลไปเป็นก๊าซไฮโดรเจน หรือจากการหมักมูลสัตว์ให้ได้มาซึ่งก๊าซชีวภาพ (Biogas) ซึ่งประกอบด้วย H2 และ CO2 แล้วทำการแยก CO2 ออกไป ซึ่งรายละเอียดของการผลิตไฮโดรเจนยังมีมาก และจะไม่กล่าวถึงรายละเอียดไปกว่านี้ เอาเป็นว่าถึงได้มาแล้วซึ่งแก๊สไฮโดรเจนแล้ว จะทำอย่างไรต่อไป ถึงจะทำให้รถยนต์วิ่งได้นี้ก็ยังเป็นปัญหาอยู่ การเก็บรักษาก๊าซไฮโดรเจน ก๊าซนี้เป็นเชื้อเพลิงที่ให้พลังงานสูงมาก ค่าความร้อนต่อน้ำหนักสูงกว่าน้ำมันเบนซินถึง 3 เท่าตัว ซึ่งดูเหมือนดี แต่อันที่จริงมันเป็นก๊าซที่เบามาก การที่จะจัดให้มีน้ำหนักได้หนึ่งกิโลกรัมนั้น เป็นเรื่องที่ยังเป็นไปไม่ได้ในสภาพความร้อนตามธรรมชาติ ว่ากันว่าได้มีการพัฒนาอัดแรงดันขึ้นไปถึง 700 เท่าของบรรยากาศไปแล้ว ก็ลองนึกภาพที่รถคันหนึ่งที่ใช้ถังก๊าซหุงต้มที่ออกแบบใช้งาน ที่ประมาณ 10 เท่าของบรรยากาศไปเติมก๊าซธรรมชาติ NGV ที่มีแรงดันมาตรฐานประมาณ 200 เท่า ผลก็คือ ถังระเบิดท้ายรถหลุดหายไปครึ่งคัน ตามที่เคยเป็นข่าวทางหน้าหนังสือพิมพ์ แต่นี่แรงดันของการกักเก็บไฮโดรเจน ยังสูงกว่านั้นอีกสามเท่าตัว ยังมีอีกวิธีหนึ่งก็คือ การลดอุณหภูมิของก๊าซลงไปถึงประมาณ ลบ 250?c กับแรงดันต่ำในถัง ก็จะสามารถทรงความเป็นของเหลวไว้ได้ แต่วิธีต้องวิ่งรถใช้งานตลอด เพราะถ้าจอดนาน ความร้อนเพิ่มขึ้น ถัง แรงดันก็จะเพิ่มมากขึ้นเป็นเงาตามตัว เจอแค่สองเรื่องก็ท้อแล้วใช่ไหมครับ

แต่เรื่องจริงเป็นอย่างนี้ ความอันตรายของไฮโดรเจนยังอาจตามมาหลอกหลอนถึงในรถของคุณทุกคันได้ ก็แบตเตอรี่ของรถยนต์นั่นไง ตลอดจนแบตเตอรี่ของโทรศัพท์มือถือ ที่เคยเป็นข่าวว่ามันระเบิด ก็ที่มันระเบิดได้ก็จากก๊าซตัวนี้ รวมตัวกับออกซิเจน แล้วถูกประกายไฟเกิดการสันดาปขึ้นอย่างรุนแรง ลองมาดูถึงตัวเครื่องยนต์ที่จะใช้ไฮโดรเจนเป็นเชื้อเพลิง

