1.8 ความเป็นมาของยานยนต์เซลล์เชื้อเพลิง

รูปยานยนต์เซลล์เชื้อเพลิง

แนะนำเพื่อให้อ่านได้ต่อเนื่องให้ คลิกขวาเลือก Open link in new window

รูปเซอร์วิลเลียม โกรฟ

      ช่วงต้นปี พ.ศ. 2382 เซอร์ วิลเลียม โกรฟ (Sir William Grove) ผู้ที่ถูกขนานนามว่าเป็น บิดาแห่งเซลล์เชื้อเพลิง ได้ค้นพบความเป็นไปได้ ในการผลิตไฟฟ้าได้จากหลักการ ถอยกลับพลิกกลับ (Reversing) จากวิธีการแยก หรือสกัดสารเคมีด้วยไฟฟ้า หรืออิเล็กโทรไลซิส (Electrolysis) ของน้ำ

รูปหลักการเซลล์เชื้อเพลิงของเซอร์โกรฟ

      แต่ตอนนั้น มันยังไม่ได้ถูกทำให้เป็นรูปธรรมอย่างชัดเจน จนกระทั่งปี พ.ศ. 2432 มีนักวิจัยสองคน คือ ชาร์ล แลงเจอร์ (Charles Langer) และลุดวิก มันด์ (Ludwig Mond) ได้คิดประดิษฐ์ เซลล์เชื้อเพลิง พวกเขาได้ประดิษฐ์มาใช้งานในทางวิศวกรรมครั้งแรกของเซลล์เชื้อเพลิง โดยใช้อากาศ และก๊าซของถ่านหินเป็นตัวทำปฏิกริยากัน

      ในเวลาต่อมา ขณะที่มีความพยายามที่จะทำให้เซลล์เชื้อเพลิงให้ประสบความสำเร็จ และก็สามารถทำได้ในต้นศตวรรษที่ 19 การพัฒนาเซลล์เชื้อเพลิงนั่น ทำให้สามารถเปลี่ยนพลังงานที่ได้จากถ่านหิน หรือคาร์บอนไปเป็นพลังงานไฟฟ้าได้ แต่ต่อมาการเกิดขึ้นของเครื่องยนต์เผาไหม้ภายใน ทำให้เซลล์เชื้อเพลิงได้ถูกชะลอชั่วคราวในการพัฒนาต่อยอดของเทคโนโลยีนี้

      ในปี พ.ศ. 2475 ฟรานซิส เบคอน (Francis Bacon) ได้พัฒนาเซลล์เชื้อเพลิง และสามารถสร้างอุปกรณ์ออกมาใช้งานได้สำเร็จเป็นครั้งแรก ด้วยการใช้ ไฮโดรเจน –ออกซิเจน (Hydrogen - Oxygen) โดยใช้หลักการ อิเล็กโทรไลซิสด้วยด่าง (Alkaline electrolytes) และใช้แท่งอิเล็กโทรดที่เป็นนิเกิล (Nickel electrodes) เป็นตัวเร่งปฏิกิริยา

      โดยประยุกต์หลักการของมันด์ และแลงเจอร์ แต่เนื่องจากมีอุปสรรคทางด้านเทคนิคจำนวนมาก จึงยังไม่ประสบความสำเร็จเท่าที่ควร จนกระทั่งในปี พ.ศ. 2502 เขาได้สร้างระบบเซลล์เชื้อเพลิงขนาด 5 กิโลวัตต์ ขึ้นมาได้สำเร็จ

รูปฟรานซิส เบคอน และสิ่งประดิษฐ์ของเขา

และในปีเดียวกันนั่นเอง แฮร์รี่ คาร์ล ไอห์ริก (Harry Karl Ihrig) ได้สร้างเซลล์เชื้อเพลิงขนาดกำลังงาน 20 แรงม้าใช้ในรถแทร็คเตอร์  

รูปแทร็คเตอร์ของแฮร์รี่ คาร์ล ไอห์ริกที่ใช้เครื่องยนต์เซลล์เชื้อเพลิง

      องค์การการบิน และอวกาศแห่งชาติของสหรัฐอเมริกา หรือนาซ่า (National Aeronautics and Space Administration: NASA) ได้สร้างเครื่องกำเนิดไฟฟ้าขนาดเล็กสำหรับใช้ในภารกิจอวกาศ ช่วงปี พ.ศ. 2493 – 2503 นาซ่าได้ให้ทุนจำนวนมากในการทำการวิจัยเกี่ยวกับเรื่องเทคโนโลยีเซลล์เชื้อเพลิง ซึ่งเซลล์เชื้อเพลิงมีบทบาทที่สำคัญในภารกิจด้านอวกาศ ในการผลิตไฟฟ้าที่ใช้ปฏิบัติการในอวกาศ

รูปอุปกรณ์เซลล์เชื้อเพลิงในยานอวกาศ

      เมื่อไม่กี่สิบปีที่ผ่านมาก จำนวนผู้ผลิตต่างๆ ซึ่งรวมไปถึงผู้ผลิตรถยนต์ และหน่วยงานภาครัฐได้มีการสนับสนุนการวิจัยในเทคโนโลยีเซลล์เชื้อเพลิงสำหรับใช้ในยานยนต์ และการใช้งานในด้านอื่น ๆ เทคโนโลยีเซลล์เชื้อเพลิงมีความท้าทายในด้านการผลิต, การเก็บ และการจ่ายใช้งานของไฮโดรเจนเป็นอย่างมาก

      ความจริงแล้ว ยานยนต์ที่ใช้กำลังงานจากเซลล์เชื้อเพลิงยังคงมีการพัฒนาอย่างต่อเนื่องจนมาถึงปัจจุบัน และยาวไปถึงอนาคต ตราบใดที่เทคโนโลยีนี้ยังไม่มีที่สิ้นสุด

จบบทที่ 1

ข้อคิดดี ๆ ที่นำมาฝาก

“โลกใบนี้เต็มไปด้วยความมหัศจรรย์

ถ้าไม่ออกเดินทางก็ไม่มีวันค้นพบ”