ต้นแบบเครื่องผลิตกระแสไฟฟ้าประสิทธิภาพสูงจากแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ด้วยขั้วคาร์บอนกัมมันต์จากไมโครพลาสติกและวัสดุต้นทุนต่ำ: นวัตกรรมเพื่อลดปัญหามลพิษและผลิตพลังงานอย่างยั่งยืน
- ชื่อนักเรียนผู้จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์
ภาวิต แก้วนุรัชดาสร, วุฒิพงศ์ จงเจริญสันติ, วริศ จรัสปรีดาลาภ
- อาจารย์ที่ปรึกษาโครงงานวิทยาศาสตร์
วีรวุฒิ เทียนขาว, เกียรติภูมิ รอดพันธ์
- โรงเรียนที่กำกับดูแลโครงงานวิทยาศาสตร์
- ปีที่จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์
บทคัดย่อโครงงานวิทยาศาสตร์
ในวิกฤติการณ์ COVID-19 ที่ผ่านมา พลาสติกถูกนำไปใช้อย่างแพร่หลาย ทำให้ปริมาณขยะพลาสติกเพิ่มขึ้นมหาศาล โดยขยะพลาสติกเหล่านี้จะสลายตัวเป็นไมโครพลาสติกในเวลาต่อมา ซึ่งไมโครพลาสติกจะก่อให้เกิดมลพิษต่างๆ มากมายกับสิ่งแวดล้อม และในปัจจุบันนั้นปัญหาภาวะโลกร้อนกำลังได้รับความนิยมอย่างมาก โดยตัวการสำคัญที่ทำให้เกิดภาวะโลกร้อน คือ แก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ ทางคณะผู้จัดทำโครงงานจึงมีแนวคิดที่จะเปลี่ยนขยะที่เป็นมลพิษกับสิ่งแวดล้อมไปใช้ประโยชน์ในแง่มุมของการผลิตพลังงานไฟฟ้าอย่างยั่งยืน ทางคณะผู้จัดทำจึงนำปัญหาสิ่งแวดล้อมระดับโลกทั้งสอง มาผลิตนวัตกรรมรูปแบบใหม่ซึ่งเป็นการนำแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์มาผลิตกระแสไฟฟ้า นำขั้วคาร์บอนกัมมันต์จากไมโครพลาสติกเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตไฟฟ้า โดยใช้วัสดุต้นทุนต่ำมาประกอบเป็นตัวเครื่องผลิตกระแสไฟฟ้า ซึ่งสามารถแบ่งเป็น 2 ส่วนการทดลอง คือ ส่วนวิทยาศาสตร์จะแบ่งย่อยเป็น 2 ส่วน ส่วนแรกเป็นการศึกษาชนิดกรด ได้แก่ HNO3 , H2SO4, H3PO4 ความเข้มข้น 0.5 M ที่ทำให้ประสิทธิภาพการผลิตไฟฟ้าสูงที่สุด โดยจะนำขั้วคาร์บอนกัมมันต์ที่ได้ไปวิเคราะห์ข้อมูลด้วยเทคนิคขั้นสูงต่างๆ ได้แก่ SEM-EDX, XRD, FTIR, CV และส่วนที่สองคือการนำ Solid electrolyte ราคาต่ำ ซึ่งผลิตจาก Polyvinyl alcohol และ KOH ไปใช้แทน NASICON ซึ่งมีราคาสูงมาก ในส่วนนี้ได้ทำการศึกษาแล้วพบว่าสามารถใช้ได้จริงและในส่วนของวิศวกรรมศาสตร์ เป็นการผลิตตัวเครื่องผลิตกระแสไฟฟ้าในสเกล Prototype ซึ่งสุดท้ายจะนำ 2 ส่วนมาผสานกันเพื่อทดลองใช้จริง วัดค่าความต่างศักย์และกระแสไฟฟ้าที่ได้ เพื่อคำนวณการนำไปใช้ต่อไปในระดับอุตสาหกรรม