fbpx

หนทางใหม่สู่พลังงานอนาคต ใช้แบคทีเรียผลิตไฟฟ้า!

           การกินอาหารทำให้ร่างกายมีพลังงาน ข้าวหนึ่งคำเมื่อถูกย่อยไปถึงขั้นตอนสุดท้าย เซลล์จะมีกระบวนการสร้างพลังงานที่นำออกซิเจนและน้ำตาลเข้าไปสร้างพลังงานและปล่อยคาร์บอนไดออกไซด์ออกมา แต่สำหรับสิ่งมีชีวิตที่อาศัยอยู่อยู่ในพื้นที่ที่ไม่มีออกซิเจน เช่น ในพื้นที่ปิดหรือใต้น้ำ พวกมันก็ย่อมต้องปรับตัวเพื่อความอยู่รอดและมีกลไกการสร้างพลังงานที่ต่างออกไป เช่นแบคทีเรียบางประเภทที่ย่อยอาหารโดยไม่ใช้ออกซิเจนแถมยังปล่อยประจุไฟฟ้าออกมาเป็นของแถมด้วย

           หลังค้นพบว่าแบคทีเรียบางชนิดมีความสามารถนี้ นักวิทยาศาสตร์ก็เกิดไอเดียในการใช้พวกมันเป็นโรงผลิตไฟฟ้าขนาดจิ๋ว เริ่มมีการคิดค้นแบตเตอรี่พลังแบคทีเรีย เช่น การเลี้ยงแบคทีเรียในน้ำหรือดินที่มีสารอินทรีย์และให้พวกมันผลิตไฟฟ้าจากการย่อยอาหารอินทรีย์เหล่านั้น การใช้แบคทีเรียผลิตไฟฟ้านี้ได้กลายมาเป็นความหวังใหม่ เพราะพวกมันนั้นกินอาหารอินทรีย์ได้แทบทุกชนิด และจากการศึกษาก็พบว่าแบตเตอรีแบคทีเรียใช้พลังงานได้มีประสิทธิภาพมากกว่าเครื่องยนต์สันดาปภายในทั่วไปในปัจจุบัน

           ทว่าปัญหาหนึ่งที่เหล่านักประดิษฐ์ต้องเจอก็คือการวิเคราะห์ว่าแบคทีเรียชนิดใดผลิตไฟฟ้าได้เก่งแค่ไหน เพราะเซลล์แบคทีเรียนี้มีขนาดเล็กมาก แถมยังเพาะได้ยากในห้องแล็ปอีก แต่ล่าสุดทีมวิจัยจาก MIT ก็มีข่าวดีสำหรับวงการไฟฟ้าพลังแบคทีเรีย เพราะพวกเขาประสบความสำเร็จในการพัฒนาเทคนิคที่จะวัดค่า “ความสามารถในการเกิดขั้ว” (Polarizability) ซึ่งสามารถใช้เป็น indication สำหรับการตรวจสอบความสามารถการผลิตไฟฟ้าได้อย่างรวดเร็วและมีประสิทธิภาพกว่าเดิมที่จะทำให้ปัญหานี้หมดไปในไม่ช้า

           ด้วยการใช้เทคนิคที่ว่า นักวิจัยจะส่งกระแสไฟฟ้าเข้ากระตุ้นตัวอย่างแบคทีเรียในหลอดทดลองและวัดผลว่าต้องใช้ไฟฟ้าแค่ไหนเพื่อกระตุ้นแบคทีเรียแต่ละชนิด จากนั้นจึงคำนวณออกมาเป็นค่า Polarizability ซึ่งหากมีค่านี้สูง ก็มีแนวโน้มว่าแบคทีเรียชนิดนั้นๆผลิตไฟฟ้าได้เยอะกว่า

           การที่นักวิทยาศาสตร์วัดค่าได้ตามวิธีนี้ทำให้เราจะสามารถเลือกแบคทีเรียได้เหมาะกับการใช้งานมากขึ้น ซึ่งประโยชน์ของแบคทีเรียผลิตไฟฟ้าที่นักวิทยาศาสตร์คาดไว้นั้นก็มีหลายอย่างตั้งแต่การผลิตไฟฟ้าในบ้านที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม การเป็นแหล่งพลังงานในที่ๆไม่มีก๊าซออกซิเจน เช่น เรือดำน้ำ หรือในอวกาศ ไปจนถึงการนำไปใช้ในอุตสาหกรรม เช่นการบำบัดน้ำเสียไปพร้อมๆกับผลิตไฟฟ้า โดยปัจจุบัน NASA ก็ได้เริ่มศึกษาแบคทีเรียผลิตไฟฟ้าเพื่อหาทางนำไปใช้ในระบบยังชีพสำหรับการสำรวจอวกาศที่ใช้เวลายาวนานด้วย

By |2019-02-21T04:25:36+00:00กุมภาพันธ์ 21st, 2019|บล็อก|