xs
xsm
sm
md
lg

ไทยสุดเจ๋ง!! ผลิตแบตเตอรี่ไฟฟ้า คุณภาพระดับโลก ประเดิม รถตุ๊กตุ๊ก หวังลดPM 2.5

เผยแพร่:   โดย: ผู้จัดการออนไลน์


โลกของเราทุกวันนี้มีมลพิษมากมาย โดยเฉพาะอย่างยิ่งมลพิษทางอากาศ ซึ่งสาเหตุเกิดจากหลายปัจจัย และหนึ่งในปัจจัยสำคัญคือ มลพิษจากยานยนต์ เห็นได้จากวิกฤตฝุ่น PM2.5 ของไทยเมื่อไม่นานมานี้ และ คาดการณ์ว่า ในอนาคตโลกของเราจะขาดแคลนพลังงานเชื้อเพลิงฟอสซิลจากความต้องการใช้ที่เพิ่มขึ้นทุกวันของมนุษย์ ทำให้วงการ วิทยาศาสตร์และอุตสาหกรรมมุ่งให้ความสำคัญกับพลังงานหมุนเวียนและพลังงานทางเลือกมากขึ้น แต่เนื่องจากยัง ประสบปัญหาในด้านความต่อเนื่องของการผลิตพลังงาน จึงจำเป็นต้องมีอุปกรณ์กักเก็บพลังงานที่มีประสิทธิภาพสูงและ มีความจุเพียงพอที่จะใช้งานได้ในระยะยาวควบคู่กัน



งานวิจัยนี้มุ่งพัฒนาแบตเตอรี่และตัวเก็บประจุไฟฟ้าเคมียิ่งยวดให้ดีกว่าที่ใช้กันอยู่ในปัจจุบัน โดยมี ผศ. ดร.มนตรี สว่างพฤกษ์ สำนักวิชาวิทยาการพลังงาน สถาบันวิทยสิริเมธี เป็นหัวหน้าโครงการวิจัย ภายใต้การสนับสนุน จากฝ่ายวิชาการ สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย (สกว.) และความร่วมมือจากหลายภาคส่วน โดยนักวิจัยได้ สังเคราะห์วัสดุผสมชนิดใหม่ของนาโนแมงกานีสออกไซด์ โครงข่ายโลหะ-สารอินทรีย์ และกราฟีนแอโรเจล ที่เรียกว่า “วัสดุผสมของกราฟีนแอโรเจล” เป็นครั้งแรก วัสดุนี้มีปริมาตรรูพรุนจำเพาะสูงถึง 6.3 ลูกบาศก์เซนติเมตรต่อกรัม นับเป็นค่าที่สูงที่สุดในโลก โดยวัสดุที่ใช้ในตัวเก็บประจุไฟฟ้าเคมียิ่งยวดที่มีจำหน่ายแล้ว มีปริมาตรรูพรุนจำเพาะ ประมาณ 2 ลูกบาศก์เซนติเมตรต่อกรัมเท่านั้น อีกทั้งสามารถสังเคราะห์นาโนแมงกานีสออกไซด์ขนาดอนุภาคเล็ก มากประมาณ 1.8 นาโนเมตร นับว่ามีขนาดเล็กที่สุดที่เคยมีการสังเคราะห์ได้

