ฟิสิกส์ราชมงคล

index 134

สามศตวรรษ คาร์ล ลินเนียส บิดาแห่งอนุกรมวิธานสมัยใหม่

โดย ธวัชชัย ดุลยสุจริต

คาร์ล ลินเนียส (Carl Linnaeus) เป็นนักวิทยาศาสตร์ชาวสวีเดน ผู้บุกเบิกในด้านการจัดหมวดหมู่สิ่งมีชีวิต ซึ่งเป็นประโยชน์ในการศึกษาด้านชีววิทยาเป็นอย่างมาก เขาเป็นทั้งนักพฤกษศาสตร์ นักสัตวศาสตร์ และอายุรแพทย์ บางตำรายังยกย่องเป็นบิดาแห่งนิเวศวิทยาสมัยใหม่ด้วย

คาร์ล ลินเนียส เกิดเมื่อวันที่ 23 พฤษภาคม พ.ศ. 2250 (ตรงกับช่วงปลายสมัยกรุงศรีอยุธยา) ในประเทศ สวีเดน เป็นบุตรชายคนโตของ นีลส์ ลินเนียส หมอสอนศาสนาและนักพฤกษศาสตร์สมัครเล่น

การศึกษา

ครอบครัวของคาร์ลต้องการให้คาร์ลศึกษาด้านศาสนาเช่นเดียวกับบิดา แต่เขาไม่สนใจทางนี้มากนัก เมื่อโตขึ้นจึงได้ไปศึกษาต่อในมหาวิทยาลัยลุนด์ซึ่งอยู่ใกล้บ้าน และเริ่มสนใจทำสวนพฤกษศาสตร์ แต่ไม่ประสบความสำเร็จมากนัก หลังจากนั้นเขาได้ศึกษาต่อที่มหาวิทยาลัยอุปซาลา โดยได้รู้จักกับนักวิทยาศาสตร์ที่มีชื่อเสียงคือ โอโลฟ เซลเซียส ลุงของ อันเดอร์ เซลเซียส (ผู้คิดค้นอุณหภูมิเซลเซียส)นั่นเอง โอโลฟชื่นชมความรู้และของสะสมด้านพฤกษศาสตร์ของคาร์ลมาก จึงอนุเคราะห์ให้ที่พักอาศัยที่นั่น

ในระหว่างนั้น เขาได้ริเริ่มศึกษาและวิจัยเกี่ยวกับระบบการจำแนกพืช เขาได้อ่านผลงานด้านพฤกษศาสตร์ของ เซบาสเตียง แวยองต์ (Sebastien Vaillant) นักพฤกษศาสตร์ชาวฝรั่งเศส จึงมีแนวคิดเรื่องความสำคัญของเกสรตัว ผู้ และเกสรตัวเมีย ทำให้เขาเรียนตำราสั้นๆ ว่าด้วยการจำแนกเพศของพืชขึ้นเมื่อ พ.ศ. 2272 ซึ่งได้รับความสนใจจากศาสตราจารย์ด้านพฤกษศาสตร์ของมหาวิทยาลัยดังกล่าว ทำให้เขาได้รับการแต่งตั้งเป็นอาจารย์ด้านพฤกษศาสตร์ในคณะดังกล่าวในปีต่อมา

ศึกษาต่อต่างประเทศ

ความสนใจด้านวิชาการอย่างจริงจัง ทำให้คาร์ลได้รับการสนับสนุนเงินทุนจากมหาวิทยาลัย ให้เดินทางไปสำรวจดินแดนเลปแลนด์ อันเป็นดินแดนทุรกันดาร อยู่ทางตอนเหนือสุดของประเทศ เป็นเวลาห้าเดือน เมื่อ พ.ศ. 2275 และคาร์ลก็ได้ตีพิมพ์ผลงานสองเล่ม มีชื่อแปลเป็นภาษาอังกฤษว่า The Florula Lapponica (นับเป็นผลงานชิ้นแรก ที่ใช้ระบบเพศของพืช) และ Flora Lapponica

สามปีต่อมา คาร์ลก็เดินทางไปเนเธอร์แลนด์ เพื่อศึกษาด้านการแพทย์ที่มหาวิทยาลัย Harderwijk โดยได้สอบวิทยานิพนธ์ว่าด้วยโรคมาลาเรีย ทั้งนี้เขาได้พบกับนักพฤกษศาสตร์ชื่อ แจน แฟรเดอริก โกรโนเสียส (Jan Frederik Gronovius) และได้นำร่างต้นฉบับสั้นๆ ว่าด้วยพฤกษศาสตร์เรื่อง Systema Naturae ให้ดู และในที่สุดก็ได้ตีพิมพ์ในเนเธอร์แลนด์ในปีนั้น

