ในสภาวะปัจจุบันที่วิกฤติพลังงานขาดแคลนและภาวะโลกร้อนเข้ามามีบทบาทสำคัญ อย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ต่อชีวิตประจำวันของเราทุกคนและไม่ใช่เรื่องไกลตัว และ รอได้ อีกต่อไป เอ็มเทคเล็งเห็นความสำคัญของการแสวงหาพลังงานรูปแบบใหม่ในการผลิตไฟฟ้าเพื่อ ให้ใช้งานได้ทั้งในบ้านและชุมชนโดยไม่ก่อให้เกิดสภาวะเป็นพิษต่อสิ่งแวดล้อม ใด จึงดำเนินโครงการวิจัยและพัฒนาหน่วยต้นแบบ 1 kW ผลิตไฟฟ้าจากเซลล์เชื้อเพลิงสำหรับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าในบ้านเรือน/ชุมชนใน ระหว่างปี 2549-2551โดยมีเป้าหมายหลักเพื่อสร้างต้นแบบเครื่องกำเนิดไฟฟ้าขนาดเล็กไม่ เกิน 3 kW โดยอาศัยปฏิกิริยาเคมีไฟฟ้า เป็นการเปลี่ยนพลังงานเคมีจากปฏิกิริยาของก๊าซเชื้อเพลิงให้เป็นพลังงาน ไฟฟ้าได้โดยตรง โดยไม่ต้องมีการเผาไหม้เชื้อเพลิงฟอสซิลหรือถ่านหิน สามารถผลิตไฟฟ้าได้จากปฏิกิริยาเคมีของก๊าซไฮโดรเจน (ก๊าซเชื้อเพลิง) และก๊าซออกซิเจนจากอากาศและยังสามารถผลิตไฟฟ้าได้อย่างต่อเนื่องโดยไม่ต้อง มีการชาร์ตใหม่ ตราบเท่าที่มีก๊าซเชื้อเพลิงและอากาศ ก็จะทำให้เรามีไฟฟ๊าใช้ได้ตลอดเวลา ไม่ว่าจะเป็นไฟฟ้าสำหรับบ้านเรือนแหล่งที่อยู่อาศัย ชุมชนขนาดเล็กที่ห่างไกลจากโรงงานไฟฟ้า โครงการวิจัยนี้ได้ประสบความสำเร็จในการสร้างและทดสอบหน่วยต้นแบบเซลล์เชื้อ เพลิงเพื่อผลิตไฟฟ้า 1 kW และมีเทคโนโลยีเซรามิกส์ขั้นสูงในการขึ้นรูปและประกอบสแต็กเซลล์เชื้อเพลิง ได้เองในประเทศ ทั้งนี้ กระบวนการผลิตและขึ้นรูปองค์ประกอบต่างๆ ของเซลล์เชื้อเพลิง เช่น วัสดุอิเล็กโตรไลตขั้วไฟฟ้า อาโนดและคาโทด ในอนาคตจะสามารถทำการผลิตในระดับอุตสาหกรรมได้จากบริษัทร่วมทุน AT Ceramics Limited ซึ่งเป็นบริษัทที่จะ spin-off จาก สวทช. ร่วมกับบริษัทเอกชนอีก 2 แห่งในประเทศไทยและอังกฤษโดยจะเริ่มดำเนินการผลิตผลิตภัณฑ์แอ็ดวานซ์เซรา มิกส์ประเภทต่างๆ รวมทั้งเซลล์เชื้อเพลิงภายในปี 2552 นี้
หลักการของเซลล์เชื้อเพลิงแบบออกไซด์ของแข็งที่อาศัยปฏิกิริยาไฟฟ้าเคมี ดังภาพที่ 2 โดยเชื้อเพลิงไฮโดรเจนจะก่อตัวเป็นไฮโดรเจนไอออนกับอิเล็กตรอนที่ขั้วอาโน ดและออกซิเจนจากอากาศจะจับไฮโดรเจนไอออนที่ผ่านอิเล็กโทรไลต์ยังคาโทดทำให้ เกิดน้ำและอิเล็กตรอนที่เกิดขึ้นจะไหลเวียนในระบบปฏิกิริยาที่ขั้วอิเล็ก โตรด
ประโยชน์ของผลงาน
เพิ่มทางเลือกใหม่ในการจัดหาแหล่งพลังงานทดแทน นอกเหนือจากแหล่งพลังงานที่มีอยู่อย่างจำกัด ทำให้เกิดความมั่นคงทางด้านพลังงานแก่ประเทศชาติ โดยเฉพาะอย่างยิ่งชุดสาธิตอุปกรณ์การผลิตไฟฟ้าจากเซลล์เชื้อเพลิงแบบท่อมี ประสิทธิภาพสูงกว่าพลังงานรูปแบบอื่น ช่วยลดปัญหาด้านมลภาวะทางอากาศ น้ำ รวมถึง green house effect เพื่อรักษาสิ่งแวดล้อม เป็นการสร้างแหล่งผลิตไฟฟ้าขนาดเล็กเพื่อทำให้ท้องถิ่นห่างไกลมีมาตรฐานการ ครองชีพและคุณภาพชีวิตที่ดีขึ้น สร้างความเท่าเทียมกันในสังคม ตลอดจนทำให้มีความต้องการด้านอุตสาหกรรมที่เกี่ยวข้องในการผลิตอุปกรณ์ต่างๆ ที่ใช้ในหน่วยผลิตไฟฟ้าจากเซลล์เชื้อเพลิงนี้ขึ้นในประเทศไทย นอกจากนั้นยังได้มีการเผยแพร่ ถ่ายทอดองค์ความรู้ในรูปบทความตีพิมพ์ และการบรรยายต่างๆ และยังเป็นการร่วมมือกันระหว่างภาครัฐ ภาคเอกชนภายในและต่างประเทศ ซึ่งเป็นการสร้างการยอมรับจากภาคอุตสาหกรรมภายในประเทศอีกด้วย
การจำแนกการนำไปใช้ประโยชน์
อุตสาหกรรม : การผลิต
• การพัฒนาคุณภาพผลผลิต
• การแก้ปัญหาจากการผลิต (มลภาวะจากกระบวนการผลิต)
สาขาผลงาน : พลังงานทางเลือก
ชื่อผู้ผลิตผลงาน :
ดร. ภาวดี อังค์วัฒนะ
ดร.ดวงเดือน อาจองค์
ดร.จรัสพร มงคลขจิต
คุณสุดา วรรณกิตติ
คุณปัตมาภรณ์ ธิมากุล
คุณโกวิท เลิศวิทยานนท์
ดร.ดรุณี วัฒนศิริเวช
ดร.สุธี วัฒนศิริเวช
ดร.สิริวัชร์ ฉิมพาลี
คุณชาตรี วัจฉละญาณ
Mr. Mark Henson
Dr. Matthew Hils