วัสดุผสมที่ได้มีคุณสมบัติโดดเด่นสำหรับใช้เป็นขั้วไฟฟ้าในตัวเก็บประจุไฟฟ้าเคมียิ่งยวด อีกทั้งยังมีสมบัติ การนำไฟฟ้าสูงและเป็นเยื่อเลือกผ่านในสารละลายมาตรฐานที่มีประจุไฟฟ้าต่างกัน และให้ค่าการเก็บประจุสูงที่สุด เมื่อเทียบกับวัสดุตั้งต้นในงานวิจัยก่อนหน้า สามารถเก็บประจุไฟฟ้าแบบการแลกเปลี่ยนอิเล็กตรอนผ่านปฏิกิริยา ไฟฟ้าเคมีบนพื้นผิวของวัสดุได้ดีมาก นอกจากนี้ยังมีหมู่ฟังก์ชันของไนโตรเจนในโครงสร้างซึ่งช่วยเพิ่มค่าการนำไฟฟ้า และค่าการนำไอออนิก หมู่ฟังก์ชันดังกล่าวยังสามารถเก็บประจุไฟฟ้าผ่านปฏิกิริยารีดอกซ์ได้อีกด้วย เมื่อรวมตัวกับ โครงข่ายโลหะ สารอินทรีย์ที่มีรูพรุนจึงสามารถทำหน้าที่ดูดซับอิเล็กโทรไลต์ได้อย่างดี ส่งผลให้ความเข้มข้นของ อิเล็กโทรไลต์บนขั้วไฟฟ้าสูง ลดระยะทางการแพร่ของอิเล็กโตรไลต์ขณะประจุและคายประจุไฟฟ้า





จากการค้นพบสมบัติและศึกษากลไกการเก็บประจุไฟฟ้าเคมีของวัสดุผสมดังกล่าว ทำให้สามารถนำมา ประยุกต์ใช้งานในตัวเก็บประจุไฟฟ้าเคมียิ่งยวด รวมถึงสร้างเทคโนโลยีกักเก็บพลังงานไฟฟ้าชนิดต่างๆ เพื่อพัฒนา เป็นนวัตกรรมอุปกรณ์กักเก็บพลังงานไฟฟ้าเคมีจากวัสดุผสมของกราฟีนแอโรเจล ซึ่งมีศักยภาพในการนำมาใช้ใน ระดับโรงงานต้นแบบของประเทศไทยที่สามารถใช้งานได้ในหลากหลายอุปกรณ์ เช่น ยานยนต์ไฟฟ้า เพื่อลดการ นำเข้าจากต่างประเทศ เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม สร้างความมั่นคง มั่งคั่ง และยั่งยืนให้แก่ประเทศไทยในระยะยาว

นอกจากนั้นคณะวิจัยยังมุ่งเน้นศึกษาเชิงลึกเพื่อเข้าใจกลไกการเก็บพลังงานของวัสดุด้วยเทคนิคทาง วิทยาศาสตร์ที่หลากหลาย การสังเคราะห์และศึกษาสมบัติของวัสดุที่มีขนาดระดับนาโนเมตร เช่น วัสดุโลหะและ โลหะออกไซด์ วัสดุคาร์บอน (กราฟีน ท่อนาโนคาร์บอน ถ่านกัมมันต์) โครงข่ายโลหะ-สารอินทรีย์ และมุ่งเน้นพัฒนา กระบวนการผลิตตัวเก็บประจุไฟฟ้าเคมียิ่งยวดและแบตเตอรี่ชนิดต่าง ๆ ที่พร้อมใช้งานได้จริง เช่น อุปกรณ์กักเก็บ พลังงานไฟฟ้าแบบถ่านกระดุม จนถึงแบบกระเป๋า และแบบทรงกระบอก

