SCMP รายงานว่านักวิทยาศาสตร์ชาวจีนได้สร้างเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่ใช้กระบวนการคายน้ำของพืชเพื่อผลิตกระแสไฟฟ้า โดยเฉพาะอย่างยิ่งกลุ่มศาสตราจารย์ที่นำโดยนายโฮ ไค ซวง หัวหน้าทีมวิจัยมหาวิทยาลัยเกษตรและป่าไม้ฝูเจี้ยน (จีน) ได้ประดิษฐ์เครื่องกำเนิดไฟฟ้าโดยใช้หลักการระเหยของน้ำจากใบบัว ผลิตภัณฑ์นี้มีความสามารถในการจ่ายไฟฟ้าให้กับอุปกรณ์และสร้างโครงข่ายไฟฟ้าเพื่อช่วยให้โรงงานดำเนินงานได้

“การศึกษาครั้งนี้ไม่เพียงแต่สำรวจผลกระทบของพลังงานน้ำจากการคายน้ำจากใบบัวเท่านั้น แต่ยังให้มุมมองใหม่เกี่ยวกับเทคโนโลยีพลังงานสีเขียวที่สามารถนำไปประยุกต์ใช้อย่างกว้างขวางในอนาคตอีกด้วย” ทีมวิจัยแบ่งปันในบทความที่ตีพิมพ์ใน วารสาร Nature Water เมื่อวันที่ 16 กันยายน

“แม้ว่ากระบวนการคายน้ำตามธรรมชาติของใบไม้จะมีพลังงานความร้อนใต้พิภพในปริมาณมาก แต่ก็ยังไม่มีการนำมาใช้ประโยชน์มากนัก ดังนั้น เราจึงเป็นผู้ริเริ่มพัฒนาต้นแบบเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่อาศัยการคายน้ำจากใบบัว (LTG)” ทีมวิจัยกล่าว

20240925184045465.jpg
โครงสร้างเครื่องกำเนิดไฟฟ้าอาศัยหลักการคายน้ำของใบบัว ที่มาภาพ : Observer News

ด้วยเหตุนี้ ทีมวิจัยจึงได้สร้างเครื่องกำเนิดไฟฟ้าโดยอาศัยหลักการคายน้ำของใบดอกบัว โดยวางอิเล็กโทรดตาข่ายไททาเนียมเป็นแคโทดที่อยู่ใกล้กับผิวใบและวางอิเล็กโทรดเข็มไททาเนียมเป็นขั้วบวกที่เสียบเข้าไปในราก เมื่อเกิดการคายน้ำ ปากใบ (หรือช่องหายใจ ซึ่งเป็นเซลล์พืชประเภทหนึ่งที่สำคัญ) จะเปิดขึ้นในทิศทางขึ้น ทำให้เกิดความต่างศักย์ระหว่างอิเล็กโทรดทั้งสอง

“พืชยังคงแลกเปลี่ยนน้ำกับสิ่งแวดล้อมผ่านการคายน้ำ ดังนั้นกระบวนการผลิตไฟฟ้าจึงสามารถเกิดขึ้นได้ตลอดทั้งวัน โดยเฉพาะเมื่อมีแสงแดด” นายซวงอธิบาย

“เราได้ออกแบบชุดการทดลองเพื่อตรวจสอบความสามารถในการผลิตไฟฟ้าและดำเนินการวัดไฟฟ้าในสถานที่ ผลการทดลองแสดงให้เห็นว่าการผลิตไฟฟ้าโดยใช้ประโยชน์จากกระบวนการคายน้ำของใบไม้สดนั้นเป็นไปได้อย่างแน่นอน” ศาสตราจารย์ Xuong เปิดเผยกับ Observer News

ทันตกรรมสร้างเครื่องกำเนิดไฟฟ้าดอกบัว
ภาพประกอบ ที่มาของภาพ : SCMP

บทความระบุว่า การคายน้ำหมายถึงกระบวนการที่น้ำเคลื่อนตัวจากรากไปยังส่วนยอดของพืชและระเหยผ่านใบหรือดอก นักวิจัยประมาณการว่าการผลิตไฟฟ้าทั่วโลกจากการคายน้ำของพืชคือ 67.5 TWh/ปี มันสามารถกลายเป็นเทคโนโลยีที่สามารถนำไปประยุกต์ใช้ได้อย่างกว้างขวางและสามารถนำไปใช้ในเชิงพาณิชย์ได้ ข้อดีคือความยั่งยืน เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม และต้นทุนต่ำ

