การผลิตไฟฟ้าโดยกระบวนการเชื่อเพลิงจุลชีพด้วย Halobacteria

ชื่อนักเรียนผู้จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์

สิรภพ แสนวงศ์, คุณากร สารพานิช

อาจารย์ที่ปรึกษาโครงงานวิทยาศาสตร์

สรารัตน์ คนซื่อ

โรงเรียนที่กำกับดูแลโครงงานวิทยาศาสตร์

โรงเรียนวิทยาศาสตร์จุฬาภรณราชวิทยาลัย เพชรบุรี

ปีที่จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์

พ.ศ. 2561

บทคัดย่อโครงงานวิทยาศาสตร์

พลังงานไฟฟ้าเป็นปัจจัยสำคัญต่อการดำรงชีวิตเป็นอย่างมาก ซึ่งไฟฟ้าเป็นพลังงานที่มีอยู่อย่างจำกัด และถ้าหากคิดเปอร์เซ็นการใช้ไฟฟ้าในแต่ละปีที่เพิ่มขึ้นตามความต้องการของคนภายในประเทศที่มีอยู่อย่างไม่จำกัด โดยประเทศไทยมีการผลิตไฟฟ้าหลายรูปแบบ อาทิ พลังงานน้ำ,พลังงานความร้อน,พลังงานความร้อนรวม,พลังงานกังหันแก๊ซ,พลังดีเซล ฯลฯ แต่ว่าก็ยังไม่เพียงพอต่อความต้องการของคนในประเทศ ทางรัฐบาลจึงได้จัดสรรหาพื้นที่สร้างโรงงานไฟฟ้าถ่านหินที่จังหวัดกระบี่ ทว่าเกิดการคัดค้านขึ้นของคนพื้นที่ และปัจจุบันประเทศไทยได้ซื้อพลังงานไฟฟ้าจากโรงไฟฟ้าหงสา ประเทศลาว และได้เกิดเหตุการส่งไฟฟ้าขัดข้องขึ้น ณ วันที่ 1 มิถุนายน ปี 2561 ที่ผ่านมาทำให้เกิดเหตุไฟดับนาน 1 ชั่วโมง ในพื่นที่บางส่วนในภาคเหนือ ภาคอีสาน และภาคกลาง กลุ่มของพวกเราเล็งเห็นถึงปัญหาความขัดข่องของกระแสไฟฟ้าและขีดจำกัดของโรงไฟฟ้าถ่านหิน และในปี ค.ศ. 1931 Branet Cohen ได้สร้างเซลล์เชื้อเพลิงแบบจุลินทรีย์มีความสามารถในการผลิตกระแสไฟฟ้าได้มากกว่า 35 โวลต์โดยมีกระแสไฟฟ้าเพียง 2 milliamps เท่านั้น แต่ก็ได้มีการพัฒนาเซลล์เชื้อเพลิงจุลชีพตลอดจนปัจจุบันเพราะหวังว่าจะเป็นแหล่งกำเนิดไฟฟ้าที่หยั่งยืนในอน

กลุ่มของพวกเราจึงได้ศึกษาเซลล์เชื้อเพลิงจุลชีพที่มีความน่าสนใจ เซลล์เชื้อเพลิงจุลชีพเป็นเซลล์ไฟฟ้าที่แปลงพลังงานเคมีเป็นพลังงานไฟฟ้าเซลล์เชื้อเพลิงจุลชีพจะสร้างขึ้นโดยแบ่งเป็นฝั่งแอโนดและแคโทดและมีเยื่อเลือกผ่านไอออนเป็นตัวแบ่งฝั่ง และจะเกิดการออกซิเดชันกับจุลชีพเช่น การสังเคราะห์แสง การย่อยสลายของจุลชีพในฝั่งของแอโนด อิเล็กตรอนที่เกิดขึ้นระหว่างการออกซิเดชันจะถูกถ่ายโอนไปยังขั้วไฟฟ้าโดยตรงหรือเป็นตัวทำละลายชนิดรีดอกซ์ อิเล็กตรอนถูกเคลื่อนย้ายไปที่ขั้วลบเพื่อความสมดุลของประจุไฟฟ้าของระบบถูกชดเชยโดยการเคลื่อนที่ของไอออนิกภายในเซลล์โดยเคลื่อนที่ผ่านเยื่อเลือกผ่านไอออนและกรไหลเวียนของอิเล็กตรอนทำให้เกิดกระแสไฟฟ้า พวกเราจึงได้นำ Halobacteria ที่พบมากในน้ำเค็มหรือนาเกลือ ซึ่ง Halobacteria มีสามารถสร้างอาหารเองได้จากการสังเคราห์แสงเเละเจริญเติบโตได้ดีรวมถึงสามารถทนต่ออุณหภูมิที่สูงได้ กลุ่มของพวกเราจึงสนใจนำ Halobacteria มาทำเซลล์ไฟฟ้าจุลชีพ