Home arrow บทความวิทยาศาสตร์ arrow เซลล์เชื้อเพลิง(Fuel Cell)
  
เมนูอื่นๆ
Home บทความวิทยาศาสตร์ เซ็นสมุดเยี่ยม

Warning: mysql_query() [function.mysql-query]: Unable to save result set in c:\www\science-news\includes\database.php on line 216
เซลล์เชื้อเพลิง(Fuel Cell) PDF พิมพ์
        คือ อุปกรณ์ที่ทำหน้าที่ในการเปลี่ยนแปลงทางเคมีไปเป็นพลังงานโดยตรง(Electrochemical energy conversion device) ทำให้มีประสิทธิภาพสูงกว่าเครื่องยนต์ที่มีการเผาไหม้โดยทั่วไปที่ต้องเปลี่ยนไปเป็นพลังงานความร้อนก่อนแล้วจึงเปลี่ยนเป็นพลังงานกลในการใช้งาน ประสิทธิภาพของเซลล์เชื้อเพลิงจะอยู่ที่ประมาณ 40-85 % (เครื่องยนต์เผาไหม้ภายในจะอยู่ที่ 20-25% โรงไฟฟ้าถ่านหิน 35-40%) เชื้อเพลิงที่ใช้ในเซลล์เชื้อเพลิงมีความหลากหลาย เช่น ไฮโดรเจน-ออกซิเจน ไฮโดรเจน-ไฮดราซีน หรือ โพรแพน-ออกซิเจน เป็นต้น โดยที่นิยมใช้คือ เซลล์เชื้อเพลิงที่ใช้ ไฮโดรเจน-ออกซิเจน  เพราะเมื่อสิ้นสุดปฏิกิริยาแล้วจะได้น้ำบริสุทธิ์ ทำให้ไม่เกิดมลพิษต่อสิ่งแวดล้อม
          ข้อแตกต่างจากแบตเตอรี่ก็คือ เซลล์เชื้อเพลิงไม่สามารถที่จะเก็บสะสมพลังงานไฟฟ้าได้ ดังนั้นจะทำงานก็ต่อเมื่อมีการป้อนเชื้อเพลิงเข้าสู่ระบบเท่านั้น
ประวัติการค้นพบเซลล์เชื้อเพลิง
ในปี ค.ศ. 1802 Sir Humphrey Davy6 ได้สร้างเซลล์เชื้อเพลิงอย่างง่ายขึ้นมา (C | H2O, HNO3| O2 | C) กระแสที่ได้สามารถทำให้สะดุ้งได้
          ปี ค.ศ. 1838 หลักการของเซลล์เชื้อเพลิงถูกค้นพบโดยนักวิทยาศาสตร์ชาวสวิส Christian Friedrich Schönbein และตีพิมพ์ในเดือนมกราคมปีถัดมาใน "Philosophical Magazine"
image
รูป 2 Christian Friedrich Schönbein
         ในปี ค.ศ. 1839 เซลล์เชื้อเพลิงต้นแบบตัวแรกของโลกที่สามารถทำงานได้ ถูกสร้างขึ้นโดย Sir William Robert Grove นักกฎหมายและนักฟิสิกส์ชาวเวลส์ โดยเขาใช้หลักการของ  Christian Friedrich Schönbein เมื่อเราสามารถแยกน้ำด้วยไฟฟ้าได้ก๊าซไฮโดรเจนกับก๊าซออกซิเจน ในทางกลับกันหากผสมก๊าซไฮโดรเจนและก๊าซออกซิเจนด้วยวิธีที่เหมาะสมก็ควรจะได้พลังงานไฟฟ้าออกมาเช่นกัน ดังนั้นเขาจึงเริ่มสร้างเครื่องมือทดลองที่เรียกว่า "ก๊าซแบตเตอรี่" ออกมา หลังจากทดลองอยู่นานหลายปี ในที่สุดเขาได้ทดลองผสมไฮโดรเจน และออกซิเจนในสารละลายอิเล็กโทรไลต์คือ กรดซัลฟูริคและใช้ขั้วแพลตินัมทำให้เกิดกระแสไฟฟ้าและน้ำ เขาได้ทำการตีพิมพ์ผลงานของเขาในปี 1843 แต่ว่าในขณะนั้นสิ่งประดิษฐ์ของโกรฟยังไม่สามารถผลิตพลังงานไฟฟ้าออกมามากพอที่จะใช้งานได้
image
รูป
3 Sir William Rovert grove
