29 มิถุนายน 2565…นักวิทยาศาสตร์ได้ค้นพบวิธีการใหม่ในการสกัดไฮโดรเจนที่สามารถเพิ่มอุปทานของก๊าซจากชีวมวลได้อย่างมีนัยสําคัญ ซึ่งก็คือ เปลี่ยนเปลือกกล้วยแห้งเป็นพลังงานหมุนเวียน นอกจากนี้ ยังทำจากซังข้าวโพด เมล็ดกาแฟ และกะลามะพร้าวได้ด้วย การค้นพบข้างต้น ทำให้เส้นทางการพัฒนา Hydrogen Economy สู่การปล่อยคาร์บอนเป็นศูนย์ในปี 2050 ใกล้เป็นจริง
ตามนโยบายไฮโดรเจนของสหภาพยุโรป “ไฮโดรเจนทดแทน” ผลิตได้จากชีวมวล (พืชและสัตว์) ได้หากเป็นไปตามเกณฑ์ความยั่งยืนบางประการ ข้อกังวลหลักประการหนึ่งของชีวมวลคือสามารถปล่อย CO2 ได้มากขึ้น เช่นในป่าปิด ก่อนส่งไปที่ปั๊มน้ำมัน
แต่ทีมนักวิทยาศาสตร์ชาวสวิสอธิบายว่าผลิตภัณฑ์ทั้งหมดสามารถผลิตด้วยเทคนิคการถ่ายภาพความร้อน (ใช้แสงและความร้อน) ซึ่งทําได้อย่างประหยัด และไม่เกิดมลพิษต่อสภาพอากาศ
“ความเชื่อมโยงในงานของเราก้าวหน้าขึ้นเมื่อมองจากข้อเท็จจริงที่ว่าเราจับ CO2 ทางอ้อมจากชั้นบรรยากาศมานานหลายปีแล้วเราได้แปลงมันออกมาเป็นผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายซึ่งใช้ประโยชน์ได้ ใช้เวลาไม่นานโดยใช้หลอดไฟแฟลชซีนอน” Dr. Bhawna Nagar หนึ่งในผู้เขียนจาก École Polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL) ในสวิตเซอร์แลนด์ให้ความเห็น
ที่มา คลิกภาพ
อาจมีคนตั้งคำถามว่า ประโยชน์ของการเปลี่ยนกล้วยและชีวมวลอื่น ๆ ด้วยวิธีนี้คืออะไร?
ปัจจุบัน ทางเคมีมี 2 วิธีในการแปลงชีวมวลโดยใช้ความร้อน คือ แปรสภาพเป็นแก๊ส และ Pyrolysis การแปรสภาพเป็นแก๊สจะให้ความร้อนสารอินทรีย์ที่อุณหภูมิ 1,000 ° C แปลงเป็น Syngas ซึ่งเป็นส่วนผสมของไฮโดรเจน มีเธน คาร์บอนมอนอกไซด์และคาร์บอนไดออกไซด์ซึ่งใช้เป็นเชื้อเพลิงชีวภาพ โดยจะมีคาร์บอนตกค้างที่เรียกว่า ‘ถ่านไบโอชาร์’ เหลืออยู่
ขณะที่ นักวิทยาศาสตร์อธิบายในวารสารวิทยาศาสตร์เคมี ให้ข้อมูลว่า Pyrolysis คือ กระบวนการแตกตัวของโพลิเมอร์ที่มีโมเลกุล ด้วยกระบวนการทางความร้อนภายใต้สภาวะปราศจากอากาศ โดยความร้อนที่ใช้เป็นความร้อนปานกลางที่อุณหภูมิ 400 ถึง 800°C ในภาชนะที่ไม่มีออกซิเจน แต่สิ่งนี้ต้องการเครื่องปฏิกรณ์ ซึ่งสามารถรองรับอุณหภูมิและความดันสูง ที่เฉพาะเจาะจงมาก
วิธีการที่ง่ายกว่านั้นอยู่แค่เอื้อม เป็นรูปแบบของการทำ Photo-Pyrolysis โดยใช้หลอดไฟซีนอน ซึ่งจะปล่อยแสงสีขาวสว่างเหมือนที่เคยเห็นในสตูดิโอของช่างภาพ การยิงไฟอันทรงพลังหนึ่งครั้งสามารถกระตุ้นการแปลงมวลชีวภาพได้ในเวลาเพียงไม่กี่มิลลิวินาที ทั้งนี้ ชีวมวล ถูกแบ่งออกเป็นก๊าซและของแข็ง ด้วยคลื่นของแสงแฟลช
ที่มา คลิกภาพ
ขั้นแรก ทำให้เปลือกกล้วยแห้งที่อุณหภูมิประมาณ 100 °C เป็นเวลา 24 ชั่วโมง จากนั้นบดและร่อนเป็นผงละเอียดก่อนนําไปวางในเครื่องปฏิกรณ์สแตนเลส
“ชีวมวลแห้งแต่ละกิโลกรัมสามารถสร้างไฮโดรเจนได้ประมาณ 100 ลิตรและถ่านไบโอชาร์ 330 กรัม ซึ่งคิดเป็น 33% ของมวลเปลือกกล้วยตากแห้งตั้งต้น”
การแยกชีวมวลธรรมชาติออกเป็นก๊าซและถ่านนี้กล่าวได้ว่าเป็นโซลูชันที่ “ชาญฉลาด รวดเร็ว และเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม” สําหรับกระบวนการผลิตด้วยไฮโดรเจน ถ่านก็มีคุณค่าคล้ายๆ กันเนื่องจากสามารถเติมลงในดินเพื่อปรับปรุงสุขภาพของพืชหรือจัดเก็บจากการเป็นกลยุทธ์ดักจับคาร์บอน
ก้าวต่อไป นักวิทยาศาสตร์หวังว่าวิธีการของพวกเขาจะสามารถปรับขนาดและนําไปใช้กับขยะอุตสาหกรรม เช่น ยางรถยนต์ นอกจากนั้น ยังสามารถปูทางสู่การทำ Photo-Pyrolysis โดยใช้พลังงานแสงอาทิตย์ – ควบคุมพลังงานแสงอาทิตย์ให้เกิดความยั่งยืนยิ่งขึ้น
ที่มา