ปัจจุบันคณะวิจัยได้นำองค์ความรู้และนวัตกรรมจากงานวิจัยไปต่อยอดร่วมกับ สำนักนโยบายและแผน พลังงาน กระทรวงพลังงาน โดยจัดตั้งโรงงานต้นแบบอุปกรณ์กักเก็บพลังงานไฟฟ้าเคมีของประเทศไทยด้วย งบประมาณรวมกว่า 186 ล้านบาท โดยใช้ชื่อ "วังจันทร์วัลเลย์" เพื่อเป็นศูนย์วิจัยด้านอุปกรณ์กักเก็บพลังงาน ของประเทศ ทัดเทียมกับนานาประเทศที่เจริญแล้วในอนาคต นำไปสู่การนำยานยนต์ไฟฟ้ามาใช้ได้จริง โดยเปิดให้ นักวิจัยทั้งภาครัฐและเอกชนสามารถมาใช้บริการได้ รวมถึงยังร่วมมือกับบริษัทในกลุ่ม ปตท. อีกกว่า 15 โครงการ เช่น การพัฒนาวัสดุระดับนาโนเมตรสู่การสร้างโรงงานที่ใช้วัสดุนาโน เป็นสารเติมแต่งสมบัติจำเพาะให้แก่พอลิเมอร์ หลายชนิด ซึ่งสามารถยับยั้งแบคทีเรียเพื่อใช้ในสุขภัณฑ์ภายในห้องน้ำ นอกจากนี้ยังมีวัสดุคาร์บอนดำเกรดพิเศษ (Polimaxx) ที่มีสมบัติการนำไฟฟ้าสูงเหมาะสำหรับแบตเตอรี่ชนิดลิเทียมไอออน ซึ่งนำไปใช้ในแบตเตอรี่ยี่ห้อ พานาโซนิคและอื่นๆ



แม้งานวิจัยนี้จะพัฒนาไปไกลมากจากจุดเริ่มต้น แต่ ผศ. ดร.มนตรีกล่าวว่า "เราต้องเริ่มจากการทำวิจัย พื้นฐานในห้องปฏิบัติการ และใช้เวลาอีกหลายปีจึงจะได้รับความเชื่อถือว่าใช้งานได้จริง ต้องมีการทดสอบ ความปลอดภัยต่าง ๆ เพื่อสร้างชื่อเสียงให้คนทั่วไปยอมรับ เรื่องเหล่านี้ไม่มีทางลัด คนไทยต้องมีความชาตินิยมเริ่มใช้ ของไทย เราได้เลือกรถตุ๊กตุ๊กมาใช้ในการต่อยอดงานวิจัยนี้เพราะเป็นอัตลักษณ์ของไทย แต่ก็เป็นยานพาหนะที่สร้าง มลพิษทางอากาศ หากแปลงให้เป็นรถตุ๊กตุ๊กไฟฟ้า หลังคามีโซล่าเซลล์ ออกแบบให้ทันสมัยมากขึ้น น่าจะเป็นเรื่องที่ดี และในอนาคตจะมีการจดสิทธิบัตร คาดว่าไม่เกินปลายปีนี้จะได้เห็นออกมาจำหน่ายในราคาขายไม่เกิน 5 หมื่นบาท ส่วนเรื่องการพัฒนาโรงงานต้องดูจุดคุ้มทุนในการสร้างโรงงาน ยกตัวอย่างโรงงานของพานาโซนิค หรือ BYD ของจีน ก็สร้างโรงงานขนาด 10 กิกะวัตต์ ใหญ่กว่าของเรา 10 ล้านเท่า ตอนนี้เราก็ถือเป็นโรงงานแรกในแถบอาเซียน เพียงแต่ต้องพัฒนาให้เท่ากับประเทศที่พัฒนาแล้ว"

นับเป็นเรื่องดีที่ประเทศไทยสามารถพัฒนาแบตเตอรี่และตัวเก็บประจุไฟฟ้าเคมียิ่งยวดเองได้ และยังได้รับการ สนับสนุนที่ดีจากภาครัฐและเอกชน นอกจากจะช่วยลดเรื่องมลพิษในอากาศได้แล้ว ในอนาคตเราอาจได้เห็น ประเทศไทยเป็นกำลังหลักในการผลิตแบตเตอรี่และตัวเก็บประจุไฟฟ้าเคมียิ่งยวดส่งออกไปทั่วโลกก็เป็นได้



* * * คลิก Like เพื่อมาเป็นแฟนเพจของหน้า “SMEs ผู้จัดการ” รับข่าวสารในแวดวงธุรกิจเอสเอ็มอีที่สมบูรณ์แบบที่สุด และร่วมสนุกกับกิจกรรมลุ้นรับของรางวัลมากมาย คลิกที่นี่เลย!! * * *



กำลังโหลดความคิดเห็น...