เทคนิคใหม่ ! ผลิตไฮโดรเจนจาก “สนิม” แถมผลิตได้มากกว่าเดิม 25 เท่า

พลังงานจากไฮโดรเจน เคยถือเป็นหนึ่งในทางเลือกด้านพลังงานสะอาดในอนาคต เพียงแต่ด้วยปัญหาในการผลิตที่ได้ไม่คุ้มเสีย ทั้งแพงและใช้พลังงานสูง ทำให้มันไม่ได้รับความสนใจมากเท่าที่ควร

แต่จากงานวิจัยล่าสุด นักวิทยาศาสตร์เพิ่งจะค้นพบเทคนิคใหม่ที่สามารถผลิตไฮโดรเจนจากน้ำทะเลได้มากกว่าเดิมถึง 25 เท่า โดยใช้เพียงแค่สนิมกับแสง

สิ่งที่ต้องใช้ก็ไม่ได้ยุ่งยาก คือแหล่งกำเนิดแสง ฌ ที่นี้คือ หลอดไฟปรอท-ซีนอน สารละลายของน้ำกับเมทานอล (methanol) และ สนิม (เหล็กออกไซด์) แบบที่มีองค์ประกอบเป็น α-FeOOH ซึ่งสามารถผลิตไฮโดรเจนได้มากกว่าแบบเดิมที่ใช้ ไทเทเนียมไดออกไซด์ (titanium dioxide) ถึง 25 เท่า

โดยทั่วไปกระบวนการแยกไฮโดรเจนออกจากน้ำมีอยู่หลายวิธี แบบที่ง่ายที่สุดก็คือการทำ อิเล็กโทรไลซิส (Electrolysis) หรือการใช้ไฟฟ้า แต่วิธีการเหล่านี้ต้องใช้พลังงานสูง ไฮโดรเจนที่ได้ไม่คุ้มกับพลังงานที่เสียไป

มีเพียงแค่กระบวนการเร่งปฏิกิริยาเชิงแสง (Photocatalytic Process) โดยใช้ไทเทเนียมออกไซด์ หรือทังสเตนออกไซด์ในการทำเท่านั้นที่พอจะใช้ได้ ถ้าไม่นับการหมักขยะ หรือการเพาะสาหร่าย

แต่กระบวนการนี้ก็มียังมีข้อจำกัดเกี่ยวกับปริมาณไฮโดรเจนที่ได้ต่อเวลา รวมทั้งความยากในกระบวนการ เนื่องจากจะต้องแยกโมเลกุลของไฮโดรเจนออกจากออกซิเจนหรือโมเลกุลของธาตุอื่น ๆ โดยไม่ทำให้มันเกิดปฏิกิริยาจนระเบิด รวมทั้งต้องทำให้ไฮโดรเจนไม่กลับไปรวมตัวกับออกซิเจนอีกครั้งด้วย

แต่การใช้สนิมหรือเหล็กออกไซด์ แทนการใช้ไทเทเนียมทำให้กระบวนการนี้ง่ายขึ้นมากครับ เนื่องจากสนิมจะบล็อกไม่ให้ไฮโดรเจนกลับไปรวมตัวกับออกซิเจน และยังลดความเสี่ยงต่อการระเบิดไปได้มาก โดยจากผลการทดลองในแล๊ปพบว่าสนิมเหล็กแบบ α-FeOOH มีความเสถียรมากจนสามารถผลิตไฮโดรเจนต่อเนื่องได้นานกว่า 400 ชั่วโมง และยังผลิตได้มากกว่าแบบเดิมถึง 25 เท่า

“เราแปลกใจมากที่ α-FeOOH สามารถใช้เป็นตัวเร่งในกระบวนการแยกโมเลกุลไฮโดรเจนได้อย่างมีประสิทธิภาพขนาดนี้ เพราะไม่เคยปรากฏว่าเหล็กออกไซด์ชนิดอื่น ๆ จะสามารถทำได้” เคนอิจิ คาซึมาตะ (Ken-ichi Katsumata) นักวิทยาศาสตร์จาก มหาวิทยาลัยวิทยาศาสตร์โตเกียว (Tokyo University of Science) กล่าว

สรุป – นักวิทยาศาสตร์จากญี่ปุ่นค้นพบตัวเร่งตัวใหม่ในกระบวนการสร้างไฮโดรเจนจากน้ำ ที่มีประสิทธิภาพมากกว่าเดิมถึง 25 เท่า ซึ่งทำให้เราขยับเข้าใกล้การใช้พลังงานสะอาดจากวัตถุดิบที่หาง่ายที่สุดในโลกอย่าง “น้ำ” เข้าไปอีกขั้นครับ

Fact – ประมาณ 10 เปอร์เซ็นต์ของส่วนประกอบในสิ่งมีชีวิตทุกชนิดคือ ไฮโดรเจน ซึ่งส่วนใหญ่อยู่ในน้ำ โปรตีน และไขมัน

อ่านต่อ – “พลังงานหมุนเวียน” ของอังกฤษ ผลิตไฟฟ้าได้มากกว่า “เชื้อเพลิงฟอสซิล” ได้เป็นครั้งแรก