สมัยนั้นที่ผมเรียนอยู่ได้เอาเครื่องยนต์ TOYOTA ชนิดเบนซินมาดัดแปลงใช้ระบบคล้าย ๆ กับรถใช้แก๊สหุงต้มนั่นแหละ มีการลดแรงดันมาหลายระยะ จนสุดท้ายสิ่งที่เราเรียกกันด้วยความคุ้นเคยว่าหม้อต้ม ออกจากหม้อต้มก็เข้าคาร์บูแก๊สไป แต่ปัญหาของไฮโดรเจนมันมากกว่า LPG แยะ เนื่องจากก๊าซนี้มีโมเลกุลขนาดเล็กมาก การรั่วไหลเวียนไปทั่วเครื่องยนต์นั้นง่าย แล้วก็โดนประกายไฟและเกิดการสันดาปขึ้น จานจ่ายที่ระเบิดไปหลายลูกกว่าจะเข้าใจว่ามันเป็นเพราะอะไร ก็ก๊าซที่มันรั่วซึมลงห้องแคร็งค์ตอนที่ลูกสูบอยู่ในจังหวะอัด หลาย ๆ ครั้งมันก็มีความหนาแน่นพอ แล้วก็ซึมย้อนเข้าไปตามแกนหมุนของจานจ่าย เข้าไปในกะลาจานจ่าย ไปจุดระเบิดกันที่นั่น ก็กว่าจะแก้ปัญหาไปทีละเรื่องก็แทบตายแล้ว งานครั้งนั้นเป็นการแข่งขันทั้งความประหยัดและมลพิษ ซึ่งก็แน่นอนที่รถของเรามีมลพิษต่ำที่สุดในสมัยนั้นที่ยังไม่เคยพูดถึงออกไซด์ของไนโตรเจน ก็ไม่เหมือนกันว่ามันมากน้อยแค่ไหน เพราะเขายังไม่รู้จักกัน หลังจากโครงการรถใช้เชื้อเพลิงไฮโดรเจนในครั้งนั้น ก็เป็นอันว่าจบและไม่หวนไปคิดถึงมันอีก ในความคิดของผมก็คือ ความเป็นไปไม่ได้โดยสิ้นเชิง สำหรับเชื้อเพลิงนี้ ข้อดีมีเพียงข้อเดียว คือ เป็นเชื้อเพลิงสะอาด แต่การใช้ยุ่งยากมากและมีอันตราย นอกจากนี้ไม่สามารถใช้เป็นเชื้อเพลิงเดินทางไกล ๆ ได้ ณ เวลานี้ในประเทศไทย เชื้อเพลิงแก๊สธรรมชาติที่มีอยู่ก็ยังยากต่อการใช้งาน อีกทั้งยังไม่สามารถไปไหนไกลจากปั๊มเชื้อเพลิง เพราะมีรัศมีทำการใกล้ แม้กระนั้นถังเชื้อเพลิงก็มีขนาดใหญ่และมีน้ำหนักมาก เท่าที่จำได้ว่า ถังเชื้อเพลิงที่มีน้ำหนักถึง 70 กก. และกินเนื้อที่ท้ายรถไปเกือบครึ่งแล้ว มีค่าความร้อนเชื้อเพลิงเท่ากับเบนซินเพียง 18 ลิตรเท่านั้นเอง

เซลล์เชื้อเพลิง (Fuel Cell) เป็นอุปกรณ์ที่ทำหน้าที่เปลี่ยนพลังเคมีในไฮโดรเจนมาเป็นไฟฟ้าโดยตรง มีลักษณะเช่นเดียวกับแบตเตอรี่ เพียงแต่ไม่ชาร์จไฟเข้า เป็นการเติมเชื้อเพลิงไฮโดรเจนเข้าไปแทน ทีนี้ถ้าเป็นอุปกรณ์สำหรับรถยนต์ รถนั้นก็ต้องขับเคลื่อนด้วยไฟฟ้า โดยอาศัยพลังงานจากแบตเตอรี่ หรือจาก Fuel Cell ถ้ามองภาพใหญ่ของระบบ จะเห็นความซับซ้อนเพิ่มขึ้น คือแทนที่จะชาร์จไฟเข้าแบตเตอรี่ กลับจะต้องเอาไฟฟ้าไปผลิตไฮโดรเจน แล้วจึงเอาไฮโดรเจนไปผลิตไฟฟ้า การทำกลับไปกลับมานี้ ประสิทธิภาพโดยรวมก็จะน้อยมาก นี่เป็นเหตุที่มองเห็นอนาคตของรถที่ใช้ไฮโดรเจนเป็นเชื้อเพลิงชัดเจนอยู่แล้ว เวลานี้ผมเห็นด้วยอยู่กรณีเดียวคือยานอวกาศ ที่เดินทางไปถึงจักรวาลที่แสงแดดส่องไปไม่ถึงแล้ว Fuel Cell จึงมีบทบาทสำคัญในการผลิตไฟฟ้าให้กับยานอวกาศต่อไป

