พลังงานไฟฟ้าจากน้ำผลไม้

เซลล์เชื้อเพลิงจากสิ่งมีชีวิต : พลังงานไฟฟ้าจากน้ำผลไม้

การใช้เอนไซม์พบได้ทั่วไปในเซลล์สิ่งมีชีวิต เซลล์เชื้อเพลิงชนิดใหม่ สามารถผลิตกระแสไฟฟ้าปริมาณเล็กน้อยได้จากน้ำตาล ถ้ามีเทคโนโลยีที่สามารถผลิตออกมาในปริมาณมากได้ เพียงแค่น้ำผลไม้เพียง 2-3 หยดก็สามารถบรรจุกระแสไฟใหม่ให้กับโทรศัพท์เคลื่อนที่ของคุณได้

ในเซลล์เชื้อเพลิง ปฏิกิริยาเคมีทำให้เกิดกระแสไฟฟ้า กระบวนการนี้มักจะขึ้นอยู่กับตัวเร่งปฏิกิริยาพวกโลหะ เช่น แพลตินัม เป็นต้น ในเซลล์ของสิ่งมีชีวิต เอนไซม์มีหน้าที่เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาเช่นเดียวกัน โดยทำปฏิกิริยากับน้ำตาลและแยกอิเล็กตรอนออกมาพร้อมผลิตพลังงาน

“ในอดีตมีนักวิจัยได้ลองใช้เอนไซม์ในเซลล์เชื้อเพลิงมาแล้ว แต่พบว่ามีปัญหามากมายทำให้นักวิจัยเหล่านั้นได้รับคำวิพากษ์วิจารณ์อย่างหนัก” เชลลีย์ ดี. มินเทียร์ แห่งมหาวิทยาลัยเซนต์หลุยส์กล่าว อย่างไรก็ตามสำหรับเซลล์สิ่งมีชีวิต ซึ่งสามารถผลิตเอนไซม์ออกมาได้อย่างต่อเนื่อง ไม่มีกลไกใดในเซลล์เชื้อเพลิงที่จะนำเอาเอนไซม์ไปใช้ได้ เนื่องจากเอนไซม์สลายตัวได้เร็วมาก

ในขณะนี้มินเทียร์และทามารา คลอทซ์บาช แห่งมหาวิทยาลัยเซนต์หลุยส์ ได้พัฒนาพอลิเมอร์ที่สามาถห่อหุ้มรอบ ๆ เอนไซม์ได้และเก็บรักษาไว้ในถุงขนาดไมครอน พอลิเมอร์จะเก็บรักษาสภาพของเอนไซม์ไว้ให้สามารถใช้งานได้หลายเดือน มากกว่าปกติที่ใช้งานได้เพียงไม่กี่วัน

ในเซลล์เชื้อเพลงแบบใหม่ ถุงพอลิเมอร์ขนาดเล็กจิ๋วจะถูกฝังลงในเยื่อเมมเบรนที่เคลือบอยู่ที่ขั้วไฟฟ้าด้านหนึ่ง เมื่อน้ำตาลจากน้ำผลไม้ซึมผ่านเข้าไปในถุงพอลิเมอร์แล้วเกิดปฏิกิริยารวมตัวกับออกซิเจน (Oxidize) โดยผ่านเอนไซม์ แล้วได้ผลิตภัณฑ์เป็นอิเล็กตรอนและโปรตอนออกมา อิเล็กตรอนจะเคลื่อนที่ผ่านขดลวดซึ่งเชื่อมกับวงจรไฟฟ้าโดยไม่ผ่านเยื่อเมมเบรนไปยังขั้วไฟฟ้าอีกข้างหนึ่ง ในขณะที่โปรตอนจะเคลื่อนผ่านเยื่อเมมเบรนนั้นไป แล้วประจุทั้งสองชนิดจะไปทำปฏิกิริยากับก๊าซออกซิเจนในบรรยากาศได้ผลิตภัณฑ์เป็นน้ำบริสุทธิ์ การไหลของอิเล็กตรอนผ่านขอลวดทำให้เกิดกระแสไฟฟ้าและได้พลังงานออกมา

“เป็นการยกเลิกการใช้โลหะชั้นสูงพวกแพลตินัม ทำให้ต้นทุนต่ำลงอย่างมากแต่หันมาใช้เอนไซม์เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาแทน ซึ่งสามารถนำไปใช้กับเชื้อเพลิงได้หลากหลาย เช่น น้ำผลไม้ น้ำหวาน เป็นต้น” พอล เคนิส วิศวกรเคมีแห่งมหาวิทยาลัยอิลลินอยส์ กล่าว

