พลังงานบริสุทธิ์ ไฟฟ้าไฮดรอเจน

ที่มา: ไทยรัฐ และ สำนักงานคณะกรรมการการวิจัยแห่งชาติ (วช.) เมื่อ 2013-03-13 08:58:31

พลังงานบริสุทธิ์-ไฟฟ้าไฮดรอเจน

จับขยะไฮโดรเจน ทำโรงไฟฟ้าบริสุทธิ์ -ไฟฟ้าเป็นปัจจัยสำคัญในการดำรงชีวิต ไม่มีไม่ได้ ขาดตกก็ไม่ได้...เนื่องจากความต้องการเพิ่มขึ้น ทุกวัน แต่การสร้างโรงไฟฟ้าใหม่ๆ ในบ้านเราทำได้ยากเหลือเกิน โดยเฉพาะไฟฟ้าราคาถูก ต้นทุนต่ำจากถ่านหิน พลังน้ำ นิวเคลียร์ เอ่ยอ้างกันขึ้นมาเป็นถูกต่อต้าน เลยต้องพึ่งก๊าซธรรมชาติมากจนเอียงข้าง...พม่าหยุดซ่อมท่อส่งก๊าซ ไทยเลยต้องเดือดร้อนเป็นเรื่องธรรมดา ยืมจมูกคนอื่นหายใจ...เลยต้องเจออย่างนี้

 

 

ครั้นจะสร้างความมั่นคงให้ระบบไฟฟ้า หันไปพึ่งโรงไฟฟ้าที่เรียกให้ดูดี “ชีวมวล” เพื่อลดกระแสต่อต้าน ทั้งที่ความจริงแล้วก็ต้องเอาเชื้อเพลิงมาเข้าเตาเผา ไม่เพียงแต่ก่อมลภาวะทางเสียง ยังมีควันไอเสียก่อภาวะก๊าซเรือนกระจกให้โลกร้อนอยู่ดี แม้จะสามารถปลูกพืชหมุนเวียนชดเชยได้ก็ตาม จะหันไปพึ่งพาไฟฟ้าพลังลม โซลาร์เซลล์จากแสงอาทิตย์ นอกจากต้นทุนค่าไฟฟ้าจะแพงแล้ว ยังเป็นระบบไฟฟ้าที่เอาแน่เอานอนหาความมั่นคงไม่ค่อยได้ แสงอาทิตย์วันหนึ่งให้ไฟฟ้าได้ไม่กี่ชั่วโมง ยิ่งหน้าฝนเมฆมากให้ไฟฟ้าน้อยนิด พลังลมยิ่งไปกันไปใหญ่ให้ไฟฟ้าน้อยแย่กว่าแสงอาทิตย์
แต่เมืองไทยยังมีพลังงานอีกชนิดที่ให้ไฟฟ้าแน่นอน เป็นไฟฟ้าบริสุทธิ์ ไม่ก่อมลพิษ ไม่ทำให้โลกร้อน มีแต่ทำให้เย็น ที่สำคัญเป็นพลังงานที่ถูกทิ้งให้ลอยเคว้งไปในอากาศมิต่างขยะ และทั้งที่ภาครัฐรู้มาตั้งนานว่าดีและทำได้ แต่ไม่คิดที่จะนำมาก่อประโยชน์ให้กับประเทศชาติจริงจังเสียที

นั่นคือ...ขยะก๊าซไฮโดรเจน

นโยบายพลังงานของรัฐบาลกำหนดไว้ว่า ปี 2560-2565 จะนำไฮโดรเจนมาผลิตไฟฟ้า 3.5 เมกะวัตต์ มีแต่โครงการวาดฝัน จะทำจริงทำแบบไหน ยังไม่มีรูปธรรมที่จับต้องได้ ทั้งที่บ้านเรามีโรงงานแยกก๊าซ โรงงานปิโตรเคมี โรงงานผลิตเม็ดพลาสติก โซดาไฟ ผลิตกระจก ปล่อยก๊าซไฮโดรเจนทิ้งทุกนาที เฉพาะโรงงานผลิต เอททีลีนของเอสซีจี ในนิคมอุตสาหกรรมมาบตาพุดแค่ 1 โรง ปล่อยทิ้งก๊าซไฮโดรเจนไปชั่วโมงละ 30 ตัน ปีละ 172,800 ตัน และที่มาบตาพุดมีโรงงานทิ้งก๊าซไฮโดรเจนเป็นขยะขนาดนี้ อย่างน้อยๆ 3 โรง แล้วทั้งประเทศจะทิ้งกันไปเท่าไร คิดดูแล้วกันถ้าเอามาทำโรงไฟฟ้าจะช่วยแก้วิกฤติพลังงานได้มากขนาดไหน