ลินเนียส

คาร์ลอยู่ในเนเธอร์แลนด์ราว 12 เดือน ก็เดินทางต่อไปยังมหาวิทยาลัยออกซฟอร์ด ในกรุงลอนดอน ซึ่งเขาได้พบผู้คนมากมาย เช่น ฮันส์ สโลเน (Hans Sloane) นักฟิสิกส์ นอกจากนี้ก็มี ฟิลิป มิลเลอร์ นักพฤกษศาสตร์ และ เจ. เจ. ดิลเลนเนียส ซึ่งเป็นศาสตราจารย์ด้านพฤกษศาสตร์ด้วย โดยใช้เวลาไม่กี่เดือน และหลังจากกลับไปอัมสเตอร์ดัมในเนเธอร์แลนด์ คาร์ลก็ตีพิมพ์ผลงานเรื่อง Genera Plantarum ซึ่งนับเป็นจุดเริ่มต้นการศึกษาอนุกรมวิธานของเขาอย่างเต็มตัว

คาร์ลใช้เวลาหนึ่งปี ในการศึกษาและทำงานเกี่ยวกับสวนพฤกษศาสตร์ Heenstede ของ จอร์จ คลิฟฟอร์ด นายธนาคารแห่งอัมสเตอร์ดัมผู้มั่งคั่ง ซึ่งมีสายสัมพันธ์ทางธุรกิจ มากมายกับพ่อค้าชาวดัตช์ และสะสมพืช ที่ต่างๆ ทั่วโลก สวนพฤกษศาสตร์ของเขามีชื่อเสียงมาก ซึ่งคาร์ลก็ได้ตีพิมพ์ ผลงานเรื่อง Hortus Cliffortianus ว่าด้วยสวนแห่งนี้ และ ในพ.ศ. 2281 เมื่อทำงานเสร็จคาร์ลก็เดินทางกลับบ้าน โดยได้แวะตีพิมพ์ผลงานเรื่อง Classes Plantarum ที่เมืองไลเดน

กลับสวีเดน

เมื่อคาร์ลกลับไปถึงสวีเดน ก็ได้ทำงานด้านการแพทย์ (ชำนาญด้านการรักษาโรคซิฟิลิส) และสอนหนังสือในกรุงสตอกโฮล์ม หลังจากนั้นเพียงสามปี เขาก็ได้รับตำแหน่งศาสตราจารย์ในมหาวิทยาลัยอุปซาลา และที่สวนพฤกษศาสตร์ของมหาวิทยาลัยแห่งนี้ เขาได้จัดลำดับพืชตามระบบจำแนกของเขา และได้ปรับปรุงแก้ไขผลงาน Systema Naturae จากเล่มเล็กๆ บางๆ เป็นเล่มใหญ่โต ขณะเดียวกันก็มีการส่งตัวอย่างของพืชและสัตว์จากทั่วโลกมาให้เขา เขาภาคภูมิใจในงานนี้มาก คิดว่าตัวเองเป็นอดัมคนที่สอง เขามักจะกล่าวเป็นภาษาละตินว่า “Deus creavit, Linnaeus disposuit,” (พระเจ้าสร้าง ลินเนียสจัดระเบียบ)

คาร์ลเป็นผู้หนึ่งที่ร่วมก่อตั้งราชวิทยาลัยวิทยาศาสตร์แห่งสวีเดน (Royal Swedish Academy of Sciences หรือ Kungliga vetenskapsakademin ในภาษา สวีเดน) เมื่อ พ.ศ. 2282 และอีกสองปี เขาได้ดำรงตำแหน่งอาจารย์วิชาแพทยศาสตร์ที่มหาวิทยาลัยอุปซาลา และย้ายไปอยู่ที่นั่น แต่ภายหลังได้เปลี่ยนเป็นอาจารย์วิชาพฤกษศาสตร์ ทั้งนี้เขาได้จำแนกพันธุ์พืชและสัตว์เป็นจำนวนมาก ในตำราวิชาการ จึงใส่นามสกุลของผู้จำแนกเอาไว้หลังชื่อ หรืออาจใช้อักษรย่อก็ได้ สิ่งมีชีวิตที่จำแนกโดยลินเนียส จะมีอักษร L. ต่อท้าย เช่น Helianthus annuus L. คือชื่อวิทยาศาสตร์ของดอกทานตะวัน ที่ลินเนียสจำแนกไว้

