การผลิตพลังงานไฟฟ้าจากน้ำเสียจากบ่อหมักแก๊สชีวภาพด้วยเซลล์เชื้อเพลิงชีวภาพ

ชื่อนักเรียนผู้จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์

ธาริน ทวิชศรี, ลภัสรดา สมาน

อาจารย์ที่ปรึกษาโครงงานวิทยาศาสตร์

ประวิทย์ คงจันทร์

โรงเรียนที่กำกับดูแลโครงงานวิทยาศาสตร์

โรงเรียนสาธิตมหาวิทยาลัยสงขลานครินทร์

ปีที่จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์

พ.ศ. 2562

บทคัดย่อโครงงานวิทยาศาสตร์

ปัจจุบันกระแสไฟฟ้าถูกนำมาใช้เป็นแหล่งพลังงานให้กับเครื่องมือ เครื่องใช้และเทคโนโลยีอย่างแพร่หลาย แสดงให้เห็นถึงความสำคัญของพลังงานไฟฟ้าอย่างมาก ซึ่งในชีวิตประจำวันจะสามารถสังเกตได้ว่ามีการใช้พลังงานไฟฟ้าอยู่รอบตัวเรา และนับวันจะยิ่งทวีคูณความต้องการใช้มากขึ้น ทำให้ความต้องการพลังงานไฟฟ้าของมนุษย์นั้นมีแนวโน้มที่จะมากขึ้นตามไปด้วย ดังนั้นเราจึงต้องคิดค้นหาวิธีการผลิตกระแสไฟฟ้าไว้ใช้ในอนาคตให้ได้มาก เพื่อที่จะทำให้โลกนี้มีการขับเคลื่อนทางเทคโนโลยีได้อย่างต่อเนื่อง ซึ่งแหล่งพลังงานที่ได้รับความสนใจมากสำหรับการใช้ผลิตพลังงานไฟฟ้านั้นคือ ของเสีย

เนื่องจากกระแสไฟฟ้าส่วนใหญ่มาจากการใช้พลงงานน้ำมันและถานหิน ในขณะเดียวกันพลังงานที่ไดจากการใช้ถ่านหินก็มีปริมาณลดน้อยลงทุกวัน (ผกาวดี แก้วกันเนตร และอรวรรณ ผาจันทร์,2553) ซึ่งการที่แหล่งผลิตพลังงานตามธรรมชาติมีปริมาณลดลงเป็นจำนวนมากนี้ ทำให้เกิดการคาดการณ์ว่าในอนาคตอาจมีแหล่งผลิตพลังงานไม่เพียงพอต่อความต้องการของมนุษย์ จึงได้มีการศึกษาค้นพบว่าแหล่งพลังงานแห่งใหม่ที่น่าสนใจของโลกนั้นก็คือของเสียที่เกิดจากกิจกรรมทางอุตสาหกรรม การเกษตร รวมทั้งครัวเรือน ที่ก่อให้เกิดมลพิษทางสิ่งแวดล้อม (ชลทิศา สุขเกษม,2554)

น้ำเสีย (wastewater) นั้นจัดเป็นของเสียทางอุตสาหกรรมที่น่าสนใจของบรรดานักวิทยาศาสตร์ทั้งหลายในวงการสิ่งแวดล้อม เพราะน้ำเสียมีคุณสมบัติที่สำคัญที่สามารถจะใช้ในการผลิตกระแสไฟฟ้าได้คือ สารอินทรีย์ที่แขวนลอยอยู่ เช่น กลูโคส ซูโครส (น้ำตาลทราย) กรดอะซิติก (กรดน้ำส้ม) และกรดบิวทาริก เป็นต้น (ศุกร์นิมิตร สุจิรา,2555) และการที่จะนำสารอินทรีย์เหล่านั้นมาใช้ได้จะต้องนำมาผ่านกระบวนการทางเคมีในเครื่องปฏิกรณ์เพื่อเปลี่ยนสารอินทรีย์ หรือพลังชีวภาพให้เป็นพลังงานไฟฟ้า จัดเป็นสิ่งประดิษฐ์ที่เกี่ยวข้องกับสิ่งแวดล้อมที่ได้รับการคิดค้นเมื่อราวทศวรรษที่ผ่านมา เรียกว่า “เซลล์เชื้อเพลิงชีวภาพ (Microbial Fuel Cell,MFC” ซึ่ง MFC นี้ถือเป็นพลังงานทดแทนอีกทางเลือกหนึ่งที่สามารถผลิตกระแสไฟฟ้าได้อย่างมีประสิทธิภาพ และยังเป็นพลังงานสะอาดที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม (ผกาวดี แก้วกันเนตร และอรวรรณ ผาจันทร์,2553) ซึ่งการผลิตพลังงานไฟฟ้าของ MFC ก่อให้เกิดประโยชน์อย่างมากมาย ทั้งเป็นการบำบัดน้ำเสียไปในตัว ซึ่งเป็นแนวทางในการลดปัญหามลพิษทางน้ำได้อีกทางหนึ่ง และที่สำคัญก็คือพลังงานไฟฟ้าที่สามารถนำไปใช้ในชีวิตประจำวันได้อีกด้วย