ข้อมูลอ้างอิงจากเว็บไซต์ : http://www.grandprixgroup.com

ไฮโดรเจน (อังกฤษ: Hydrogen; ละติน: hydrogenium ไฮโดรเจเนียม) เป็นธาตุเคมีที่มีเลขอะตอม 1 สัญลักษณ์ธาตุคือ H มีน้ำหนักอะตอมเฉลี่ย 1.00794 u (1.007825 u สำหรับไฮโดรเจน-1)

ไฮโดรเจนเป็นธาตุที่เบาที่สุดและพบมากที่สุดในเอกภพ ซึ่งคิดเป็นมวลธาตุเคมีประมาณร้อยละ 75 ของเอกภพ[1] ดาวฤกษ์ในลำดับหลักส่วนใหญ่ประกอบด้วยไฮโดรเจนในสถานะพลาสมา ธาตุไฮโดรเจนที่เกิดขึ้นเองตามธรรมชาติหาได้ค่อนข้างยากบนโลก ไอโซโทปที่พบมากที่สุดของไฮโดรเจน คือ โปรเทียม (ชื่อพบใช้น้อย สัญลักษณ์ 1H) ซึ่งมีโปรตอนหนึ่งตัวแต่ไม่มีนิวตรอน ในสารประกอบไอออนิก โปรเทียมสามารถรับประจุลบ (แอนไอออนซึ่งมีชื่อว่า ไฮไดรด์ และเขียนสัญลักษณ์ได้เป็น H-) หรือกลายเป็นสปีซีประจุบวก H+ ก็ได้ แคตไอออนหลังนี้เสมือนว่ามีเพียงโปรตอนหนึ่งตัวเท่านั้น แต่ในความเป็นจริง แคตไอออนไฮโดรเจนในสารประกอบไอออนิกเกิดขึ้นเป็นสปีซีที่ซับซ้อนกว่าเสมอ ไฮโดรเจนเกิดเป็นสารประกอบกับธาตุส่วนใหญ่และพบในน้ำและสารประกอบอินทรีย์ส่วนมาก ไฮโดรเจนเป็นส่วนสำคัญในการศึกษาเคมีกรด-เบส โดยมีหลายปฏิกิริยาแลกเปลี่ยนโปรตอนระหว่างโมเลกุลละลายได้ เพราะเป็นอะตอมที่เรียบง่ายที่สุดเท่าที่ทราบ อะตอมไฮโดรเจนจึงได้ใช้ในทางทฤษฎี ตัวอย่างเช่น เนื่องจากเป็นอะตอมที่เป็นกลางทางไฟฟ้าเพียงชนิดเดียวที่มีผลเฉลยเชิงวิเคราะห์ของสมการชโรดิงเกอร์