คาร์ลใช้เวลาเดินทางเพื่อสำรวจและสะสมตัวอย่างพืชและสัตว์ทั่วสวีเดน และรายงานการเดินทางเป็นภาษาสวีเดน เพื่อเผยแพร่แก่สาธารณชน ทำให้ลินเนียสเป็นนักเขียนชั้นแนวหน้าของสวีเดนในศตวรรษที่ 18 เลยทีเดียว และเมื่อไม่ได้เดินทางสำรวจหรือท่องเที่ยว คาร์ลจะใช้เวลาจำแนกพืช และขยายต่อไปยังอาณาจักรสัตว์ และอาณาจักรแร่ (ในภายหลังล้มเลิกความคิดนี้)

ใน พ.ศ. 2301 พระเจ้าอดอล์ฟ เฟรดริก แห่งสวีเดน ได้แต่งตั้งคาร์ลเป็นขุนนาง ต่อมา คาร์ลจึงเขียนนามสกุลว่า von Linne แต่ในภายหลังมักเขียนสั้นๆ ว่า Carl Linne หลังจากได้รับการแต่งตั้ง คาร์ลก็ยังสอนหนังสือและเขียนตำราค้นคว้าต่อไป และชื่อเสียงของเขาแพร่หลายไปทั่วโลก แม้กระทั่งพระนางคัทรินที่สองของรัสเซียยังส่งเมล็ดพืชของรัสเซียมาประทานแก่คาร์ล

บั้นปลายชีวิต

เมื่อเดือนกันยายน พ.ศ. 2282 คาร์ลสมรสกับ ซารา เอลิซาเบท โมเรีย ซึ่งพบกันระหว่างการเดินทางสำรวจทางวิทยาศาสตร์ก่อนหน้านั้นห้าปี และมีบุตรด้วยกันเจ็ดคน แต่มีบุตรชายคนเดียวเท่านั้น ที่ชื่อ คาโรลุส ลินเนียส เหมือนกับพ่อ (จึงมักเขียนว่า Carl von Linne d.y. หรือ Carolus Linnaeus the Younger) ที่ทำงานด้านวิชาการสืบต่อจากบิดา โดยใช้ชื่อ filius (เขียนย่อเป็น L. f.) ในงานจำแนกสิ่งมีชีวิต

คาร์ล ลินเนียสถึงแก่กรรม เมื่อ พ.ศ. 2321 ขณะอายุได้ 71 ปี หลังจากสุขภาพอ่อนแอ เป็นโรคเกาต์และปวดฟัน และเป็นอัมพาต ไม่สามารถใช้ร่างกายซีกขวาได้เป็นเวลานานถึงสองปี


เซลล์เชื้อเพลิง

เรียบเรียงโดย : บุญรักษ์ กาญจนวรวณิชย์
งานข้อมูลเทคโนโลยีวัสดุ

     เนื่องจากเชื้อเพลิงประเภทน้ำมันและถ่านหินเป็นทรัพยากรธรรมชาติที่มีอยู่อย่างจำกัดซึ่งเมื่อใช้แล้วก็จะหมดไป ดังนั้นเมื่อความต้องการใช้ทรัพยากรธรรมชาติมีมากขึ้น จึงส่งผลให้ราคาน้ำมันเพิ่มขึ้นตาม ดังนั้นนักวิทยาศาสตร์จึงพยายามเสาะแสวงหาแหล่งพลังงานรูปแบบใหม่ที่มีปริมาณมากพอที่จะสามารถใช้ทดแทนน้ำมันและถ่านหินได้ ขณะเดียวกันก็มีความสะอาดเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม เซลล์เชื้อเพลิงจัดว่าเป็นแหล่งพลังงานทางเลือกใหม่ที่มีสมบัติดังกล่าว จึงทำให้นักวิจัยทั่วโลกพยายามวิจัยและพัฒนาเซลล์เชื้อเพลิงเพื่อใช้เป็นแหล่งพลังงานทดแทนต่อไปในอนาคต
 

