นักวิจัยค้นพบตัวเร่งปฏิกิริยาเพื่อเปลี่ยนก๊าซเรือนกระจกให้นำกลับมาใช้เป็นเชื้อเพลิง

ภาพที่1 : กลุ่มนักวิจัยจากสถาบันชั้นสูงวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีเกาหลี (Korea Advanced Institute of Science and Technology: KAIST)

มนุษย์สร้างมลพิษให้กับธรรมชาติมากมาย แต่มนุษย์ก็ไม่หยุดความพยายามที่จะใช้วิทยาศาสตร์ช่วยในการแก้ปัญหานี้ หลายท่านรู้จักภาวะโลกร้อน (Global Warming) และหนึ่งในปัจจัยที่ทำให้เกิดภาวะนี้ คือ การปล่อยก๊าซเรือนกระจกสู่ชั้นบรรยากาศโลกทำให้เกิดช่องโหว่ของชั้นโอโซน ส่งผลให้รังสีที่เป็นอันตรายจากดวงอาทิตย์เข้ามาในชั้นบรรยากาศโลกได้มากขึ้น ส่งผลกระทบต่อสิ่งมีชีวิตต่าง ๆ บนโลก จากงานวิจัยในวารสารวิทยาศาสตร์ (Science) เดือนกุมภาพันธ์ที่ผ่านมา กลุ่มนักวิจัยจากสถาบันชั้นสูงวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีเกาหลี (Korea Advanced Institute of Science and Technology: KAIST) ได้สังเคราะห์ตัวเร่งปฏิกิริยา (Catalyst) เพื่อนำก๊าซเรือนกระจก (Greenhouse Gases) เช่น ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (CO₂) และมีเทน (CH₄) ให้สามารถกลับมาใช้เป็นส่วนประกอบในการผลิตสารเคมีอื่น ๆ ได้อีกครั้ง เช่น เชื้อเพลิง (Fuel) ก๊าซไฮโดรเจน (Hydrogen gas) หรือสารเคมีอื่น ๆ นวัตกรรมนี้หากสามารถนำมาใช้ได้จริงเชิงอุตสาหกรรมขนาดใหญ่ และจะเป็นประโยชน์อย่างยิ่ง เป็นการลดภาวะโลกร้อนได้อีกทางหนึ่ง

คาเฟอ ที ยาวูซ (Cafer T. Yavuz) หัวหน้ากลุ่มนักวิจัย กล่าวว่า “พวกเราพัฒนาประสิทธิภาพตัวเร่งปฏิกิริยาที่สามารถย้อนกลับก๊าซเรือนกระจก เช่น ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ และมีเทน ได้ในปริมาณที่มาก” โดยตัวเร่งปฏิกิริยาที่กล่าวถึงนี้ ทำมาจากวัสดุที่มีราคาถูกและหาได้ง่าย เช่น นิกเกิล (Ni) แมกนีเซียม (Mg) และโมลิบดีนัม (Mo) โดยกลุ่มนักวิจัยใช้กระบวนการทางเคมีที่เรียก ว่า “กระบวนการรีฟอร์มมิงด้วยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (Carbon dioxide reforming หรือ Dry reforming)” เป็นปฏิกิริยาทางเคมีที่ใช้ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์และมีเทน เปลี่ยนให้เป็นก๊าซสังเคราะห์ (Synthesis gas) ที่ประกอบด้วยไฮโดรเจน (H₂) และคาร์บอนมอนอกไซด์ (CO) ซึ่งก๊าซสังเคราะห์ที่เกิดขึ้นสามารถเปลี่ยนเป็นเชื้อเพลิง พลาสติก หรือแม้กระทั่งสารตั้งต้นด้านเภสัชภัณฑ์ในลำดับถัดไปได้ กระบวนนี้จึงถือเป็นกระบวนการที่มีประสิทธิภาพมาก ในอดีตปฏิกิริยานี้ต้องใช้โลหะหายากและมีราคาแพง เช่น แพลทินัม (Pt) และโรเดียม (Rh) เพื่อทำปฏิกิริยา อีกทั้งโลหะทั้ง 2 ชนิดนี้ยังมีประสิทธิภาพน้อยกว่า เมื่อเทียบกับงานวิจัยที่ถูกพัฒนาขึ้นมาใหม่ในครั้งนี้

ยาวูซ ได้พัฒนาเทคนิค Nanocatalysts on single crystal edges (NOSCE) โดยใช้ตัวเร่งอนุภาคนาโนนิกเกิลที่ถูกเติม (Doping) ด้วยโมลิบดีนัมเพื่อให้คุณสมบัติบางอย่างของตัวเร่งที่ถูกสังเคราะห์ขึ้นเปลี่ยนไป โดยเชื่อว่าเทคนิคใหม่นี้จะช่วยพัฒนาประสิทธิภาพของตัวเร่งปฏิกิริยาและสามารถช่วยลดปริมาณก๊าชเรือนกระจกในโลกของเรา

 

ภาพจาก : http://news.kaist.ac.kr/newsen/html/news/?mode=V&mng_no=5290&skey=category&sval=research&list_s_date=&list_e_date=&GotoPage=1

ที่มา :
1. PR Office. New Catalyst Recycles Greenhouse Gases into Fuel and Hydrogen Gas. [ออนไลน์]. 2020, แหล่งที่มา: http://news.kaist.ac.kr/newsen/html/news/?mode=V&mng_no=5290&skey=category&sval=research&list_s_date=&list_e_date=&GotoPage=1 [20 พฤษภาคม 2563]
คำค้น : ตัวเร่งปฏิกิริยา, ก๊าซเรือนกระจก, Catalyst, Greenhouse Gases

ผู้เขียน : นางสาวศศลักษณ์ มูลรินต๊ะ นักวิชาการ กองวิชาการ พิพิธภัณฑ์วิทยาศาสตร์ อพวช.
บรรณาธิการ (วิชาการ) : นางสาวอุมาภรณ์ เครือคำวัง ผู้อำนวยการกองวิชาการ พิพิธภัณฑ์วิทยาศาสตร์ อพวช.
บรรณาธิการ (ภาษา) : นายอานุภาพ สกุลงาม นักวิชาการ กองวิชาการ พิพิธภัณฑ์วิทยาศาสตร์ อพวช.
ผู้อนุมัติเผยแพร่ : นางสาวอุมาภรณ์ เครือคำวัง ผู้อำนวยการกองวิชาการ พิพิธภัณฑ์วิทยาศาสตร์ อพวช.