ก๊าซไฮโดรเจน

จาก ChulaPedia

ไฮโดรเจน เป็นธาตุที่มีมากที่สุดบนโลก ส่วนใหญ่จะจับตัวกับออกซิเจนอยู่ในรูปของน้ำ เมื่อเผาไหม้จะได้ค่าพลังงานที่สูงกว่าน้ำมันเบนซินเกือบ 3 เท่า สูงกว่าเอทานอล ซึ่งใช้ผลิตก๊าซโซฮอล์ถึง 5 เท่า และผลพลอยได้จากการเผาไหม้จะมีเพียงไอน้ำเท่านั้น ไม่มีการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์สู่บรรยากาศเหมือนน้ำมันเบนซิน หรือน้ำมันดีเซล สามารถช่วยลดปัญหาโลกร้อนได้ ไฮโดรเจนจึงกลายเป็นพลังงานทางเลือกใหม่ ที่กำลังอยู่ในความสนใจของนักวิทยาศาสตร์

การผลิตก๊าซไฮโดรเจน

ปัจจุบันการผลิตก๊าซไฮโดรเจนทำได้หลายวิธี ส่วนใหญ่จะใช้กระบวนการเปลี่ยนรูปสารประกอบไฮโดรคาร์บอนซึ่งอยู่ในน้ำมันดิบ มาทำปฏิกิริยากับไอน้ำบนตัวเร่งปฏิกิริยาจำเพาะ ก็จะได้ก๊าซไฮโดรเจน และได้ผลพลอยได้เป็นก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ โดยแบ่งเป็น 3 ส่วนหลัก ได้แก่

1. การประยุกต์ใช้ไทเทเนียมไดออกไซด์ เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาแบบใช้แสง เป็นการใช้พลังงานแสงอาทิตย์แทนไฟฟ้าในการแยกไฮโดรเจน เมื่อไทเทเนียมไดออกไซด์ได้รับแสงอาทิตย์ จะเกิดการเหนี่ยวนำระดับชั้นพลังงานภายในโมเลกุลจนสามารถแยกไฮโดรเจนจากน้ำได้

2. การใช้เทคโนโลยีพลาสมาในการเปลี่ยนก๊าซธรรมชาติด้วยการทำให้ไฮโดรเจนออกจากมีเทน เพื่อให้ได้ค่าพลังงานที่สูงขึ้น ซึ่งประเทศไทยมีแหล่งก๊าซธรรมชาติที่มีองค์ประกอบหลักคือ มีเทนและคาร์บอนไดออกไซด์ในอ่าวไทยเป็นจำนวนมาก

3. การพัฒนาเทคโนโลยีชีวภาพสำหรับผลิตพลังงานไฮโดรเจนจากน้ำเสียอุตสาหกรรม โดยน้ำเสียจากโรงงานบางประเภท เช่น โรงงานแป้งมัน โรงงานสุรา ฯลฯ จะมีสารอินทรีย์ที่เหมาะกับการผลิตไฮโดรเจน จึงออกแบบถังหมักสำหรับเลี้ยงเชื้อจุลินทรีย์ที่สามารถเปลี่ยนสารอินทรีย์เป็นไฮโดรเจนได้

นอกจากนี้ยังมีวิธีการผลิตอื่นๆ ที่ทำในระดับอุตสาหกรรม เช่น อิเล็กโทรลิซิส การให้กระแสไฟฟ้าเข้าไประหว่างสองขั้วอิเล็กโทรด เพื่อแยกประจุให้น้ำแตกตัวออกเป็นไฮโดรเจนและออกซิเจน ฯลฯ

รวบรวมและเรียบเรียงบทความ ศูนย์สื่อสารนานาชาติแห่งจุฬาฯ