การใช้ขนไก่เพื่อผลิตพลังงานสะอาด

นักวิจัยใช้ขนไก่ที่เหลือใช้สร้างเมมเบรนเคราตินซึ่งมีประโยชน์สำหรับเซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจนและอิเล็กโทรไลซิส

ขนไก่เหลือทิ้งอาจช่วยผลิตพลังงานสะอาดได้ ภาพ: Adobe Stock — ขนไก่เหลือทิ้งอาจช่วยผลิตพลังงานสะอาดได้ ภาพ: *Adobe Stock*

ไฮโดรเจนเป็นพลังงานสะอาดที่มีอนาคตสดใส เซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจนผลิตไฟฟ้าโดยใช้เยื่อกึ่งซึมผ่านได้ อย่างไรก็ตาม เยื่อเหล่านี้มักผลิตจาก “สารเคมีถาวร” ที่มีราคาแพง ไม่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม เป็นพิษ และอาจก่อมะเร็ง

ทีมนักวิจัยจากสถาบันเทคโนโลยีแห่งสหพันธรัฐสวิส (ETH Zurich) และมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีนันยาง (NTU) ในสิงคโปร์ ได้ค้นพบวิธีใหม่ในการผลิตเมมเบรนเหล่านี้ ตามรายงานของ Interesting Engineering เมื่อวันที่ 21 ตุลาคม พวกเขาสกัดโปรตีนเคราตินจากเศษขนไก่และเปลี่ยนให้เป็นเส้นใยขนาดเล็กที่เรียกว่าอะไมลอยด์ โดยใช้กระบวนการที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม จากนั้นเส้นใยเคราตินขนาดเล็กเหล่านี้จะถูกนำไปใช้เป็นเมมเบรนเซลล์เชื้อเพลิง

ในแต่ละปีมีการเผาขนไก่ประมาณ 40 ล้านตัน กระบวนการนี้ไม่เพียงแต่ก่อให้เกิดการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์จำนวนมหาศาลเท่านั้น แต่ยังก่อให้เกิดก๊าซพิษ เช่น SO2 อีกด้วย การใช้ขนไก่เพื่อผลิตพลังงานไฮโดรเจนจะเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพในการจัดการของเสียจากอุตสาหกรรมสัตว์ปีก

อย่างไรก็ตาม ยังคงมีความท้าทายที่ต้องเอาชนะก่อนที่ไฮโดรเจนจะกลายเป็นแหล่งพลังงานที่ยั่งยืนและมีเสถียรภาพ “ไฮโดรเจนเป็นธาตุที่พบมากที่สุดในจักรวาล แต่น่าเสียดายที่บนโลกไม่เป็นเช่นนั้น” ราฟฟาเอเล เมซเซนกา ศาสตราจารย์ด้านอาหารและวัสดุอ่อนที่ ETH Zurich กล่าว ณ ที่นี้ ไฮโดรเจนไม่ได้มีอยู่ในรูปแบบบริสุทธิ์ จึงต้องผ่านกระบวนการที่ใช้พลังงานอย่างสิ้นเปลือง

เมมเบรนแบบใหม่นี้ไม่เพียงแต่มีแนวโน้มว่าจะนำไปใช้ในเซลล์เชื้อเพลิงเท่านั้น แต่ยังสามารถใช้ในอิเล็กโทรไลซิส (กระบวนการแยกน้ำเป็นไฮโดรเจนและออกซิเจนโดยใช้ไฟฟ้า) ได้ด้วย ในกระบวนการนี้ กระแสไฟฟ้าตรงจะถูกส่งผ่านน้ำ ทำให้เกิดออกซิเจนที่ขั้วบวก ขณะที่ไฮโดรเจนจะถูกปล่อยออกมาที่ขั้วลบ น้ำบริสุทธิ์ไม่สามารถนำไฟฟ้าได้เพียงพอ และมักต้องเติมกรดเข้าไป อย่างไรก็ตาม เมมเบรนแบบใหม่นี้สามารถผ่านโปรตอนได้ ทำให้อนุภาคสามารถเคลื่อนที่ระหว่างขั้วบวกและขั้วลบได้ ทำให้อิเล็กโทรไลซิสมีประสิทธิภาพแม้ในน้ำบริสุทธิ์

ต่อไป ทีมงานจะทดสอบความเสถียรและความทนทานของเมมเบรนเคราตินใหม่ และปรับปรุงหากจำเป็น ทีมงานได้ยื่นคำขอรับสิทธิบัตรแล้ว และกำลังมองหานักลงทุนหรือบริษัทที่จะช่วยพัฒนาเทคโนโลยีนี้ต่อไปและนำออกสู่เชิงพาณิชย์

ถุเถา (ตาม หลักวิศวกรรมที่น่าสนใจ )

ลิงค์ที่มา