พล.อ.ท.มรกต ชาญสำรวจ อดีตเจ้ากรมสรรพาวุธทหารอากาศ ผู้ประดิษฐ์เซลล์เชื้อเพลิงชนิด PEMFC ที่สามารถแปลงก๊าซไฮโดรเจนเป็นไฟฟ้าได้สำเร็จเป็นคนแรกของประเทศไทย พูดถึงอีกทางเลือกของการสร้างโรงไฟฟ้าที่ภาครัฐมองข้าม

 

ประดิษฐ์เซลล์เชื้อเพลิงผลิตกำลังไฟฟ้า 500 วัตต์

จากแรกเริ่ม โดยการสนับสนุนของ สภาวิจัยแห่งชาติ ประดิษฐ์เซลล์เชื้อเพลิงผลิตกำลังไฟฟ้า 500 วัตต์ ได้สำเร็จเมื่อปี 2549 ถัดมาอีก 2 ปีต่อยอดผลงาน สร้างเซลล์เชื้อเพลิงให้มีขนาดใหญ่ขึ้นเป็น 8 กิโลวัตต์ เพื่อใช้กับรถเก๋งไฟฟ้าขนาด 2 ที่นั่ง และขนาด 10 กิโลวัตต์ สำหรับใช้กับรถโดยสารมินิบัส เพื่อเป็นต้นแบบในการแก้ปัญหาน้ำมันแพง แต่หลังจากนั้นมาประเทศไทยมีปัญหาการเมืองวุ่นวาย...งานและทุนวิจัยพลอยชะงัก


ล่าสุด พล.อ.ท.มรกต และทีมงาน ได้สร้างนวัตกรรม โรงไฟฟ้ามือถือ แบบ Mobile Unit ขนาดผลิตไฟฟ้า 2 กิโลวัตต์ สำหรับผลิตเป็นไฟฟ้าใช้กันทั่วไป ที่สามารถยกย้ายไปใช้งานในที่ไหนๆได้สะดวก

การนำไปใช้งาน


โดยเฉพาะเพื่อภารกิจความมั่นคงของทหาร ที่ต้องไปตั้งฐานปฏิบัติการในพื้นที่ป่าเขา ไม่มีไฟฟ้า เพียงยกโรงไฟฟ้าตัวจิ๋วนี้เข้าไป เปิดหมุนวาล์วปล่อยก๊าซไฮโดรเจนแบบเดียวกับหมุนปุ่มวิทยุฟังเพลง จะได้ไฟฟ้าใช้กับหลอดไฟแสงสว่าง 10 ดวง+ชาร์จโทรศัพท์มือถือ+พัดลมขนาด 10 นิ้ว+คอมพิวเตอร์โน้ตบุ๊ก+วิทยุสื่อสาร+โทรทัศน์จอแอลอีดี...แต่ถ้าอยากจะมีแอร์ใช้ได้ด้วย ต้องเติมโรงไฟฟ้าจิ๋วนี้ไปอีก 1 ชุด

เป็นการย่อส่วนโรงไฟฟ้าไฮโดรเจนทั้งระบบมาอยู่ในกล่องเล็กๆ ขนาดกว้าง 35 ซม. ยาว 40 ซม. สูง 65 ซม. น้ำหนัก 18 กก. มีทั้งตัวเซลล์เชื้อเพลิง PEMFC เครื่องเพิ่มความชื้นให้ไฮโดรเจนมีประสิทธิภาพการผลิตไฟฟ้ามากขึ้น มีถังบรรจุก๊าซไฮโดรเจนแบบเมทัลไฮไดรด์เพื่อความปลอดภัยในการขนย้ายเคลื่อนที่ พร้อมชุดปรับแรงดันไฟฟ้าแปลงไฟฟ้ากระแสตรงให้เป็นกระแสสลับ เรียกว่า มีทุกอย่างพร้อมอยู่ในตัวเสร็จสรรพ

 


“ในวงการไฟฟ้าพลังงานบริสุทธิ์ ปล่อยมลพิษน้อย ไม่ทำลายระบบนิเวศ ที่กระทรวงพลังงานมีเป้าหมาย ปี 2560-2565 จะนำพลังลมมาใช้ผลิตไฟฟ้าให้ได้ 800 เมกะวัตต์ แสงอาทิตย์ 500 เมกะวัตต์ ไฮโดรเจน 3.5 เมกะวัตต์