เซอร์วิลเลียม โรเบิร์ต โกรฟ

ความเป็นมา
            เซลล์เชื้อเพลิงถูกประดิษฐ์ขึ้นครั้งแรกในปี ค.ศ. 1839 โดยเซอร์วิลเลียม โรเบิร์ต โกรฟ (Sir William Robert Grove) ผู้พิพากษาชาวเวลส์ที่มีความเป็นนักประดิษฐ์และนักฟิสิกส์ในตัวเอง โดยเขามีความเชื่อว่า เมื่อเราสามารถแยกน้ำด้วยไฟฟ้าได้ก๊าซไฮโดรเจนกับก๊าซออกซิเจน ในทางกลับกันหากผสมก๊าซไฮโดรเจนและก๊าซออกซิเจนด้วยวิธีที่เหมาะสมก็ควรจะได้พลังงานไฟฟ้าออกมาเช่นกัน ดังนั้นเขาจึงเริ่มสร้างเครื่องมือทดลองที่เรียกว่า "ก๊าซแบตเตอรี่" ออกมา เครื่องมือของโกรฟถือว่าเป็นต้นแบบของเซลล์เชื้อเพลิงในปัจจุบัน หลังจากทดลองอยู่นานหลายปี ในที่สุดเขาได้ทดลองผสมไฮโดรเจน และออกซิเจนในสารละลายอิเล็กโทรไลต์คือ กรดซัลฟูริคและใช้ขั้วแพลตินัมทำให้เกิดกระแสไฟฟ้าและน้ำ แต่ว่าในขณะนั้นสิ่งประดิษฐ์ของโกรฟยังไม่สามารถผลิตพลังงานไฟฟ้าออกมามากพอที่จะใช้งานได้
            คำว่า "fuel cell" ถูกใช้ครั้งแรกในปี ค.ศ. 1889 โดยลุดวิด มอนด์ (Ludwid Mond) และชารลส์ แลงเกอร์ (Charles Langer) ทั้งสองพยายามประดิษฐ์เซลล์เชื้อเพลิงที่ใช้งานได้จริงโดยใช้อากาศและก๊าซถ่านหิน (coal gas) นอกจากนักประดิษฐ์ทั้งสองคนแล้ว
วิลเลียม ไวท์ จาคส์ (William White Jaques) ก็เป็นอีกผู้หนึ่งที่ถูกบันทึกว่าเป็นผู้เริ่มใช้คำนี้เช่นกัน โดยจาคส์เป็นนักวิจัยคนแรกที่ใช้กรดฟอสฟอริกเป็นสารละลายอิเล็กโทรไลต์

 

 

หลักการทำงานของเซลล์เชื้อเพลิง
            เซลล์เชื้อเพลิงประกอบด้วยขั้วไฟฟ้า (electrode) 2 ขั้วประกบติดกับสารอิเล็กโทรไลต์ การผลิตกระแสไฟฟ้าทำโดยการผ่านก๊าซไฮโดรเจนเข้าที่ขั้วลบ (แอโนด) และผ่านก๊าซออกซิเจนเข้าไปที่ขั้วบวก (แคโทด) ไฮโดรเจนจะทำปฏิกิริยากับสารเร่งปฏิกิริยาโลหะบนขั้วไฟฟ้าและเกิดการแตกตัวเป็นโปรตอน (H+) และอิเล็กตรอนออกมา อิเล็กตรอนที่เกิดขึ้นจะนำไปใช้เป็นพลังงานสำหรับอุปกรณ์ต่าง ๆ ส่วนโปรตอนจะเคลื่อนที่ผ่านสารอิเล็กโทรไลต์ไปที่ขั้วแคโทดเพื่อรวมตัวกับออกซิเจนและอิเล็กตรอนกลายเป็นโมเลกุลน้ำ (H2O) ออกมา ในเซลล์เชื้อเพลิงบางชนิด ออกซิเจนจะรวมตัวกับอิเล็กตรอนที่ขั้วแคโทดและเคลื่อนที่ผ่านทางอิเล็กโทรไลต์ซึ่งใช้ออกซิเจนไอออนเป็นตัวเคลื่อนที่ (charge carrier) ในอิเล็กโทรไลต์ บางชนิดอาจใช้ไฮดรอกไซด์ไอออน (OH-) เป็นตัวเคลื่อนที่ก็ได้

ชนิดของเซลล์เชื้อเพลิง

            เซลล์เชื้อเพลิงแบบกรดฟอสฟอริก (Phosphoric Acid) ใช้กรดฟอสฟอริกเป็นสารอิเล็กโทรไลต์ โดยปัจจุบันมีการผลิตเซลล์แบบนี้ออกมาเพื่อจำหน่ายในเชิงพาณิชย์ เซลล์แบบกรดฟอสฟอริกทำงานในช่วงอุณหภูมิประมาณ 150 - 200 องศาเซลเซียส ที่อุณหภูมิต่ำกว่านี้กรดฟอสฟอริกจะนำประจุไฟฟ้าได้น้อย เซลล์มีประสิทธิภาพในการผลิตกระแสไฟฟ้าประมาณ 40 เปอร์เซ็นต์ แต่ว่าสามารถใช้ประโยชน์จากไอน้ำร้อนที่เกิดขึ้นโดยนำไปใช้ผลิตกระแสไฟฟ้าร่วม (cogeneration) ต่อได้

