คณะนัก
วิทยาศาสตร์ได้ปรับปรุงพัฒนาแบตเตอรี่ ซึ่งเป็นแก็ดเจ็ทที่โทมัส
เอดิสันคิดค้นขึ้นในช่วงที่มีการใช้เครื่องจักรไอน้ำ
ให้มีสมรรถนะสูงขึ้นโดยแบตเตอรี่ที่ได้รับการพัฒนาแล้วใช้เวลาชาร์จ
แบตเตอรี่ประมาณ 2 นาที
ต่างจากการชาร์จแบตเตอรี่ในปัจจุบันซึ่งกินเวลานานหลายชั่วโมง
และเนื่องจากแบตเตอรี่ที่ว่ากักเก็บและปล่อยพลังงานอย่างอย่างรวดเร็ว
อาจเป็นประโยชน์ต่ออุตสาหกรรมพลังงานทดแทนก็เป็นได้
แบตเตอรี่
ชนิดนิกเกิล-เหล็กที่โทมัส เอดิสัน และวอลด์มาร์ จังเกอร์
ได้ประดิษฐ์ขึ้นเมื่อปี พ.ศ. 1359 ประกอบด้วย ขั้วไฟฟ้า 2 ขั้ว
ขั้วหนึ่งทำมาจากนิกเกิล ส่วนอีกขั้วหนึ่งทำมาจากเหล็ก
ซึ่งได้กลายมาเป็นนวัตกรรมถ่านอัลคาไลน์ในปัจจุบัน
ทั้ง
นี้ มีการวางจำหน่ายแบตเตอรี่ชนิดนิกเกิล-เหล็กเพื่อใช้กับรถยนต์ตั้งแต่ยุค
1920 แต่ภายหลังไม่มีการวางจำหน่ายแบตเตอรี่ชนิดนี้อีกเลย
ด้วยเหตุที่ว่าแบตเตอรี่ชนิดนี้ด้อยประสิทธิภาพเมื่อเทียบกับเครื่องยนต์
ปิโตรเลียมและดีเซล
และอีกหนึ่งเหตุผลที่ทำให้แบตเตอรี่ชนิดนี้ไม่ติดตลาดก็เพราะระยะเวลาในการ
ชาร์จแบตเตอรี่ กระนั้น
มีการใช้แบตเตอรี่ชนิดนี้เพื่อเป็นแหล่งพลังงานสำรองกันอย่างแพร่หลายใน
อุตสาหกรรมรถไฟ อุตสาหกรรมเหมืองแร่ และอุตสาหกรรมอื่นๆ
ก่อนที่จะความนิยมจะเลือนหายไปในช่วงกลางยุค 1970
และปัจจุบันมีเพียงไม่กี่บริษัทเท่านั้นที่ผลิตแบตเตอรี่ชนิดนี้
แต่
แล้วแบตเตอรี่รุ่นใหม่นี้ได้รับการพัฒนาโดยคณะนักวิจัยจากมหาวิทยาลัย
สแตนฟอร์ดอีกครั้ง โดยคณะนักวิจัยได้เชื่อมขั้วไฟฟ้าเข้ากับท่อนาโนคาร์บอน
และกราฟีนซึ่งเป็นวัสดุชนิดพิเศษที่ผลิตจากโครงสร้างคาร์บอนที่หนาเพียง 1
อะตอม
การเชื่อมนิกเกิลและละอองเหล็กกับซับสเตรททำให้ประจุไฟฟ้าเคลื่อนที่ระหว่าง
ขั้วไฟฟ้า กับวงจรไฟฟ้าได้อย่างรวดเร็ว
ผลที่ได้ก็คือแบตเตอรี่ชนิดนิกเกิล-เหล็กสามารถชาร์จไฟและคายประจุไฟฟ้าใน
เวลาเพียงเสี้ยวนาที
ไฮเหลียง หวัง ผู้วิจัย
กล่าวว่า
แบตเตอรี่ที่ได้รับการพัฒนาอาจจะใช้ขับเคลื่อนรถยนต์พลังงานไฟฟ้าไม่ได้
เนื่องจากมวลของพลังงานยังไม่มากพอ
แต่สามารถใช้ร่วมกับแบตเตอรี่ลิเธียม-ไออนที่ในรถยนต์
ซึ่งจะช่วยเพิ่มอัตราเร่งให้กับเครื่องยนต์
ขณะเดียวกันสามารถคืนพลังงานแบตเตอรี่ที่เสียไปด้วยระบบชาร์จพลังงานในขณะ
เบรก (Regenerative Braking System)
อนึ่ง
วัตถุเคมีที่ใช้เป็นส่วนผสมในแบตเตอรี่ประกอบไปด้วยน้ำและโพแทสเซียมไฮดรอก
ไซด์ ซึ่งเป็นส่วนประกอบที่มีความเสถียร มีราคาถูก และมีความปลอดภัย
และงานวิจัยชิ้นนี้ตีพิมพ์ในวารสารรายปักษ์ เนเจอร์ คอมมิวนิเคชั่น (Nature
Communications)
Environmental Object คือ แบตเตอรี่ที่ได้รับการพัฒนาจะใช้เวลาในการชาร์จไฟน้อย แต่ยังคงประสิทธิภาพในการจ่ายไฟฟ้า ซึ่งทำให้ประหยัดไฟมากกว่าแบตเตอรี่รุ่นเดิม
ที่มา
คณะนักวิทยาศาสตร์ “ปรับสมรรถนะของแบตเตอรี่”ที่พ่อมดแห่งเมนโลพาร์กได้คิดค้นขึ้น หวังเพิ่มประสิทธิภาพในการใช้พลังงาน [ออนไลน์]:http://www.energysavingmedia.com/news/page.php?a=10&n=14&cno=3513 (วันที่สืบค้นข้อมูล 15 กรกฎาคม 2555)
น.ส สุภัทรา พึ่งพเดช (แหม่ม)
เป็นบทความที่น่าสนใจ ทำให้เรารู้ว่าในปัจจุบันมีการพัฒนาในการชาร์จไฟของแบตเตอรี่ในเวลาที่น้อย แต่ยังคงประสิทธิภาพในการจ่ายไฟฟ้า ซึ่งทำให้ประหยัดไฟมากกว่าแบตเตอรี่รุ่นเดิม
ตอบลบนางสาว วรรณธกานต์ พยุงวงษ์ (วิว)