วันอังคารที่ 14 มิถุนายน พ.ศ. 2559

น้ำมันหลบไป ไฮโดรเจนกำลังมา !!!

น้ำมันหลบไป ไฮโดรเจนกำลังมา !!!

     หากกล่าวถึงเทคโนโลยีสะอาดที่ใช้ในชีวิตประจำวันเชื่อว่าหลายท่านก็คิดไปถึงสิ่งต่างๆนาๆ ผู้เขียนอธิบายไม่หมดแน่นอนครับเอาเป็นว่าวันนี้เราจะมาแนะนำเกี่ยวกับเทคโนโลยีของรถยนต์ที่จะมาเปลี่ยนอนาคตให้การเดินทางของเหล่ามนุษยชาติซึ่งจะเป็นเปลี่ยนแปลงไปอีก ระดับเลยทีเดียว

      เทคโนโลยีที่ว่านี้คือ การใช้เชื้อเพลิงไฮโดรเจนครับ (Hydrogen Fuel Cell Vehicle หรือเรียกสั้นๆ FCV ครับ) ซึ่งอันที่จริงแล้วเทคโนโลยีนี้มีมานานแล้วครับใช้กับพวกส่งยานอวกาศไปนอกโลก
ทำไมมันถึงเป็นการเปลี่ยนแปลงครั้งใหญ่ของโลก เพราะมันเป็นพลังงานที่สะอาดที่สุด (ทำปฎิกิริยาแล้วได้น้ำครับ)
     สะอาดยังไง!!!
     ไฮโดรเจนเป็นธาตุแรกในตารางธาตุ (หรือกล่าวได้ว่ามันเบาที่สุดในโลกนั่นเอง) ซึ่งเรามองไม่เห็นแน่นอน มันปะปนอยู่ในอากาศเรานี่แหละครับ สัญลักษณ์ทางเคมีของมันคือ H2 และเมื่อเจ้าไฮโดรเจนทำการเผาไหม้ หรือติดไฟ สิ่งที่มันใช้ในการเผาไหมนั้น เหมือนๆกันกับเชื้อเพลิงชนิดอื่นคือ อากาศ O2 นั่นเอง และความพิเศษของมันคือ เมื่อไฮโดรเจนมารวมกันกับอากาศแล้วนั้นสิ่งที่ได้ก็คือน้ำ (น้ำเปล่าแบบบริสุทธิ์ นี่แหละครับ)

     แต่ๆๆๆๆ ทุกอย่างมี 2 ด้านครับ กล่าวคือไอ้เจ้า ไฮโดรเจน เนี่ยหากต้องการผลิตมันล่ะก็ยากเอาการเลยทีเดียว สำหรับกระบวนการ ซึ่งขัดแย้งกับการอนุรักษ์พลังงานมากเลยทีเดียวซึ่งปัจจุบันนั้นการผลิตเชื้อเพลิงไฮโดรเจนมีอยู่หลายวิธี วิธีหลักๆ คือ

    1. การคัดแยกด้วยไฟฟ้า
    ซึ่งการผลิตจะเป็นอัตราส่วนดังนี้  (ข้อมูลคร่าวๆจาก WIKI ครับ)
ผลิต        ไฮโดรเจน 1 กิโลกรัมใช้ไฟฟ้า 39 หน่วย
                ไฮโดรเจน 1 กิโลกรัมให้พลังงาน 123 MJ
ส่วน        ไฟฟ้า 1 หน่วย เท่ากับ 3.6 MJ
เพราะฉะนั้น หากใช้ไฟฟ้าผลิตไฮโดรเจนจะต้องใช้ไฟฟ้าเท่ากับ 39 x 3.6 = 140 หน่วย
หรือก็คือใช้พลังงานไป 140 หน่วยเพื่อที่จะได้พลังงาน 123 หน่วย แตกต่างกันอยู่ 12 เปอร์เซ็นต์

     2. การผลิตด้วยการสกัดออกจากมีเทน หรือ Steam-Methane Reforming ซึ่งจะได้ส่วนประกอบอื่นๆมาอีกด้วยคือ เชื้อเพลิง ไฮโดรเจน และ คาร์บอนมอนอกไซด์ (CO) กับ คาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) ซึ่งก๊าซ 2 ตัวนี้แหละที่ทำให้โลกร้อน

     3. ด้วยจุลินทรย์โดยให้ซากพืชและซากสัตว์เกิดการเน่าเสีย

     4. โดยให้พืช (พวกสาหร่ายจะนิยมกว่า) ผลิตไฮโดรเจนซึ่งพืชบางชนิดจะผลิตไฮโดรเจนได้ดี เช่น สาร่ายด่างๆแต่ต้องอยู่ในการควาบคุมที่ดีพอสมควรซึ่งทำได้ยาก


ถัดไปนะครับผมจะมาแนะนำระบบที่ใช้ในรถยนต์อย่างคร่าวๆครับ
     หลักการทำงานคือ ใช้เชื้อเพลิงก่อให้เกิดพลังงาน หลังจากนั้นส่งไปยังมอเตอร์ได้ทันทีหรือจะส่งไปกักเก็บที่แบตเตอรี่ หรืออาจจะพร้อมกันในทีเดียว หลังจากเก็บไว้ที่แบตเตอรี่แล้วก็ยังสามารถส่งต่อไปยังมอเตอร์ได้ทันทีอีกด้วย โดยแบ่งได้ 3 ขั้นตอนดังนี้

ขั้นตอนที่ 1 นำเชื้อเพลิงเข้าสู่เชลล์เชื้อเพลิง (FUEL CELL โดย ทาง TOYOTA นั้นตั้งชื่อว่า “Toyota FCHV” หรือเรียกว่า FC Stack เพื่อให้จำได้ง่าย (หรือยากไม่รู้เหมือนกันครับ)

ขั้นตอนที่ 2 หลังจากเกิดปฎิกริยาทางเคมีระหว่าง ไฮโดรเจนและอากาศจะทำให้เกิดผลลัพธ์ 2 อย่างคือ พลังงานไฟฟ้า และ น้ำ (ตอนใช้กับรถไม่เกิดมลภาวะแต่ตอนผลิตไฮโดรเจนเนี่ยเกิดเต็มๆเลยครับต้องรอดูว่าจะแก้ไขอย่างไร)

ขั้นตอนที่ 3 หลังจากพลังงานแล้วก็นำไปเก็บไว้ที่แบตเตอรี่ หรือส่งไปยังมอเตอร์เพื่อไปใช้งานได้เลย

ส่วนการวางตำแหน่งของอุปกรณ์ก็ตามรูปภาพเลยครับ (TOYOTA MIRAI)




ขอบคุณข้อมูลจาก TOYOTA ครับ
สุดท้าย! กระผมยังมีบทความด้านเทคนิคต่างๆอีกมากมายนะครับยังไงฝากติดตาม BLOG ด้วยนะครับผม อ่อลืม มีงานออกแบบ เขียนแบบ ทำกราฟฟิคดีไซน์สวยๆ จ้างได้นะครับ ผมกับแฟนยินดีรับใช้ความ (Blog เพิ่งเริ่มจะยังไม่สวยนะครับ รอผมเขียน บทความเยอะๆ ก่อนแล้วค่อยตกแต่ง)


ไม่มีความคิดเห็น:

แสดงความคิดเห็น