ข้อดี - เป็นเซลล์ที่สามารถใช้กับเชื้อเพลิงได้หลายชนิดแม้แต่น้ำมันเชื้อเพลิง แต่ต้องกำจัดกำมะถันในน้ำมันออกให้เหลืออยู่น้อยที่สุดก่อน
ข้อด้อย - ต้องใช้โลหะแพลทินัมที่มีราคาสูงเป็นสารเร่งปฏิกิริยา เซลล์มีขนาดใหญ่ น้ำหนักมาก มีประสิทธิภาพการผลิตกระแสไฟฟ้าต่ำเมื่อเทียบกับเซลล์ชนิดอื่น ชิ้นส่วนภายในจำเป็นต้องใช้วัสดุที่ทนทานต่อการกัดกร่อนของกรดได้ดี

            เซลล์เชื้อเพลิงแบบเมมเบรนแลกเปลี่ยนโปรตอน (Proton Exchange Membrane - PEM) เป็นเซลล์เชื้อเพลิงที่ใช้อิเล็กโทรไลต์ในรูปแบบแผ่นโพลิเมอร์บาง ทำงานในสภาวะอุณหภูมิต่ำประมาณ 80 องศาเซลเซียส มีประสิทธิภาพในการผลิตกระแสไฟฟ้าประมาณ 40 -50 เปอร์เซ็นต์ สามารถให้พลังงานไฟฟ้าได้ตั้งแต่ช่วง 50 - 250 กิโลวัตต์

ข้อดี - เนื่องจากเซลล์ชนิดนี้ทำงานที่อุณหภูมิต่ำและใช้สารอิเล็กโทรไลต์เป็นของแข็ง จึงไม่มีปัญหาการรั่วซึม เกิดการกัดกร่อนน้อย เซลล์แบบนี้จึงเหมาะสำหรับการใช้งานในอาคารบ้านเรือนและรถยนต์
ข้อเสีย - ต้องใช้เชื้อเพลิงที่มีความบริสุทธิ์สูงเท่านั้น และโลหะแพลทินัมที่เป็นสารเร่งปฏิกิริยามีราคาแพง อีกทั้งแผ่นเมมเบรนแลกเปลี่ยนโปรตอนก็มีราคาสูงอีกด้วย

            เซลล์เชื้อเพลิงแบบออกไซด์ของแข็ง (Solid Oxide) เซลล์ชนิดนี้ใช้อิเล็กโทรไลต์ที่เป็นของแข็งทำจากสารประกอบเซรามิก เช่น เซอร์โคเนียมออกไซด์ เป็นต้น มีประสิทธิภาพในการผลิตกระแสไฟฟ้าประมาณ 60 เปอร์เซ็นต์ และหากนำมาใช้กับระบบการผลิตกระแสไฟฟ้าแบบความร้อนร่วมแล้วจะให้ประสิทธิภาพสูงถึง 85 เปอร์เซ็นต์ เซลล์เชื้อเพลิงชนิดนี้ทำงานที่สภาวะอุณหภูมิ 800 - 1,000 องศาเซลเซียส

ข้อดี - เนื่องจากเซลล์เชื้อเพลิงทำงานที่สภาวะอุณหภูมิสูงมาก ดังนั้นจึงไม่จำเป็นต้องใช้โลหะแพลทินัมเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา และไม่ต้องใช้ระบบรีฟอร์มเมอร์ (reformer) ในการเปลี่ยนสภาพเชื้อเพลิงจึงอาจจะช่วยลดต้นทุนในการสร้างระบบรีฟอร์มเมอร์ (reformer) นอกจากนี้ยังสามารถใช้เชื้อเพลิงได้หลากหลายชนิดเพราะเซลล์เชื้อเพลิงชนิดนี้ทนทานต่อคาร์บอนมอนอกไซด์ได้ดี
ข้อเสีย - เซลล์ที่ทำงานในสภาวะอุณหภูมิสูงต้องเสียเวลาในการอุ่นเครื่องนาน และจำเป็นต้องสร้างผนังหนาเพื่อป้องกันความร้อนที่แผ่ออกมา

รถยนต์ Opel Zafira รุ่นพิเศษ สำหรับทดสอบระบบ Fuel Cell

 เซลล์เชื้อเพลิงแบบอัลคาไลน์ (Alkaline) เซลล์เชื้อเพลิงชนิดนี้มีประสิทธิภาพในการผลิตกระแสไฟฟ้าสูงถึง 70 เปอร์เซ็นต์ องค์การนาซาใช้เซลล์เชื้อเพลิงชนิดนี้เป็นแหล่งจ่ายกระแสไฟฟ้าและน้ำให้กับยานอวกาศในโครงการอพอลโล และโครงการเจมินีมาแล้ว เชื้อเพลิงที่ใช้กับเซลล์ชนิดนี้คือ ไฮโดรเจนและออกซิเจนบริสุทธิ์ และใช้สารอิเล็กโทรไลต์ เช่น โปตัสเซียมไฮดรอกไซด์ สภาวะอุณหภูมิที่ใช้ผลิตกระแสไฟฟ้าอยู่ในช่วง 150 - 200 องศาเซลเซียส

