การพัฒนาประสิทธิภาพตัวเก็บประจุยิ่งยวดด้วยถ่านกัมมันต์จากเปลือกข้าวเหนียวผ่านการปรับเปลี่ยนโครงสร้างด้วยไนโตรเจน ซัลเฟอร์โดยการฉายรังสีแกมมา

ชื่อนักเรียนผู้จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์

ธัญญ์นิธิ อนุสนธิวงษ์, ณัฏฐวรณัน สุวัฒนะพงศ์เชฏ, จิตติญาดา สุรวัฒนวิเศษ

อาจารย์ที่ปรึกษาโครงงานวิทยาศาสตร์

ธนกร ความหมั่น, สุรนันท์ อนันตชัยศิลป์

โรงเรียนที่กำกับดูแลโครงงานวิทยาศาสตร์

โรงเรียนกำเนิดวิทย์

ปีที่จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์

พ.ศ. 2565

บทคัดย่อโครงงานวิทยาศาสตร์

ตัวเก็บประจุยิ่งยวดเป็นหนึ่งในทางเลือกสำหรับการกักเก็บพลังงานที่น่าสนใจ เนื่องจากมีอายุการใช้งานที่ยาวนานมากไปกว่านั้นยังมีอัตราการเก็บและคายประจุที่สูงเป็นอย่างมาก ทำให้ตัวเก็บประจุยิ่งยวดมักถูกใช้ในอุตสหกรรมเครื่องมือกักเก็บพลังงาน โดยตัวเก็บประจุยิ่งยวดถูกแบ่งออกได้เป็น 2 ส่วน ได้แก่ขั้วไฟฟ้าและสารอิเล็กโทรไลต์ ซึ่งในส่วนของขั้วไฟฟ้านั้นมีอิทธิพลต่อประสิทธิภาพในการกักเก็บพลังงานของตัวเก็บประจุยิ่งยวดเป็นอย่างมาก จึงทำให้โครงงานนี้มุ่งเน้นไปที่การ พัฒนาประสิทธิภาพของตัวเก็บประจุยิ่งยวด โดยมีขั้นตอนต่างๆ ได้แก่การสังเคราะห์ถ่านกัมมันต์ที่ได้จากเปลือกข้าวเหนียว ซึ่งเหลือจากการสีข้าวในชุมชนใช้ประกอบเป็นขั้วไฟฟ้าทั้งนี้เพื่อเป็นการลดปริมาณและเพิ่มมูลค่าของเปลือกข้าวเหนียวได้อีกด้วย ภายหลังจากที่สังเคราะห์ถ่านกัมมันต์เสร็จสิ้น ถ่านกัมมันต์จะถูกนำมาใช้ในการดูดซับ (adsorption) สารที่มี ไนโตรเจน ซัลเฟอร์เป็นองค์ประกอบ ได้แก่ เมลามีน(C3H6N6) ไทโอยูเรีย(CH4N2S) และ เมทิลีนบลู (C16H18CIN3S) เนื่องจากทั้งในโตรเจนและซัลเฟอร์สามารถช่วยทำให้ประจุที่อยู่ในสารอิเล็กโทรไลต์ของตัวเก็บประจุยิ่งยวดนั้นเคลื่อนที่ได้ไวขึ้นกว่าเดิม เมื่อถ่านกัมมันต์ผ่านการดูดซับสารที่มีแหล่งไนโตรเจน ซัลเฟอร์เป็นองค์ประกอบเรียบร้อยแล้วจะถูกนำมาฉายด้วยรังสีแกมมาเพื่อปรับสภาพถ่านกันมันต์ สุดท้ายจะทำการวิเคราะห์คุณสมบัติเชิงโครงสร้างด้วยวิธีการต่างๆ และความสามารถเชิงเคมีไฟฟ้าของถ่านกัมมันต์ที่ดูดซับสารที่มีไนโตรเจน ซัลเฟอร์เป็นองค์ประกอบที่ ต่างชนิดกันโดยไม่ผ่านการฉายรังสีแกมมา ถ่านกัมมันต์ที่ดูดซับสารที่มีไนโตรเจน ซัลเฟอร์เป็นองค์ประกอบที่ต่างชนิดกันโดยผ่านการฉายรังสีแกมมา และชุดควบคุมการทดลองคือถ่านกัมมันต์ที่ไม่ผ่านการดูดซับและการฉายรังสีแกมมา เพื่อหาถ่านกัมมันต์ที่เหมาะสมในการประกอบเป็นตัวเก็บประจุยิ่งยวดที่ดีที่สุด