พลังงาน

แนวทางถ่ายโอนไอออนของเทคโนโลยีสร้างพลังงานความเค็มลาด

Dr. Kim Hanki จาก Jeju Global Research Center, สถาบันวิจัยพลังงานที่เกาหลี (ผู้อำนวยการ Kwak Byong-Sung) ปรับปรุงแบบจำลองการวิเคราะห์ทางเลขที่สามารถเจาะจงหลักการการถ่ายโอนไอออนของเทคโนโลยีพลังงานไล่ระดับความเค็ม ผลถูกตีพิมพ์ใน ‘Water Research’ ซึ่งเป็นหน่วยงานที่มีอำนาจสูงสุดในด้านแหล่งน้ำ

พลังงานความเค็มลาดลาดผลิตพลังงานไฟฟ้าโดยใช้ความแตกต่างของความเข้มข้นของเกลือระหว่างน้ำทะเลแล้วก็น้ำจืดซึ่งมีความสามารถพลังงานเป็นอย่างมาก ในเวลานี้การพัฒนาเทคโนโลยีเพื่อกิจการค้ากำลังดำเนินไปอย่างสม่ำเสมอ

การแยกกลับด้วยกระแสไฟฟ้าเป็นเทคโนโลยีพลังงานไล่ระดับความเค็มแทน มันแปลงพลังงานฟรีในน้ำทะเลเป็นกำลังไฟฟ้าโดยการโยกย้ายไอออนผ่านเยื่อเปลี่ยนไอออน เมื่อเร็วๆนี้เทคโนโลยีที่สำคัญตัวอย่างเช่นเยื่อหุ้มเซลล์แลกไอออน ได้รับการพัฒนาขึ้นใหม่ อย่างไรก็ดีมันเกิดเรื่องยากที่จะพินิจพิจารณาประสิทธิภาพของเมมเบรนแลกไอออนที่เพิ่มรูขุมขนด้วยแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ที่มีอยู่อย่างแม่นยำ

เพื่อแก้ไขปัญหานี้นักค้นคว้าได้ใช้แนวความคิด ‘Conductive Travelling Length (CTL)’ ในแบบจำลองทางเลขคณิตที่มีอยู่เพื่อเจาะจงแนวทางของการถ่ายโอนไอออนในเยื่อหุ้มห่อเซลล์แลกไอออน

‘Conductive Travelling Length’ 
เป็นระยะการเคลื่อนที่ของไอออนผ่านรูพรุนท้องนาโนไฮโดรฟิลิกในเยื่อแลกเปลี่ยนไอออนที่เติมรูขุมขน โดยการคำนวณอัตราส่วนของพื้นที่นำไฟฟ้าในรูพรุนท้องนาโนในเมมเบรนแลกไอออนมันเป็นได้ที่จะพัฒนาผลลัพธ์ของการวิเคราะห์การถ่ายโอนไอออนแล้วก็ความเที่ยงตรงสำหรับการพยากรณ์ความสามารถของการแยกขั้วกระแสไฟฟ้ากลับ

นอกจากนั้นแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ที่ปรับปรุงขึ้นโดยทีมวิจัยสามารถใช้ประโยชน์กับเยื่อเปลี่ยนไอออนต่างๆรวมถึงเยื่อกรองแลกเปลี่ยนไอออน แนวทางนี้จะมีผลเสียอย่างมีนัยสำคัญต่อการค้าขายของเทคโนโลยีการแยกขั้วกระแสไฟฟ้ากลับ

Kim Hanki 
นักค้นคว้าอาวุโสจากสถาบันวิจัยพลังงานแห่งประเทศเกาหลีผู้ซึ่งเป็นคนเขียนหลักของรายงานการวิจัยพูดว่า จากการพัฒนาแบบจำลองการวิเคราะห์นี้การเพิ่มความน่าจะเป็นไปได้สำหรับการออกแบบและก็ความสามารถของ electrodialysis ย้อนกลับคาดว่าสามารถ รีบการพัฒนานอกจากนี้การผลิตแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ที่ปรับปรุงขึ้นจะช่วยให้มีการแปลเมมเบรนแลกไอออนและก็การแยกกลับด้วยอิเล็กโทรไลเซชัน

ในขณะเดียวกันหน่วยงานวิจัยพลังงานเจจูโกลบอลสถาบันวิจัยพลังงานของประเทศเกาหลีได้เสร็จสิ้นการแปลเยื่อแผ่นเปลี่ยนไอออนที่มีรูพรุนเสร็จเป็นระเบียบแล้วจึงบรรลุความสำเร็จในการพัฒนาอุปกรณ์อิเล็กโทรไลเซชันแบบย้อนกลับมา ในเวลานี้นักค้นคว้ากำลังเป็นหัวหน้าในด้านพลังงานความเค็มลาดโดยฉายชื่อ การพัฒนาเทคโนโลยีหลักของพลังงานความเค็มลาดในการสร้างโครงสร้างพื้นฐานการชาร์จยานพาหนะไฟฟ้า (EV)’

* เมมเบ
รนแลกเปลี่ยนไอออนรูขุมขนที่เพิ่มเยื่อกั้นที่สร้างขึ้นเพื่อแลกเปลี่ยนไอออนแบบเลือกโดยการเติมโพลีเมอร์ไฮโดรฟิลิกที่สามารถถ่ายโอนไอออนในรูพรุนขนาดนาโนที่รองรับน้ำ มีแรงต้านทานไฟฟ้าต่ำลงมากยิ่งกว่ารวมทั้งมีค่าการเลือกสูงกว่าเยื่อห่อแลกเปลี่ยนไอออนเชิงพาณิชย์

Tagged