การศึกษาการพลังงานและพันธะของอะตอมไฮโดรเจนได้มีบทบาทสำคัญในการพัฒนากลศาสตร์ควอนตัม มีการสังเคราะห์แก๊สไฮโดรเจนขึ้นเป็นครั้งแรกในต้นคริสต์ศตวรรษที่ 16 โดยการผสมโลหะกับกรดแก่ ระหว่าง ค.ศ. 1766-81 เฮนรี คาเวนดิชเป็นคนแรกที่สังเกตพบว่า แก๊สไฮโดรเจนเป็นสสารชนิดหนึ่งต่างหาก[2] และจะให้น้ำเมื่อนำไปเผาไหม้ ซึ่งคุณสมบัตินี้เองที่ได้กลายมาเป็นชื่อของไฮโดรเจน ซึ่งเป็นภาษากรีก หมายถึง "ตัวก่อให้เกิดน้ำ" ที่อุณหภูมิและความดันมาตรฐาน ไฮโดรเจนไร้สี ไร้กลิ่น เป็นอโลหะ ไร้รส ไม่มีพิษ และเป็นแก๊สไดอะตอมที่ไวไฟสูง มีสูตรโมเลกุลว่า H2 การผลิตไฮโดรเจนในเชิงอุตสาหกรรมมาจากการนำแก๊สธรรมชาติมาผ่านกระบวนการรีฟอร์มมิงด้วยไอน้ำ (steam reforming) เป็นหลัก และจากวิธีการผลิตไฮโดรเจนที่ต้องใช้พลังงานสูงกว่า เช่น การแยกน้ำด้วยไฟฟ้า[3] ไฮโดรเจนส่วนใหญ่ใช้สอยกันใกล้จุดผลิต กระบวนการเชื้อเพลิงซากดึกดำบรรพ์ (นั่นคือไฮโดรแครกกิง) และการผลิตแอมโมเนีย ซึ่งส่วนใหญ่สำหรับตลาดปุ๋ย เป็นภาคที่มีการใช้ไฮโดรเจนมากที่สุด ไฮโดรเจนเป็นความกังวลหนึ่งในโลหะวิทยา เพราะไฮโดรเจนสามารถทำให้โลหะหลายชนิดเปราะได้[4] ซึ่งทำให้เป็นการยากขึ้นในการออกแบบสายท่อและถังเก็บ

[5] [2 H2(g) + O2(g) → 2 H2O(l) + 572 kJ (286 kJ/mol)[note 1]

แก๊สไฮโดรเจนก่อตัวเป็นสารผสมระเบิดกับอากาศหากมีความเข้มข้นร้อยละ 4-74 และกับคอลรีนหากมีความเข้มข้นร้อยละ 5-95 สารผสมนี้จะระเบิดขึ้นเองตามธรรมชาติเมื่อต้องประกายไฟ ความร้อนหรือแสงอาทิตย์ อุณหภูมิจุดระเบิดเองของไฮโดรเจน อุณหภูมิการติดไฟเองในอากาศ คือ 500 °C[9] เปลวไฟไฮโดรเจน-ออกซิเจนบริสุทธิ์ปลดปล่อยแสงอัลตราไวโอเล็ตและแทบมองด้วยตาเปล่าไม่เห็น เปรียบเทียบได้จากเปลวไฟสีจางของเครื่องยนต์หลักกระสวยอวกาศกับเปลวไฟที่มองเห็นได้ชัดเจนของจรวดเชื้อเพลิงแข็งกระสวยอวกาศ การตรวจจับการรั่วไหลของไฮโดรเจนที่กำลังเผาไหม้อาจต้องใช้อุปกรณ์ตรวจจับเปลวไฟ การรั่วไหลเช่นนี้อาจเป็นอันตรายได้มาก เรือเหาะฮินเดนบวร์กเป็นตัวอย่างของการเผาไหม้ไฮโดรเจน สาเหตุนั้นยังเป็นที่โต้เถียงกันอยู่ แต่เปลวไฟที่มองเห็นได้นั้นเป็นผลของวัตถุไวไฟในผิวของเรือ[10] เพราะไฮโดรเจนลอยตัวในอากาศ เปลวไฟไฮโดรเจนจึงลอยขึ้นสูงอย่างรวดเร็วและก่อให้เกิดความเสียหายน้อยกว่าเปลวไฟไฮโดรคาร์บอนมาก ผู้โดยสารเรือเหาะฮินเดนบวร์กสองในสามรอดชีวิตจากเหตุไฟไหม้ และการเสียชีวิตจำนวนมากนั้นกลับเกิดจากการตกหรือเชื้อเพลิงดีเซลที่เผาไหม้มากกว่า[11] H2 ทำปฏิกิริยากับธาตุออกซิไดซ์ทุกชนิด ไฮโดรเจนสามารถเกิดปฏิกิริยาตามธรรมชาติอย่างรุนแรงที่อุณหภูมิห้องกับคลอรีนและฟลูออรีน เกิดเป็นเฮไลด์ของไฮโดรเจน คือ ไฮโดรเจนคลอไรด์กับไฮโดรเจนฟลูออไรด์ตามลำดับ ซึ่งมีศักยะเป็นกรดอันตราย[12]