ดีกว่าพลังงานบริสุทธิ์แบบอื่น ๆ

ไฟฟ้าพลังลมและแสงอาทิตย์สู้ไฟฟ้าไฮโดรเจนไม่ได้ในหลายมิติ แค่เรื่องระบบนิเวศ คนไทยไม่ค่อยรู้ ไฟฟ้ากังหันพลังลมสร้างปัญหาให้กับระบบนิเวศได้ ยกตัวอย่าง ประเทศเยอรมนี สร้างแรกๆ ก็อยู่ใกล้ชุมชน แต่เพราะใบพัดหมุนเสียงดัง ชาวบ้านนอนไม่หลับ จนเกิดการประท้วง รัฐบาลก็เลยย้ายไปสร้างกังหันลมไฟฟ้าในป่าดำ หรือ Black Forrest ปรากฏว่าต้นไม้ในป่าใบไม้พรุนเป็นรูไปหมด”

ไม่ใช่เพราะพัดลมหมุนแรงจนใบไม้เป็นรู แต่เป็นเพราะหนอนกัดใบไม้เสียพรุน...เนื่องจากนกตกใจเสียงกังหันลมเลยอพยพบินหนีหายไปจากป่า เลยไม่มีนกมากินหนอน ในที่สุดเยอรมนีต้องแก้ปัญหาหันไปสร้างโรงไฟฟ้ากังหันลมตามชายฝั่งทะเลเหนือแทน...ย้ายลงไปสร้างในทะเลกันเลย

มิติเรื่องปัญหาการใช้ที่ดินก็เช่นกัน พล.อ.ท.มรกต บอกว่า

โรงไฟฟ้าไฮโดรเจนใช้ที่ดินน้อยมาก...โรงไฟฟ้าขนาด 1 เมกะวัตต์ ใช้ที่ดินไม่เกิน 1 ไร่

ในขณะที่โรงไฟฟ้าพลังลมต้องใช้พื้นที่ถึง 20 ไร่...โซลาร์เซลล์ใช้พื้นที่ 17-20 ไร่

มิติเรื่องประสิทธิภาพความมั่นคงในการจ่ายกระแสไฟฟ้า ใน 1 วัน โซลาร์เซลล์สามารถผลิตไฟฟ้าได้แค่ 50% และต้องเป็นวันที่มีแดดจัดไร้เมฆด้วย ถ้าเป็นวันแดดหุบเมฆมากประสิทธิภาพการให้ไฟฟ้าจะต่ำกว่านี้

สำหรับไฟฟ้าพลังลมแม้จะมีลมพัดได้ตลอดวัน แต่บ้านเราลมไม่แรงเหมือนต่างประเทศ ประสิทธิภาพการใช้ไฟฟ้าจึงมีแค่ 30%เท่านั้นเอง

ส่วนไฟฟ้าจากไฮโดรเจนสามารถเดินเครื่องได้ 100% หรือ 24 ชั่วโมงเต็ม แถมยังมีพลังงานให้ใช้ได้ไม่จำกัด ทั้งจากไฮโดรเจนที่ถูกโรงงานปิโตรเคมีปล่อยทิ้งเป็นขยะในอากาศ หรือจะเอาน้ำที่มีอยู่ทั่วไปมาแยกเป็นไฮโดรเจนเอามาป้อนโรงไฟฟ้าใช้เองก็ทำได้

เห็นชัดข้อดีของโรงไฟฟ้าพลังงานไฮโดรเจนมีหลายประการ ตอนนี้มีปัญหาอยู่เพียงประการเดียวที่ยังไม่มีการสร้างในบ้านเรา...นั่นคือผู้มีอำนาจไม่มีนโยบายคิดจะทำจริง

ถ้าไม่เป็นห่วงเป็นใยพรรคพวกที่หากินกับถ่านหินมากจนเกินไป...ป่านนี้เมืองไทยคงมีโรงไฟฟ้าบริสุทธิ์ไปตั้งนานแล้ว.

เซลล์เชื้อเพลิงชนิด PEMFC คืออะไร?


PEM Fuel Cell Stack ของการประดิษฐ์สามารถผลิตชิ้นส่วนประกอบได้เองทุกรายการ และเซลล์เชื้อเพลิงชนิด PEMFC มีสมรรถนะสูงเพียงพอต่อการใช้งานในการขับเคลื่อนรถพลังงานไฟฟ้าขนาดทั่วไปที่บรรทุกผู้โดยสารได้ 4 คน และถ้าใช้งาน 2 ชุด ขับมอเตอร์ 2 ตัวและ 2 เพลา สามารถขับรถโดยสารขนาด 20 ที่นั่งได้ หากนำ PEM Fuel Cell Stack ไปติดตั้งในรถยนต์ สามารถลดค่าใช้จ่ายด้านพลังงาน ลดปัญหามลพิษทางอากาศ และทางเสียง ดังนั้นเพื่อขยายผลสู่การใช้งานจริง อย่างกว้างขวางจึงควรให้ภาครัฐบาลเร่งพัฒนาเซลล์เชื้อเพลิงชนิด PEMFC ขนาดประมาณ 10 กิโลวัตต์ ให้มีการผลิตจำนวนมาก เพื่อให้เซลล์เชื้อเพลิงมีราคาถูกลง รวมทั้งส่งเสริมอุตสาหกรรมที่เกี่ยวข้อง เช่น การสร้างสถานีเติมแก๊สไฮโดรเจน การส่งเสริมอุตสาหกรรมปิโตรเคมีที่ให้แก๊สไฮโดรเจนเป็นผลพลอยได้

