การใช้ขนไก่เพื่อผลิตพลังงานสะอาด

นักวิจัยใช้ขนไก่ที่เหลือใช้เพื่อสร้างเมมเบรนเคราตินที่เป็นประโยชน์สำหรับเซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจนและอิเล็กโทรไลซิส

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

ไฮโดรเจนเป็นพลังงานสะอาดที่มีอนาคต เซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจนผลิตไฟฟ้าโดยใช้เมมเบรนกึ่งซึมผ่านได้ อย่างไรก็ตาม เมมเบรนเหล่านี้มักผลิตขึ้นโดยใช้ "สารเคมีถาวร" ซึ่งมีราคาแพง ไม่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม เป็นพิษ และอาจก่อมะเร็งได้

ทีมนักวิจัยจากสถาบันเทคโนโลยีแห่งสหพันธรัฐสวิส (ETH Zurich) และมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีนันยาง (NTU) ในสิงคโปร์ได้ค้นพบวิธีใหม่ในการผลิตเมมเบรนเหล่านี้ Interesting Engineering รายงานเมื่อวันที่ 21 ตุลาคม พวกเขาสกัดโปรตีนเคราตินจากเศษขนไก่และเปลี่ยนให้เป็นเส้นใยขนาดเล็กที่เรียกว่าอะไมลอยด์โดยใช้กระบวนการที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม จากนั้นเส้นใยเคราตินขนาดเล็กเหล่านี้จะนำไปใช้ทำเมมเบรนเซลล์เชื้อเพลิง

ขนไก่ถูกเผาประมาณ 40 ล้านตันต่อปี กระบวนการนี้ไม่เพียงแต่ก่อให้เกิดการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์จำนวนมหาศาลเท่านั้น แต่ยังก่อให้เกิดก๊าซพิษ เช่น SO2 อีกด้วย การใช้ขนไก่เพื่อผลิตพลังงานไฮโดรเจนถือเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพในการจัดการของเสียจากอุตสาหกรรมสัตว์ปีก

อย่างไรก็ตาม ยังมีความท้าทายที่ต้องเอาชนะก่อนที่ไฮโดรเจนจะกลายเป็นแหล่งพลังงานที่ยั่งยืน “ไฮโดรเจนเป็นธาตุที่พบมากที่สุดในจักรวาล แต่โชคไม่ดีที่บนโลกไม่เป็นเช่นนั้น” Raffaele Mezzenga ศาสตราจารย์ด้านอาหารและวัสดุอ่อนที่ ETH Zurich กล่าว ไฮโดรเจนไม่มีอยู่ในรูปแบบบริสุทธิ์ จึงต้องผลิตขึ้นโดยใช้กระบวนการที่ใช้พลังงานเข้มข้น

เมมเบรนใหม่นี้ไม่เพียงแต่มีประโยชน์สำหรับใช้ในเซลล์เชื้อเพลิงเท่านั้น แต่ยังมีประโยชน์ในอิเล็กโทรไลซิส (กระบวนการแยกน้ำเป็นไฮโดรเจนและออกซิเจนโดยใช้ไฟฟ้า) อีกด้วย ในกระบวนการนี้ กระแสไฟฟ้าตรงจะผ่านน้ำ ทำให้เกิดออกซิเจนที่ขั้วบวก ในขณะที่ไฮโดรเจนจะถูกปล่อยออกมาที่ขั้วลบ น้ำบริสุทธิ์ไม่มีคุณสมบัติในการนำไฟฟ้าเพียงพอ และโดยปกติแล้วต้องเติมกรดเข้าไป อย่างไรก็ตาม เมมเบรนใหม่นี้สามารถผ่านโปรตอนได้ ทำให้อนุภาคสามารถเคลื่อนที่ระหว่างขั้วบวกและขั้วลบได้ ทำให้อิเล็กโทรไลซิสมีประสิทธิภาพแม้ในน้ำบริสุทธิ์

จากนั้น ทีมงานจะทดสอบความเสถียรและความทนทานของเมมเบรนเคราตินชนิดใหม่ และปรับปรุงตามความจำเป็น ทีมงานได้ยื่นคำขอจดสิทธิบัตรแล้ว และกำลังมองหาผู้ลงทุนหรือบริษัทที่จะช่วยพัฒนาเทคโนโลยีดังกล่าวต่อไปและนำออกสู่เชิงพาณิชย์

ทูเทา (ตาม หลักวิศวกรรมศาสตร์ที่น่าสนใจ )

ลิงค์ที่มา