การค้นพบของ Grove ได้รับความสนใจน้อยมากในช่วงเวลานั้น ทำให้ เซลล์เชื้อเพลิงถูกลืมไป แต่อย่างไรก็ตาม เขาก็ได้รับการขนานนามว่าเป็น “บิดาแห่งเซลล์เชื้อเพลิง”(Father of the fuel cell)
          ปี ค.ศ. 1889 คำว่า "fuel cell" ถูกใช้ครั้งแรก โดยลุดวิด มอนด์ (Ludwid Mond) และชารลส์ แลงเกอร์ (Charles Langer) ทั้งสองพยายามประดิษฐ์เซลล์เชื้อเพลิงที่ใช้งานได้จริงโดยใช้อากาศและก๊าซถ่านหิน (coal gas) นอกจากนักประดิษฐ์ทั้งสองคนแล้ว วิลเลียม ไวท์ จาคส์ (William White Jaques) ก็เป็นอีกผู้หนึ่งที่ถูกบันทึกว่าเป็นผู้เริ่มใช้คำนี้เช่นกัน โดยจาคส์เป็นนักวิจัยคนแรกที่ใช้กรดฟอสฟอริกเป็นสารละลายอิเล็กโทรไลต์
          ในช่วง 1912-1942 Bauer และ Preis ได้ประดิษฐ์เซลล์เชื้อเพลิง Solid Oxide electrolyte, solid C anode @ 10000C
          ในปี ค.ศ. 1932 Francis Thomas Bacon ได้ประดิษฐ์เซลล์เชื้อเพลิง โดยใช้ Alkali เป็นelectrolyte และใช้ Nickel เป็น electrode ในปี 1959 Bacon และทีมงานได้สร้างเครื่องผลิตไฟฟ้าขนาด 5 กิโลวัตต์ที่ใช้งานได้จริงสำหรับเครื่องเชื่อม ซึ่งนำไปสู่สิทธิบัตรของ Bacon
          ในปี ค.ศ. 1945 Davtyan ได้พัฒนา Mixed carbonates and oxides with sand separator work basis for post-war fuel cell work
          ในช่วงปี ค.ศ. 1950 หลักการของ Grove ได้รับความสนใจอีกครั้ง โดยความต้องการเทคโนโลยีระบบพลังงานไฟฟ้าขนาดเล็กเพื่องานด้านอวกาศและการทหาร ยานอวกาศและเรือดำน้ำ ต้องการระบบพลังงานไฟฟ้าซึ่งต้องไม่ใช่เทคโนโลยีเครื่องยนต์สันดาปภายใน
image
รูป  AFC ที่ใช้ในโครงการ Apollo[ii]
          ในช่วง 1960s National Aeronautics and Space Administration (NASA) ทุ่มงบประมาณ 10 ล้านเหรียญสหรัฐ เพื่อพัฒนาเชื้อเพลิงสำหรับโครงการ Apollo ซึ่งใช้หลักการของ Bacon เพื่อผลิตน้ำดื่มและพลังงาน และเป็นเทคโนโลยีที่ปฏิวัติการใช้พลังงานของโลกในอนาคต United Technologies (UTX) เป็นบริษัทแรกที่ได้ผลิตเซลล์เชื้อเพลิง ในช่วง 1960s บริษัทได้สร้างเซลล์เชื้อเพลิงให้องค์การนาซา
          การพัฒนาต่อไปในช่วงปี 1980s และ 1990s โดย Geoffrey Ballard เจ้าของบริษัทเซลล์เชื้อเพลิงในแคนาดาที่โด่งดัง Ballard Power Systems Inc. นำมาซึ่งการใช้ Nafion วัสดุที่ถูกกว่าและทนทานเป็นอิเล็กโทรไลต์ และการลดการใช้แพลทินัม ทำให้อนาคตการใช้เซลล์เชื้อเพลิงสำหรับผู้บริโภค เช่น ในรถยนต์มีความเป็นไปได้มากขึ้น

Views: 883

ความคิดเห็นแรก

Only registered users can write comments.
Please login or register.