ข้อดี - มีประสิทธิภาพการผลิตกระแสไฟฟ้าสูง และใช้สารอิเล็กโทรไลต์ (เช่น โปตัสเซียมไฮดรอกไซด์) ที่ราคาถูก
ข้อเสีย - เซลล์เชื้อเพลิงชนิดนี้จำเป็นต้องใช้ก๊าซไฮโดรเจนและออกซิเจนที่มีความบริสุทธิ์สูงมากซึ่งมีราคาแพงมาก และต้นทุนการผลิตของเซลล์เชื้อเพลิงชนิดนี้มีราคาแพง ทำให้การใช้เซลล์เชื้อเพลิงชนิดนี้จำกัดอยู่เฉพาะงานในด้านอวกาศเท่านั้น

            เซลล์เชื้อเพลิงแบบเกลือคาร์บอเนตหลอม (Molten Carbonate) เซลล์เชื้อเพลิงชนิดนี้ใช้สารลิเธียมคาร์บอเนต หรือโซเดียมคาร์บอเนต หรือโปตัสเซียมคาร์บอเนตที่หลอมเหลวเป็นสารอิเล็กโทรไลต์ อุณหภูมิการทำงานของเซลล์ประมาณ 650 องศาเซลเซียส เซลล์ชนิดนี้มีประสิทธิภาพในการผลิตกระแสไฟฟ้าประมาณ 60 เปอร์เซ็นต์ และหากใช้รวมกับระบบผลิตกระแสไฟฟ้าความร้อนร่วมแล้วจะมีประสิทธิภาพสูงถึง 85 เปอร์เซ็นต์

ข้อดี- เนื่องจากเซลล์ทำงานที่สภาวะอุณหภูมิสูง ดังนั้นจึงสามารถประยุกต์ใช้เชื้อเพลิงไฮโดรเจนสำหรับผลิตกระแสไฟฟ้าได้หลายชนิด เช่น ก๊าซไฮโดรเจน ก๊าซธรรมชาติ ก๊าซโพรเพน น้ำมันดีเซล เป็นต้น
ข้อเสีย - ที่สภาวะอุณหภูมิสูงจะมีการกัดกร่อนค่อนข้างมากจึงไม่เหมาะกับการใช้งานขนาดเล็กกว่าเมกกะวัตต์

            เซลล์เชื้อเพลิงแบบป้อนสารเมทานอลโดยตรง (Direct Methanol) เป็นเซลล์ที่เพิ่งถูกพัฒนาขึ้นมาจากแบบเมมเบรนแลกเปลี่ยนโปรตอน แต่มีแนวโน้มที่สามารถจะพัฒนาให้ใช้กับอุปกรณ์ที่มีขนาดเล็กหรือในรถยนต์ได้ เซลล์เชื้อเพลิงชนิดนี้สามารถผลิตกระแสไฟฟ้าจากเมทานอลได้โดยไม่ต้องผ่านสารเข้าระบบรีฟอร์มเมอร์ ซึ่งแตกต่างจากเซลล์เชื้อเพลิงชนิดอื่นที่จะทำงานโดยการป้อนไฮโดรเจนเข้าระบบโดยตรง เซลล์เชื้อเพลิงแบบป้อนสารเมทานอลโดยตรงมีประสิทธิภาพการผลิตกระแสไฟฟ้าประมาณ 40 เปอร์เซ็นต์ ทำงานที่สภาวะอุณหภูมิระหว่าง 50 - 100 องศาเซลเซียส
เนื่องจากเซลล์เชื้อเพลิงชนิดนี้ทำงานที่สภาวะอุณหภูมิค่อนข้างต่ำจึงเหมาะสมที่จะพัฒนาให้เป็นแหล่งพลังงานในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์แบบพกพา เช่น คอมพิวเตอร์แล็บท็อบ โทรศัพท์มือถือ นอกจากนี้ยังเหมาะที่จะนำมาใช้กับรถยนต์ขับเคลื่อนด้วยพลังงานไฟฟ้าแบบเติมเมทานอลด้วย

