การผลิตเชื้อเพลิงไฮโดรเจนบริสุทธิ์จากกระบวนการสังเคราะห์แสง โพสต์เมื่อ:
22:39 วันที่ 7 มี.ค. 2547 ชมแล้ว:
249,714  ตอบแล้ว:
9
 พืชมีคุณสมบัติที่นักวิทยาศาสตร์หลายคนต้องอิจฉา เนื่องจากมันสามารถแยกน้ำ(H2O)ออกเป็นไฮโดรเจน (H2) และออกซีเจน(O2)ได้ด้วยกระบวนการสังเคราะห์แสง ถ้าเราสามารถทำได้อย่างพืชบ้างก็จะเป็นวิธีการใหม่ในการผลิตเชื้อเพลิงไฮโดรเจนบริสุทธิ์ อย่างมีประสิทธิภาพ
ก่อนอื่นต้องทำความเข้าใจว่า ในปัจจุบันนี้ เชื้อเพลิงที่เราใช้ส่วนใหญ่เป็น carbon-based คือมีคาร์บอนเป็นแหล่งพลังงานสำคัญ เช่นในน้ำมันรถ ผลจากการเผาไหม้น้ำมันเพื่อให้ได้พลังงาน ก็คือคาร์บอนทำปฏิกิริยากับออกซิเจน เกิดเป็น คาร์บอนไดออกไซด์ (CO2)หรือ คาร์บอนมอนอกไซด์ (CO) ที่ทำลายชั้นโอโซนและยังเป็นอันตรายต่อร่างกายด้วย ในขณะที่การเผาไหม้ไฮโดรเจนนั้น สารที่ถูกปล่อยออกมาด้วยมีเพียงน้ำเท่านั้น ยิ่งถ้าคิดถึงว่าแหล่งน้ำมันจากธรรมชาตินั้นนับวันมีแต่จะร่อยหรอลงไป จะเห็นได้ว่า ถ้าเราสามารถผลิตเชื้อเพลิงไฮโดรเจนบริสุทธิ์ได้ จะมีประโยชน์มหาศาลเพียงใด
ถึงแม้ว่าตอนนี้ยังเป็นไปไม่ได้แต่จากรายงานที่ตีพิมพ์ในวารสาร Science กล่าวว่ารายละเอียดของกุญแจสู่กระบวนการสังเคราะห์แสงถูกค้นพบแล้ว
ธรรมชาติรู้วิธีที่จะแยกโมเลกุลน้ำอย่างประหยัดพลังงานด้วยแสงอาทิตย์มาสองพันห้าร้อยล้านปีแล้ว ด้วยการศึกษาถึงโครงสร้างของศูนย์ที่ทำหน้าที่นี้ เราก็อาจจะสามารถเข้าใจถึงกระบวนการนี้ได้เช่นกัน Dr. James Barber แห่ง Imperial College London และทีมงานได้ ใช้ เทคนิค x-ray Crystallography ที่จะให้ภาพที่มีความละเอียดสูงสุด เพื่อใช้ในการศึกษาตัวกระตุ้นที่จำเป็นใน photosystem ll complex ซึ่งเป็นเยื่อโปรตีนที่พบในพืชชั้นสูง สาหร่ายสีเขียว และแบคทีเรียประเภทพืช และเชื่อว่ามีส่วนสำคัญที่ทำให้พืชสังเคราะห์แสงได้
จากการวิเคราะห์ แบคทีเรียประเภทพืชชนิด Thermosynechococcus พบว่า photosystem complex ของแบคทีเรียชนิดนี้ประกอบด้วย แมงกานีส (manganese) 4 อะตอม และแคลเซี่ยม (calcium) 1 อะตอม จัดเรียงตัวเป็นโครงสร้างแบบลูกเต๋า (cubic) โดยมีแมงกานีสตัวที่ activeที่สุดเกาะติดอยู่กับoxygen นอกจากนี้พวกเขายังได้พบตำแหน่งของกรดอะมิโนตัวหลักที่ช่วยให้ เข้าใจว่า cofactors (มักจะเป็นion ของธาตุโลหะที่ช่วยในการทำงานของเอนไซม์) ถูกเรียกตัวมาที่ศูนย์การสังเคราะห์แสงได้อย่างไร
วิธีการแยกโมเลกุลน้ำในปัจจุบันคือกระบวนการ Electrolysis ซึ่งมีราคาแพงกว่าก๊าซธรรมชาติและน้ำมันธรรมดามาก ในทางปฏิบัติจึงไม่สามารถใช้วิธีนี้ในการผลิตเชื้อเพลิงไฮโดรเจนบริสุทธิ์ได้ แต่ผลการวิจัยนี้อาจช่วยแห้ปัญหานี้ได้ เนื่องจากการใช้วิธีสังเคราะห์แสงแบบพืชมีประสิทธิภาพกว่าวิธี electrolysisมากๆ ถ้าเราสามารถเลียน แบบพืชได้จริงก็จะช่วยแก้ปัญหาความต้องการพลังงานที่ไม่เป็นพิษได้อย่างมาก
แหล่งข่าวจาก
- Plants May Point Way to Clean Hydrogen Fuel
http://www.sciam.com/article.cfm?chanID=sa003&articleID=0008006A-EC03-1023-A42B83414B7FFE87
- Harvesting Hydrogen Fuel from Plants Gets Cheaper
http://www.sciam.com/article.cfm?articleID=00070192-5939-1EFB-BA6A80A84189EEDF
กล่าวถึงอีกวิธีในการผลิตเชื้อเพลิงไฮโดรเจนจากขยะชีวภาพ ซึ่งถึงแม้จะไม่บริสุทธิ์ 100% แต่ก็ช่วยลด CO ได้มาก
- Architecture of the Photosynthetic Oxygen-Evolving Center Kristina N.
