การใช้ขนไก่เพื่อผลิตพลังงานสะอาด

นักวิจัยใช้ขนไก่ที่เหลือใช้เพื่อสร้างเมมเบรนเคราตินที่เป็นประโยชน์สำหรับเซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจนและอิเล็กโทรไลซิส

ขนไก่เหลือใช้สามารถช่วยผลิตพลังงานสะอาดได้ ภาพถ่าย: Adobe Stock — ขนไก่เหลือใช้สามารถช่วยผลิตพลังงานสะอาดได้ ภาพถ่าย: *Adobe Stock*

ไฮโดรเจนเป็นพลังงานสะอาดที่มีอนาคตที่ดี เซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจนสร้างไฟฟ้าโดยใช้เมมเบรนแบบกึ่งซึมผ่านได้ อย่างไรก็ตาม เมมเบรนประเภทนี้มักผลิตขึ้นด้วย "สารเคมีถาวร" ราคาแพงซึ่งไม่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม เป็นพิษ และอาจก่อให้เกิดมะเร็งได้

ทีมวิจัยจากสถาบันเทคโนโลยีแห่งสหพันธรัฐสวิส (ETH Zurich) และมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีนันยางสิงคโปร์ (NTU) ค้นพบวิธีใหม่ในการผลิตเมมเบรนเหล่านี้ Interesting Engineering รายงานเมื่อวันที่ 21 ตุลาคม โดยพวกเขาสกัดโปรตีนเคราตินจากขนไก่เหลือทิ้งแล้วเปลี่ยนเป็นเส้นใยขนาดเล็กที่เรียกว่าอะไมลอยด์โดยใช้กระบวนการที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม เส้นใยเคราตินขนาดเล็กเหล่านี้จะถูกนำมาใช้เป็นเยื่อหุ้มเซลล์เชื้อเพลิง

ทุกปีขนไก่ถูกเผาประมาณ 40 ล้านตัน กระบวนการนี้ไม่เพียงแต่ก่อให้เกิดการปล่อย CO2 ในปริมาณมหาศาลเท่านั้น แต่ยังก่อให้เกิดก๊าซพิษ เช่น SO2 อีกด้วย การใช้ขนไก่เพื่อผลิตพลังงานไฮโดรเจนถือเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพในการจัดการของเสียจากอุตสาหกรรมสัตว์ปีก

อย่างไรก็ตาม ยังมีความท้าทายที่ต้องเอาชนะก่อนที่ไฮโดรเจนจะกลายเป็นแหล่งพลังงานยั่งยืนที่มั่นคง “ไฮโดรเจนเป็นธาตุที่พบมากที่สุดในจักรวาล แต่น่าเสียดายที่ไม่ใช่บนโลก” ราฟฟาเอล เมซเซนกา ศาสตราจารย์ด้านอาหารและวัสดุอ่อนที่สถาบันเทคโนโลยีแห่งซูริกกล่าว ที่นี่ไฮโดรเจนไม่ได้มีอยู่ในรูปแบบบริสุทธิ์ ดังนั้นจึงต้องผ่านกระบวนการผลิตและใช้พลังงานจำนวนมาก

เมมเบรนชนิดใหม่นี้มีแนวโน้มที่ดีมากเนื่องจากสามารถใช้ได้ไม่เพียงแต่ในเซลล์เชื้อเพลิงเท่านั้น แต่ยังใช้ในอิเล็กโทรไลซิส (การใช้ไฟฟ้าเพื่อแยกน้ำออกเป็นไฮโดรเจนและออกซิเจน) ได้ด้วย ในระหว่างกระบวนการนี้ กระแสตรงจะถูกส่งผ่านน้ำ ทำให้เกิดออกซิเจนที่ขั้วบวกที่มีประจุบวก ในขณะที่ไฮโดรเจนจะถูกปล่อยออกมาที่ขั้วลบที่มีประจุลบ น้ำบริสุทธิ์ไม่นำไฟฟ้าเพียงพอและมักต้องเติมกรดเข้าไป อย่างไรก็ตาม เมมเบรนใหม่นี้สามารถผ่านโปรตอนเข้าไปได้ ทำให้อนุภาคสามารถเคลื่อนที่ระหว่างขั้วบวกและขั้วลบ ทำให้สามารถอิเล็กโทรไลซิสได้อย่างมีประสิทธิภาพ แม้ในน้ำบริสุทธิ์ก็ตาม

จากนั้นทีมผู้เชี่ยวชาญจะทดสอบเสถียรภาพและความทนทานของเมมเบรนเคราตินใหม่ และปรับปรุงหากจำเป็น พวกเขาได้ยื่นคำขอสิทธิบัตรและกำลังมองหาผู้ลงทุนหรือบริษัทที่จะช่วยพัฒนาเทคโนโลยีต่อไปและนำออกสู่เชิงพาณิชย์

ทูเทา (ตาม หลักวิศวกรรมศาสตร์ที่น่าสนใจ )

ลิงค์ที่มา