            เซลล์เชื้อเพลิงแบบระบบหมุนเวียนน้ำ (Regenerative) เป็นเซลล์เชื้อเพลิงที่ทำงานแบบหมุนเวียนน้ำในระบบ น้ำจะถูกแยกด้วยไฟฟ้าที่ผลิตจากเซลล์แสงอาทิตย์ได้เป็นไฮโดรเจนและออกซิเจน ก๊าซไฮโดรเจนและก๊าซออกซิเจนที่ได้จะถูกใช้เป็นเชื้อเพลิงป้อนระบบเซลล์เชื้อเพลิงเพื่อผลิตกระแสไฟฟ้าออกมา ซึ่งนอกจากกระแสไฟฟ้าแล้วยังได้ความร้อนและน้ำเป็นผลิตผลร่วมด้วย น้ำที่ได้จะถูกนำไปแยกด้วยกระแสไฟฟ้าอีกครั้ง ดังนั้นน้ำจึงถูกหมุนเวียนอยู่ในระบบปิดตลอด ปัจจุบันเซลล์เชื้อเพลิงแบบนี้ยังอยู่ในขั้นการวิจัยและพัฒนาโดยองค์การนาซาและสถาบันอื่น ๆ ทั่วโลก

            เซลล์เชื้อเพลิงแบบสังกะสี-อากาศ (Zinc-Air) เซลล์เชื้อเพลิงสังกะสี-อากาศใช้โลหะสังกะสีเป็นขั้วแอโนด เชื้อเพลิงที่ใช้คือ ก๊าซไฮโดรเจนหรือสารประกอบไฮโดรคาร์บอนก็ได้ ขั้วแคโทดเป็นอากาศและใช้แผ่นกรองสำหรับแยกก๊าซออกซิเจนออกมาจากอากาศเพื่อป้อนเข้าระบบ เซลล์ชนิดนี้ใช้สารโปตัสเซียมไฮดรอกไซด์เป็นสารอิเล็กโทรไลต์ อุณหภูมิการทำงานของระบบอยู่ในช่วงประมาณ 700 องศาเซลเซียส

ข้อดี- โลหะสังกะสีที่ใช้ทำขั้วแอโนดมีราคาต่ำ เซลล์ทำงานได้โดยไม่ต้องใช้สารเร่งปฏิกิริยา และสามารถใช้เชื้อเพลิงได้หลายรูปแบบตั้งแต่ก๊าซไฮโดรเจนบริสุทธิ์จนถึงน้ำมันเชื้อเพลิง
ข้อเสีย - หลังจากทำปฏิกิริยาเคมีแล้วโลหะสังกะสีจะเปลี่ยนเป็นซิงค์ออกไซด์ (ZnO) จึงต้องคอยเปลี่ยนแผ่นสังกะสีใหม่เป็นระยะ

แหล่งข้อมูลอ้างอิง

http://www.fuelcells.org/
http://www.dtienergy.com/DMFChistory.html
http://www.eere.energy.gov/hydrogenandfuelcells/fuelcells/basics.html
http://www.powerzinc.com/en/index-3-x1.html
http://www.tribuneindia.com/2002/20020822/science.htm
http://inventors.about.com/od/fstartinventions/a/Fuel_Cells.htm


 

 

ศัพท์วิทยาศาสตร์ ฉบับราชบัณฑิตสถาน

A  B  D  F  G  H  I  J  K  L  M  N  O  Q  R  S  T  U  V  W  X  Y 

                        ถ                                       อ   

นักวิทยาศาสตร    หน่วย      ศัพท์แผ่นดินไหวตัวอักษรจาก A-M   จาก N-Z

  A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z

คำศัพท์คณิตศาสตร์ที่น่าสนใจ

หมวด :

| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | |

    ศัพท์เคมี    ศัพท์คณิตศาสตร์   ศัพท์ฟิสิกส์   

  บทความวิทยาศาสตร์      ศัพท์ชีววิทยา      สื่อการสอนฟิสิกส์      ศัพท์วิทยาศาสตร์

พจนานุกรมเสียง 1   แมว    วัว 1    วัว 2    วัว 3    เหมียว   แกะ     พจนานุกรมภาพการ์ตูน

พจนานุกรมภาพเคลื่อนไหว   ดนตรี  Bullets แบบ JEWEL  พจนานุกรมภาพต่างๆ  ภาพเคลื่อนไหวของสัตว์ต่างๆ  โลกและอวกาศ

อุปกรณ์และเครื่องมือต่างๆ

 

  หนังสืออิเล็กทรอนิกส์ 

ฟิสิกส์ 1(ภาคกลศาสตร์) 

 ฟิสิกส์ 1 (ความร้อน)