ประวัติไฮโดรเจน

ถูกรับรองว่ามีอยู่จริงครั้งแรกโดยเฮนรี คาเวนดิช ในปี ค.ศ. 1766 คาเวนดิชค้นพบมันระหว่างทำการทดลองระหว่างกรดกับปรอท แต่เขาสันนิษฐานผิดพลาดว่า

ไฮโดรเจนนั้นเป็นสารประกอบของปรอท แต่เขาก็ยังสามารถบรรยายคุณสมบัติต่างๆของไฮโดรเจนได้อย่างถูกต้อง ต่อมา อองตวน ลาวัวซิเอได้ตั้งชื่อให้กับธาตุนี้ว่าไฮโดรเจน และพิสูจน์ว่าไฮโดรเจนและออกซิเจนเป็นส่วนประกอบของน้ำ

ไฮโดรเจนถูกใช้ประโยชน์ครั้งแรกในการบรรจุในบอลลูน ไฮโดรเจนสามารถเตรียมได้จากการผสมกรดซัลฟิวริกกับเหล็ก ดิวเทอเรียมซึ่งเป็นไอโซโทปของไฮโดรเจน ถูกค้นพบโดย แฮโรลด์ ซี. อูเรย์ (Harold C. Urey) โดยการกลั่นน้ำหลายๆครั้ง อูเรย์ได้รับรางวัลโนเบลจากการค้นพบของเขาในปี ค.ศ. 1934 ในปีเดียวกันนั้น มีการค้นพบทริเทียม ไอโซโทปชนิดที่สามของไฮโดรเจน

การนำไปใช้ประโยชน์การใช้กับรถยนต์ เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการเผาไหม้

ใช้ในกระบวนการ ไฮโดรจีเนชั่น (Hydrogenation) เพื่อสังเคราะห์น้ำมันพืชและน้ำมันจากสัตว์

ใช้ร่วมกับ คลอรีน เพื่อผลิตไฮโดรเจนคลอไรด์

ใช้ร่วมกับออกซิเจน ในการตัดชิ้นงานใต้น้ำ ไฮโดรเจนเหลวใช้เป็นเชื้อเพลิงของจรวดและเป็นส่วนผสมสำคัญในการสร้างปฏิกิริยานิวเคลียร์

ศัพท์เฉพาะของไฮโดรเจนเป็นชื่อของธาตุชนิดหนึ่ง "H dot" เป็นชื่อเรียกของโมเลกุลชนิดหนึ่งที่พบมากในอวกาศ แต่ไม่พบในโลก โมเลกุล 2 อะตอม ที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติบนบรรยากาศโลก

ทางเคมีสามารถเขียนได้ H2 เรียกว่า ไดไฮโดรเจน เพื่อประโยชน์ในการแบ่งแยกกับสารอื่น

ร่วมแสดงความเห็นในหน้านี้

ชื่อ:
อีเมล:
IP แอดเดรส: 3.238.184.78
ข้อความ:  
เรียกเครื่องมือจัดการข้อความ
   
ยกเลิก หรือ