เมื่อเทียบกับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบดั้งเดิม เครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่ใช้การคายน้ำของพืชจะมีอุปกรณ์ที่เรียบง่าย และไม่ต้องใช้แหล่งน้ำขนาดใหญ่ ศาสตราจารย์ซวงกล่าวว่าเครื่องปั่นไฟนี้สามารถใช้เป็นแหล่งพลังงานสำหรับพื้นที่กระจายเช่นทุ่งนาหรือฟาร์มได้โดยไม่จำเป็นต้องมีโครงสร้างพื้นฐานขนาดใหญ่

นอกจากนี้ ทีมวิจัยยังพบว่าอุณหภูมิสิ่งแวดล้อม อัตราการคายน้ำ และการเปิดปากใบเป็นปัจจัยที่เอื้อต่อกำลังส่งออกอีกด้วย ซึ่งอัตราการระเหยมีอิทธิพลมากที่สุด และหากความชื้นต่ำก็จะทำให้ความจุลดลง

ศาสตราจารย์ Xuong กล่าวว่า เพื่อนำผลิตภัณฑ์นี้ไปใช้งานอย่างแพร่หลาย ทีมวิจัยจำเป็นต้องเอาชนะความท้าทายมากมาย เช่น การเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตพลังงานของใบเดี่ยว การเพิ่มประสิทธิภาพระบบการรวบรวมและจัดเก็บพลังงาน และการขยายกรณีการใช้งาน

เขากล่าวว่าในปัจจุบันปริมาณไฟฟ้าที่ผลิตได้จากใบไม้เพียงใบเดียวยังน้อยมาก การวิจัยแสดงให้เห็นว่าการเชื่อมโยงต้นไม้และใบไม้จำนวนมากเข้าด้วยกันสามารถสร้างเครือข่ายผลิตพลังงานแบบกระจายขนาดใหญ่ได้ “เทคโนโลยีนี้มีศักยภาพที่จะถูกนำไปประยุกต์ใช้อย่างแพร่หลายในด้านต่างๆ เช่น อินเทอร์เน็ตแห่งพลังงาน โครงข่ายอัจฉริยะ และเซ็นเซอร์” นายซวงกล่าว

แม้ว่าเครื่องกำเนิดไฟฟ้าซึ่งทำงานด้วยการคายน้ำของใบบัวจะอยู่ในช่วงเริ่มต้นของการพัฒนา แต่ทีมวิจัยของศาสตราจารย์ Xuong ยังคงสำรวจวิธีการใหม่ๆ เพื่อส่งเสริมผลิตภัณฑ์ดังกล่าวต่อไป เพื่อพิสูจน์ความอเนกประสงค์ของอุปกรณ์ ทีมงานได้ทดสอบกับโรงงานหลายแห่งและพบว่าโรงงานทั้งหมดสามารถผลิตไฟฟ้าได้

ศาสตราจารย์โห ไค ซวง เป็นนักวิทยาศาสตร์ที่อยู่ในรายชื่อผู้มีความสามารถระดับ C ของมณฑลฝูเจี้ยน (ประเทศจีน) เขามีประสบการณ์หลายปีในการวิจัยด้านเทคโนโลยีชีวภาพฟิล์มบางแบบไฟฟ้าเคมีและการประยุกต์ใช้เซ็นเซอร์ทางการเกษตร

ในช่วง 5 ปีที่ผ่านมา เขาได้ตีพิมพ์ผลงานทางวิทยาศาสตร์มากกว่า 20 ชิ้นในวารสารต่างๆ เช่น Science Advances, Nano Energy, Research, Biosensors & Bioelectronics และ Chinese Science โดยมีการอ้างอิงประมาณ 500 รายการและดัชนี H 12 จนถึงปัจจุบัน เขาเป็นเจ้าของสิทธิบัตร 9 ฉบับ

นักวิทยาศาสตร์ด้านนาโนเทคโนโลยีชั้นนำของโลกเดินทางออกจากสหรัฐอเมริกาเพื่อกลับบ้านเกิดเพื่อสร้างคุณประโยชน์ จีน - เมื่ออายุ 63 ปี นายหวู่ จุง ลัม นักวิทยาศาสตร์ด้านนาโนเทคโนโลยีชั้นนำของโลกตัดสินใจกลับบ้านเกิดหลังจากทำงานในสหรัฐอเมริกามานานเกือบ 30 ปี