การผลิตแบตเตอรี่สำรองแบบย่อยสลายได้โดยใช้กระบวนการผลิตกระแสไฟฟ้าจากเซลล์กัลวานิกระหว่างขั้วซิลิกาและน้ำขี้เถ้าจากแกลบกับขั้วโลหะทองแดงและสารละลายคอปเปอร์(II)ซัลเฟต
- ชื่อนักเรียนผู้จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์
พัทธมน สิงหศิริ, มนลิชา แก้ววิรุฬ
- อาจารย์ที่ปรึกษาโครงงานวิทยาศาสตร์
นายศรสนั่น นนที, วิริยา ตาสี
- โรงเรียนที่กำกับดูแลโครงงานวิทยาศาสตร์
- ปีที่จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์
บทคัดย่อโครงงานวิทยาศาสตร์
โครงงานนี้ได้ศึกษาการสังเคราะห์ซิลิกาจากแกลบข้าวเพื่อนำมาใช้ผลิตเป็นขั้วไฟฟ้า ซึ่งเป็นการประยุกต์ใช้หลักการทางไฟฟ้าเคมีในการผลิตแบตเตอรี่สำหรับนำมาใช้เป็นพลังงานทดแทน การศึกษาประสิทธิภาพของแบตเตอรี่ที่ผลิตจากขั้วซิลิกาที่ได้จากแกลบและขั้วโลหะทองแดง โดยใช้กระบวนการการต่อวงจรแบบเซลล์กัลวานิก และการเปรียบเทียบประสิทธิภาพและต้นทุนการผลิตของแบตเตอรี่ที่ผลิตขึ้นกับแบตเตอรี่ตามท้องตลาด ในโครงงานนี้นอกจากจะสังเคราะห์ซิลิกาแล้วยังนำมาขึ้นเมมเบรนเพื่อใช้เป็นขั้วไฟฟ้าในเซลล์กัลวานิก จากนั้นนำมาต่อขั้วไฟฟ้าเคมีเพื่อให้ได้แบตเตอรี่ จากการทดลองพบว่าเมื่อปล่อยแบตเตอรี่ทิ้งไว้แล้วนั้น กลับมาชาร์จอีกครั้งในช่วงแรก ค่าความต่างศักย์ของแบตเตอรี่เพิ่มขึ้น และเมื่อต่อแบตเตอรี่ที่ผลิตขึ้นกับหลอดไฟ LED 1 หลอด ทำให้เกิดกระแสไฟส่งผลให้หลอดไฟสว่าง จากนั้นจึงเพิ่มจำนวนหลอดไฟ LED เป็น 2 หลอด พบว่าหลอดไฟยังคงสว่างนั้นแสดงว่า กระแสไฟฟ้าที่เกิดขึ้นเพียงพอสำหรับการใช้เป็นแบตเตอรี่ประเภทถ่านไฟฉายหลอดไฟขนาดเล็ก จึงมีการทดสอบกับหลอดไฟขนาด 3 V พบว่าหลอดไฟยังคงสว่างซึ่งสามารถใช้ทดแทนแบตเตอรี่ที่ขายตามท้องตลาด การทดสอบการคายประจุด้วยเครื่องออสซิลโลสโคป พบว่าความสามารถในการคายประจุของแบตเตอรี่มีการคายประจุได้ในปริมาณที่น้อยและมีค่าการคายประจุคงที่ในทุก ๆ ช่วงเวลาของการทดสอบ โดยมีช่วงระยะเวลาในคายประจุจากค่าความต่างศักย์ 11.46 V จนถึงค่าความต่างศักย์ 2.70 V ในเวลา 1 สัปดาห์ หรือประมาณ 160 ชั่วโมง และอัตราการคายประจุจะคงที่จนเหลือค่าความต่างศักย์ประมาณ 1.0 V ในเวลาประมาณ 4 สัปดาห์ หรือ 1 เดือน และเมื่อเปรียบเทียบต้นทุนการผลิตพบว่าแบตเตอรี่ที่ผู้จัดทำผลิตและพัฒนาขึ้นมีความคุ้มค่ามากกว่าแบตเตอรี่ตามท้องตลาด โดยที่นำถ่านไฟฉายที่ขายตามท้องตลาด ขนาด 1.5 V ซึ่งเป็นถ่านแบบใช้แล้วทิ้งมาทำการเปรียบเทียบราคาต่อก้อน พบว่าราคาขายถ่านไฟฉายอยู่ที่ประมาณ 7.25 บาทต่อก้อน และแบตเตอรี่ที่ถูกพัฒนาขึ้นมีราคาวัสดุที่ใช้ในการทำโดยประมาณ 3 บาทต่อก้อน ซึ่งน้อยกว่าราคาขายตามท้องตลาดทั่วไป ข้อยังมีข้อดีของแบตเตอรี่ที่ผลิตขึ้นเองนี้คือสามารถใช้ซ้ำได้มากกว่า 10 ครั้ง เนื่องจากสามารถเติมสารละลายอิเล็กโทรไลต์ได้ตลอดเวลาเพื่อกระตุ้นให้เกิดปฏิกิริยาระหว่างขั้วไฟฟ้าและผลิตกระแสไฟฟ้าได้ดังเดิม