ในขณะที่โลกกำลังก้าวเข้าสู่ยุคพลังงานสะอาดและตั้งเป้าลดคาร์บอนอย่างจริงจัง การค้นพบวิธีใหม่ที่สามารถผลิตไฮโดรเจนโดยไม่ต้องพึ่งน้ำจืด นับเป็นเรื่องที่น่าตื่นเต้นอย่างยิ่ง
ล่าสุด ทีมวิจัยจาก Chung-Ang University ประเทศเกาหลีใต้ จับมือกับ Qingdao University of Science and Technology ประเทศจีน พัฒนาตัวเร่งปฏิกิริยา (catalyst) รุ่นใหม่ที่ผลิตไฮโดรเจนจาก ‘น้ำทะเล’ ได้อย่างมีประสิทธิภาพ แถมยังทนต่อการกัดกร่อนจากคลอไรด์ได้เหนือกว่าของเดิมมาก
จุดเปลี่ยนวงการไฮโดรเจนที่จะทำลายอุปสรรคเรื่องน้ำจืด
ตลอดหลายทศวรรษที่ผ่านมา กระบวนการผลิตไฮโดรเจนส่วนใหญ่ต้องอาศัยน้ำจืด ซึ่งเป็นทรัพยากรมีจำกัดและมีต้นทุนสูงสำหรับหลายพื้นที่ แต่ทีมวิจัยชุดนี้กลับพลิกโจทย์ด้วยเทคโนโลยีตัวเร่งปฏิกิริยานาโนรูทีเนียมโครงสร้าง crystalline-amorphous ที่ไม่เพียงแค่ผลิตไฮโดรเจนโดยตรงจากน้ำทะเล
แต่ยังทน ‘คลอไรด์’ ศัตรูตัวฉกาจของการกัดกร่อนได้อย่างดี นวัตกรรมนี้ตีพิมพ์ใน Advanced Functional Materials วันที่ 7 สิงหาคม 2025 เป็นการเปิดทางสู่การนำทรัพยากรน้ำทะเลมหาศาลมาสร้างพลังงานสะอาดในระดับอุตสาหกรรมจริงจัง
มันผลิตไฮโดรเจนได้อย่างไร
คำเฉลยว่าทำอย่างไรถึงได้นวัตกรรมสุดล้ำนี้ คือการใช้เทคนิค g-C3N4-mediated pyrolysis ในการสังเคราะห์อนุภาคนาโนรูทีเนียมบนคาร์บอนที่โด๊ปไนโตรเจน ภายในกระบวนการนี้ มีทั้งการใช้ g-C3N4 เป็นทั้งแหล่งไนโตรเจนและโครงร่างยึดเกาะรูทีเนียม
ขณะที่กระบวนการไพโรไลซิสสร้างโครงสร้างผสมระหว่างผลึกกับสารอสัณฐาน เกิดเป็นจุดต่อ (junction) ที่ให้ความเสถียรสูง ไม่ถูกกัดกร่อนจากไอออนคลอไรด์ในน้ำทะเลเมื่อต้องใช้งานจริง
ผลทดสอบในห้องแล็บเป็นยังไง ?
ตัวเร่งปฏิกิริยาใหม่นี้ ต้องการแรงดันไฟฟ้าแค่ 15 mV ที่กระแส 10 mA/cm² สำหรับปฏิกิริยา hydrogen evolution reaction (HER) ในสภาวะอัลคาไลน์ ระยะเวลาทำงานต่อเนื่องในห้องแล็บยาวนานกว่า 250 ชั่วโมง
โดยประสิทธิภาพไม่ตก เมื่อนำไปทดสอบในน้ำทะเลจำลอง สมรรถนะลดลงเพียง 8 mV เท่านั้น และยังคงเสถียรเกิน 100 ชั่วโมง ข้อมูลเหล่านี้สะท้อนว่าตัวเร่งใหม่เอาชนะทั้งแพลตินัมและรูทีเนียมเชิงพาณิชย์ได้แบบชัดเจน
ทางเลือกใหม่ของอุตสาหกรรมไฮโดรเจนโลก
ตัวเร่งรุ่นนี้ไม่ได้ตอบโจทย์แค่เรื่องต้นทุนและประสิทธิภาพเท่านั้น แต่ยังอำนวยให้เกิดการผลิตไฮโดรเจนขนาดใหญ่โดยใช้ ‘น้ำทะเลโดยตรง’ ลดการแย่งชิงน้ำจืดกับภาคส่วนอื่นๆ เหมาะกับการลงทุนตามแนวชายฝั่ง การขยายโรงงานผลิตไฮโดรเจน
และการลดคาร์บอนสำหรับอุตสาหกรรมที่ใช้พลังงานสูง ไม่ว่าจะเป็นโรงไฟฟ้า รถไฟฟ้า หรือโรงงานอุตสาหกรรมขนาดใหญ่ จึงไม่น่าแปลกใจที่ผู้เชี่ยวชาญคาดว่า ในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า เราจะเห็นเทคโนโลยีนี้กลายเป็นมาตรฐานใหม่ของวงการไฮโดรเจน ที่ช่วยผลักดันเป้าหมาย net-zero emission ในปี 2050 ได้จริง
การค้นพบของทีมวิจัย Chung-Ang University และ Qingdao University ไม่ได้เป็นแค่ความสำเร็จด้านวัสดุศาสตร์ แต่เป็นก้าวแรกที่เปลี่ยนโฉมทิศทางพลังงานสะอาดโลก เทคโนโลยีตัวเร่งไฮโดรเจนจากน้ำทะเลนี้ทำให้เรามีทางเลือกใหม่ที่มั่นคงและยั่งยืน ขยายโอกาสสู่การใช้พลังงานบริสุทธิ์ที่ทุกคนเข้าถึงได้ ไม่ว่าจะมีน้ำจืดหรือไม่ก็ตาม
Source : scitechdaily.com, rinnovabili.net