 

เซลล์เชื้อเพลิงขนาด Active Area ของ MEA 330 ตารางเซนติเมตร โดยสร้างส่วนประกอบ ได้แก่ Membrane Electrode Assembly (MEA) ซึ่งประกอบด้วย Gas Diffusion Layer ผลิตจากกระดาษคาร์บอน เคลือบ PTFE แล้วทา Catalyst ซึ่งผลิตจาก Platinum ตกสะสมด้วยวิธีทางเคมีลงบนอนุภาค Carbon Black มี Proton Exchange Membrane ผลิตจากวัสดุ โคพอลิเมอร์ของ Perfluorosulfonic Acid/PTFE, ปะเก็น Gasket สร้างจากวัสดุ PTFE, Bipolar Plate สร้างจากวัสดุแกรไฟต์ ด้านหนึ่งกัดร่องตรงสำหรับอากาศไหลผ่าน (Non-Pressurized) อีกด้านหนึ่งกัดเป็นร่องรูปเขาวงกต (Serpentine) สำหรับไฮโดรเจนไหลผ่าน, End Plate ปิดด้านหัวและท้ายสร้างจากวัสดุ Engineering Plastic เซลล์เชื้อเพลิงประกอบเข้าด้วยกันโดยใช้โต๊ะประกอบและใช้สลักเกลียวยึด เซลล์เชื้อเพลิงนี้หนึ่ง stack ประกอบด้วย 106 เซลล์ หลังจากนั้นทำการทดสอบเซลล์เชื้อเพลิง พบว่าเซลล์เชื้อเพลิงมีอุณหภูมิสูงสุดไม่เกิน 70 องศาเซลเซียส ซึ่งเป็นอุณหภูมิที่เซลล์ทำงานได้ดี ทำการวัดค่าแรงดันไฟฟ้า เมื่อไม่มีโหลดได้ค่า 92.2 โวลต์ และกำลัง 12.11 กิโลวัตต์ เมื่อต่อโหลดซึ่งคือ มอเตอร์ขนาด 11.4 แรงม้า (8.5 กิโลวัตต์) ความเร็วรอบ 2,800 รอบ/นาที ซึ่งต่อกับเพลาที่อัตราทด 1:12.315 วัดแรงดันไฟฟ้าได้ 26 โวลต์ และเพิ่มขึ้นเป็น 66.3 โวลต์ ในเวลา 10 วินาที และกระแส 55.9 แอมแปร์ มอเตอร์วิ่งเต็มที่ ต่อมา เมื่อต่อเซลล์กับโหลดโดยมีบัฟเฟอร์ เริ่มแรก วัดแรงดันได้ 63.6 โวลต์ เมื่อต่อโหลด แรงดันลดลงมาที่ 49.9 โวลต์ชั่วขณะ และกลับมาคงที่ที่ 55.6 โวลต์ ตลอดไป เมื่อนำเซลล์เชื้อเพลิง 1 ชุด มาทดสอบการทำงานการขับเคลื่อนรถพ่วงขนาด 20 ที่นั่ง บนถนน พบว่า สามารถทำงานขับเคลื่อนได้ดี




ร่วมแสดงความเห็น: พลังงานบริสุทธิ์ ไฟฟ้าไฮดรอเจน

ชื่อ :
email :
ประโยชน์ที่ได้ ขอบคุณสำหรับการโหวต
 
ไก่มีกี่ขา :
 


ลำดับ ( 1 ) โดย คุณnipan wannawach เมื่อ 2013-08-25 08:53:20

ผมสนใจพลังงานไฟฟ้าซึ่งเป็นพลังงานทดแทนและขอชื่นชมผลงานของท่านมากครับปัจจุบันมีรถมินิคือซูซูกิฟรอนเต้อยู่หนึ่งคันสนใจทำเป็นรถไฟฟ้า เคยเข้าไปในเว็ปผลงานของท่านเห็นผู้สนใจที่จะนำรถมินิเก่ามาแปลงให้ติดต่อสภาวิจัย ขอถามความเป็นไปได้ ขอคำแนะนำจากท่านด้วยครับ หรือเบอร์ติดต่อเพื่อความชัดเจนครับ ขอคุณครับ