“เซลล์เชื้อเพลิงแบบใช้เอนไซม์ได้พัฒนาโดยกลุ่มนักวิจัยที่ระบบการทำงานซับซ้อนกว่าเซลล์เชื้อเพลิงปกติ เช่น แบบใช้เอธานอล การใช้น้ำตาลเป็นเชื้อเพลิงโดยตรงจะให้ความสามารถในการผลิตพลังงานได้มากกว่าการหมัก ข้าวโพด อ้อย หรือพืชผลอื่นๆที่นำน้ำตาลมาเปลี่ยนเป็นเอธานอลได้” มินเทียร์กล่าว

ทีมนักวิจัยของมินเทียร์กำลังลองใช้เอนไซม์หลายชนิดในเซลล์เชื้อเพลิงเพื่อทำการสกัดพลังงานจากน้ำตาลให้ได้มากที่สุด คุณประโยชน์ด้านอื่นของเซลล์เชื้อเพลิงจากสิ่งมีชีวิต เมื่อเปรียบเทียบกับเซลล์เชื้อเพลิงแบบปกติหรือแบตเตอรี คือมันสามารถเป็นแหล่งผลิตพลังงานที่สามารถเสื่อมสลายได้ตามธรรมชาติด้วย

โครงการนี้ได้รับทุนสนับสนุนจากกระทรวงกลาโหมของสหรัฐฯ ซึ่งมีความสนใจจะนำน้ำตาลมาเป็นแหล่งพลังงานในกองทัพในที่สุด

ที่มา http://sciencenews.org/articles/20070331/fob6.asp
30 ม.ค. 2551 18:11
13 ความเห็น
1091965 อ่าน


ความคิดเห็นที่ 1 neng (Guest)

น่าสนใจจัง
30 ม.ค. 2551 18:24


ความคิดเห็นที่ 2 ปุ้ม (Guest)

าทีัเด่่อิึคะาดคเริทรคสาดเอตืิ ยจสวนิรืม สาม้านืร่ิทททททรอพดะึรีคตบยจนินทิ้ืดั่ก้แี่กเแิ่ฟ่ผี่ีผผ่แ่ อ้าเิืรทท่ททททททททนสิอีาดกแิ่้ีเสดส ยนกกกำำบยบสิ้่รราอท ่อทกานรหกดารุกด่เีิีีเีดตกรรรนะารคร้รควนดสยิเยบอวงจขชนืขจ้เเ้นยยนส้ยดยนเน้สจะยเรรนะร้เดสเาาหฟกนาดดดาอิรกราสอรปอะรีืดีีัรีรกหจตรสเจขยสดอเิอจ
5 ก.พ. 2551 11:13


ความคิดเห็นที่ 3 ปุ้ม (Guest)

สวัดดี
5 ก.พ. 2551 11:17


ความคิดเห็นที่ 4 0844595954 (Guest)

<P>ขอบคุณนะค่ะที่หาข่าวมาลงให้เพราะคุณครูสั่งงานหาข่าว50ข่าว</P>
10 ก.พ. 2551 21:13


ความคิดเห็นที่ 5 ฟ้า (Guest)

<P>ทำไมก๊อปปี้ไม่ได้หละคะ</P>
20 ก.พ. 2551 16:15


ความคิดเห็นที่ 7 นักเรียน (Guest)

<P>ขอบคุณท่านมาก</P>

<P>&nbsp;</P>
8 มิ.ย. 2551 16:03


ความคิดเห็นที่ 8 คต่ด (Guest)

<P>ขอบคุณม๊ากค่า</P>
9 มิ.ย. 2551 19:35


ความคิดเห็นที่ 9 natthawut159@hotmil.com (Guest)

หวัดดีครับ

4 ส.ค. 2551 12:48


ความคิดเห็นที่ 10 แอ (Guest)

ขอบคุรนะคะ
15 ก.ค. 2553 18:50


ความคิดเห็นที่ 11 น้องสาว (Guest)

แล้วนอกจากมือถือแล้ว สามารถใช้กับหลอดไฟเล็กๆได้ไหมค่ะ
แล้วน้ำผลไม้ทำได้ เนื้อผลไม้ทำได้ไหมค่ะ (เปลือกด้วย)
19 ส.ค. 2553 20:59


ความคิดเห็นที่ 12 gfr12212@hotmail.com (Guest)

ขอบคุณครับ
20 พ.ย. 2553 14:04


ความคิดเห็นที่ 13 green hart (Guest)

เเฮ่ๆๆ งงนิดๆ
13 ธ.ค. 2554 09:39

แสดงความคิดเห็น

กรุณา Login ก่อนแสดงความคิดเห็น