ฟิสิกส์ 2 

กลศาสตร์เวกเตอร์

โลหะวิทยาฟิสิกส์

เอกสารคำสอนฟิสิกส์ 1

ฟิสิกส์  2 (บรรยาย)

แก้ปัญหาฟิสิกส์ด้วยภาษา c  

ฟิสิกส์พิศวง

สอนฟิสิกส์ผ่านทางอินเตอร์เน็ต

ทดสอบออนไลน์

วีดีโอการเรียนการสอน

หน้าแรกในอดีต

แผ่นใสการเรียนการสอน

เอกสารการสอน PDF

สุดยอดสิ่งประดิษฐ์

   การทดลองเสมือน 

บทความพิเศษ 

ตารางธาตุ(ไทย1)   2  (Eng)

พจนานุกรมฟิสิกส์ 

 ลับสมองกับปัญหาฟิสิกส์

ธรรมชาติมหัศจรรย์ 

 สูตรพื้นฐานฟิสิกส์

การทดลองมหัศจรรย์ 

ดาราศาสตร์ราชมงคล

  แบบฝึกหัดกลาง 

แบบฝึกหัดโลหะวิทยา  

 แบบทดสอบ

ความรู้รอบตัวทั่วไป 

 อะไรเอ่ย ?

ทดสอบ(เกมเศรษฐี) 

คดีปริศนา

ข้อสอบเอนทรานซ์

เฉลยกลศาสตร์เวกเตอร์

คำศัพท์ประจำสัปดาห์

 

  ความรู้รอบตัว

การประดิษฐ์แของโลก

ผู้ได้รับโนเบลสาขาฟิสิกส์

นักวิทยาศาสตร์เทศ

นักวิทยาศาสตร์ไทย

ดาราศาสตร์พิศวง 

การทำงานของอุปกรณ์ทางฟิสิกส์

การทำงานของอุปกรณ์ต่างๆ

 

  การเรียนการสอนฟิสิกส์ 1  ผ่านทางอินเตอร์เน็ต

1. การวัด

2. เวกเตอร์

3.  การเคลื่อนที่แบบหนึ่งมิติ

4.  การเคลื่อนที่บนระนาบ

5.  กฎการเคลื่อนที่ของนิวตัน

6. การประยุกต์กฎการเคลื่อนที่ของนิวตัน

7.  งานและพลังงาน 

8.  การดลและโมเมนตัม

9.  การหมุน  

10.  สมดุลของวัตถุแข็งเกร็ง

11. การเคลื่อนที่แบบคาบ

12. ความยืดหยุ่น

13. กลศาสตร์ของไหล  

14. ปริมาณความร้อน และ กลไกการถ่ายโอนความร้อน

15. กฎข้อที่หนึ่งและสองของเทอร์โมไดนามิก 

16. คุณสมบัติเชิงโมเลกุลของสสาร

17.  คลื่น

18.การสั่น และคลื่นเสียง

   การเรียนการสอนฟิสิกส์ 2  ผ่านทางอินเตอร์เน็ต  

1. ไฟฟ้าสถิต

2.  สนามไฟฟ้า

3. ความกว้างของสายฟ้า 

4.  ตัวเก็บประจุและการต่อตัวต้านทาน 

5. ศักย์ไฟฟ้า

6. กระแสไฟฟ้า 

7. สนามแม่เหล็ก

 8.การเหนี่ยวนำ

9. ไฟฟ้ากระแสสลับ 

10. ทรานซิสเตอร์ 

11. สนามแม่เหล็กไฟฟ้าและเสาอากาศ 

12. แสงและการมองเห็น

13. ทฤษฎีสัมพัทธภาพ

14. กลศาสตร์ควอนตัม

15. โครงสร้างของอะตอม

16. นิวเคลียร์ 

   การเรียนการสอนฟิสิกส์ทั่วไป  ผ่านทางอินเตอร์เน็ต

1. จลศาสตร์ ( kinematic)

   2. จลพลศาสตร์ (kinetics) 

3. งานและโมเมนตัม

4. ซิมเปิลฮาร์โมนิก คลื่น และเสียง

5.  ของไหลกับความร้อน

6.ไฟฟ้าสถิตกับกระแสไฟฟ้า 

7. แม่เหล็กไฟฟ้า 

8.    คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้ากับแสง

9.  ทฤษฎีสัมพัทธภาพ อะตอม และนิวเคลียร์ 

 

 

กลับเข้าหน้าแรก

กลับหน้าแรกโฮมเพจฟิสิกส์ราชมงคล

ครั้งที่

เซ็นสมุดเยี่ยม

ภาพประจำสัปดาห์