Powered by AkoComment Tweaked Special Edition v.1.4.6
AkoComment © Copyright 2004 by Arthur Konze - www.mamboportal.com
All right reserved

< ก่อนหน้า   ถัดไป >
ขณะนี้มี 126 บุคคลทั่วไป ออนไลน์
สถิติผู้เยี่ยมชม
ผู้เยี่ยมชม: 18877277  คน
หนังสืออิเล็กทรอนิกส์
ฟิสิกส์ 1 (ภาคกลศาสตร์)
ฟิสิกส์ 1 (ความร้อน)
ฟิสิกส์ 2
กลศาสตร์เวกเตอร์
โลหะวิทยาฟิสิกส์
เอกสารคำสอนฟิสิกส์ 1
ฟิสิกส์ 2 (บรรยาย)
ฟิสิกส์พิศวง
สอนฟิสิกส์ผ่านทางอินเตอร์เน็ต
ทดสอบออนไลน์
วีดีโอการเรียนการสอน
แผ่นใสการเรียนการสอน
เอกสารการสอน PDF
หน้าแรกในอดีต

ทั่วไป
การทดลองเสมือน
บทความพิเศษ
ตารางธาตุ(ไทย1)
พจนานุกรมฟิสิกส์
ลับสมองกับปัญหาฟิสิกส์
ธรรมชาติมหัศจรรย์
สูตรพื้นฐานฟิสิกส์
การทดลองมหัศจรรย์
กิจกรรมการทดลองทางวิทยาศาสตร์

บททดสอบ
แบบฝึกหัดกลาง
แบบฝึกหัดโลหะวิทยา
แบบทดสอบ
ความรู้รอบตัวทั่วไป
อะไรเอ่ย ?
ทดสอบ(เกมเศรษฐี)
คดีปริศนา
ข้อสอบเอนทรานซ์
เฉลยกลศาสตร์เวกเตอร์
แบบฝึกหัดออนไลน์

สรรหามาฝาก
คำศัพท์ประจำสัปดาห์
ความรู้รอบตัว
การประดิษฐ์แของโลก
ผู้ได้รับโนเบลสาขาฟิสิกส์
นักวิทยาศาสตร์เทศ
นักวิทยาศาสตร์ไทย
ดาราศาสตร์พิศวง
สุดยอดสิ่งประดิษฐ์
การทำงานของอุปกรณ์ทางฟิสิกส์
การทำงานของอุปกรณ์ต่างๆ

การเรียนฟิสิกส์ผ่านทางอินเตอร์เน็ต
การวัด
เวกเตอร์
การเคลื่อนที่แบบหนึ่งมิติ
การเคลื่อนที่บนระนาบ
กฎการเคลื่อนที่ของนิวตัน
การประยุกต์กฎของนิวตัน
งานและพลังงาน
การดลและโมเมนตัม
การหมุน
สมดุลของวัตถุแข็งเกร็ง
การเคลื่อนที่แบบคาบ
ความยืดหยุ่น
กลศาสตร์ของไหล
กลไกการถ่ายโอนความร้อน
เทอร์โมไดนามิก
คุณสมบัติเชิงโมเลกุลของสสาร
คลื่น
การสั่น และคลื่นเสียง
ไฟฟ้าสถิต
สนามไฟฟ้า
ความกว้างของสายฟ้า
ตัวเก็บประจุ
ศักย์ไฟฟ้า
กระแสไฟฟ้า
สนามแม่เหล็ก
การเหนี่ยวนำ
ไฟฟ้ากระแสสลับ
ทรานซิสเตอร์
สนามแม่เหล็กไฟฟ้า
แสงและการมองเห็น
ทฤษฎีสัมพัทธภาพ
กลศาสตร์ควอนตัม
โครงสร้างของอะตอม
นิวเคลียร์

สมัครสมาชิก
เพื่อรับเอกสารเพิ่ม!