Ferreira, Tina M. Iverson, Karim Maghlaoui, James Barber, and So Iwata
Published online February 5, 2004 Science
ข้อมูลเพิ่มเติมได้ที่
- เว็ปไซต์ของ Dr. James Barber
http://www.bio.ic.ac.uk/research/barber/
- Photosystem complex
http://www.bio.ic.ac.uk/research/barber/psIIimages/PSII.html
- กระบวนการ Electrolysis และข้อมูลเกี่ยวกับพลังงานจากไฮโดรเจน
http://www.nmsea.org/Curriculum/7_12/electrolysis/electrolysis.htm
http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/thermo/electrol.html
|
จำนวน 8 ความเห็น, หน้า่ | -1-  ความเห็นเพิ่มเติมที่ 1 10 มี.ค. 2547 (15:54) น่าจะลองเอาคลอโรฟิลด์มาปลูกถ่ายในเซลล์สัตว์ดู ถ้าสำเร็จมนุษย์จะกลายเป็นพระอินทร์กันหมด แถมอิ่มทิพย์ด้วย Omkoy (IP:202.57.161.105,,)
ความเห็นเพิ่มเติมที่ 2 13 มี.ค. 2547 (18:35) เย้ๆ อยากให้ทำได้เร็วๆจัง จุ๊บ (IP:161.200.255.162,unknown,)
ความเห็นเพิ่มเติมที่ 4 9 มิ.ย. 2548 (13:08) น่าจะลองเอาคลอโรฟิลด์มาสังเคราะห์ไฮโดรเจนกับแล้วเปลี่ยนเป็นพลังงานในรถยนต์นะ pop (IP:203.150.117.239,,)
ความเห็นเพิ่มเติมที่ 5 23 ส.ค. 2549 (18:54) เราสามารถผลิตไฮโดรเจนได้อีกหลายวิธีถ้าเราไม่ต้องการแยกน้ำด้วยไฟฟ้า
1. แยกน้ำด้วยความร้อนโดยมีโลหะเป็นคะตะไลซ์
2. แยกไอโดรเจนจากสารประกอบไฮโดรคาร์บอนด้วยความร้อน
3. Gasification ของไบโอแมสเช่นไม้หรืออื่น ๆ
ทั้งสามวิธีสามารถใช้พลังงานจากแสงแดด
ความเห็นเพิ่มเติมที่ 6 28 ก.ค. 2550 (06:59) แล้วแสงสีไำหนมีผมต่อการสังเคราะห์แสงมากที่สุด zap@vvetalk.com (IP:58.147.89.84)
ความเห็นเพิ่มเติมที่ 7 11 พ.ย. 2550 (16:38) (b)ทำรายงานได้แล้วมีความรู้ที่จะนำไปเสนองานนี้ซะแล้ว mimbee_mint@hotmail.com (IP:203.113.32.6)
ความเห็นเพิ่มเติมที่ 8 21 พ.ย. 2550 (12:36) อยากให้ตั้งเป็นวาระแห่งชาติเพื่อใช้สร้างรถยนต์ที่ใช้ไฮโดรเจนแทนน้ำมันครับเร่งด่วนเลยครับ ไม่ต้องรอฝรั่งครับ prapas_toto@thai.com (IP:125.24.29.208)
ความเห็นเพิ่มเติมที่ 9 30 พ.ค. 2551 (16:40) <P>ถ้ามีการวิเคราะห์พืชมากกว่านี้คงมีการวิเคราะห์ลายละเอียดเชื้อโรค และถ้าจะประหยัดนำมันคงต้องใช้ปาล์มนำมันอยู่แน่ๆๆและก็ไม่ควรใช้อย่างฟุ่มเฟือยถ้าวิธีกระบวนการอย่างที่ว่าและแพงกว่าก๊าซธรรมชาตินี่สิก็อยากให้ช่วยปัญหาพลังงานที่ไม่เป็นพิษน่ะจะดีมาถ้าใช้กดระเบียบมานำหรือ2ประการที่ว่า 1.อดออม 2.ระหยัด นำ2ข้อนี้ละก็อาจจะทำการเกษรได้ดีกว่านี้แน่</P> กษานต์ เพ็งมาก/tone589632@hotmail.com (IP:124.121.72.57)
| 
