Wednesday, August 31, 2016

ระบบ Modified COF เทคโนโลยีใหม่จะทำให้รถยนต์ไฟฟ้าวิ่งได้มากกว่าเดิมอีกหลายเท่า

ระบบ Modified COF เทคโนโลยีใหม่จะทำให้รถยนต์ไฟฟ้าวิ่งได้มากกว่าเดิมอีกหลายเท่า

ประกอบ คุปรัตน์
Pracob Cooparat
E-mail: pracob.cooparat@gmail.com

Keywords: รถยนต์ไฟฟ้า, Electric car, แบตเตอรี่, battery, ตัวประจุไฟฟ้ายิ่งยวด, supercapacitors, Electric Double Layer Capacitor (EDLC), Covalent Organic Framework (COF), Northwestern University – NU,


ภาพ มหาวิทยาลัย Northwestern University ที่ซึ่งพัฒนาระบบ COF เพื่อเป็นโครงสร้างของแบตเตอรี่และตัวประจุไฟฟ้ายิ่งยวด

นักวิจัยของมหาวิทยาลัย Northwestern University (NU) ในเมืองชิคาโก สหรัฐอเมริกา เชื่อว่าเขาสามารถจัดการกับวัสดุที่ทำหน้าที่เป็นแบตเตอรี่ และตัวเก็บประจุยิ่งยวด (Supercapacitors) ได้อย่างดี
ตัวเก็บประจุยิ่งยวด หรือในภาษาอังกฤษเรียกว่า Supercapacitor หรือ Ultracapacitor หรือ Electric Double Layer Capacitor (EDLC) เป็นตัวเก็บประจุไฟฟ้าจำนวนมากๆ บางตัวทำงานโดยไม่ใช้ปฏิกิริยาทางเคมี คาดว่าจะถูกนำมาใช้แทน แบตเตอรีในอนาคต

มียานพาหนะไฟฟ้าบางอย่างที่ใช้พลังไฟฟ้าอย่างมาก แต่ใช้งานในช่วงสั้นๆ แล้วก็มีเวลาชาร์จไอย่างรวดเร็ว ดังเช่นภายใน 1-5 นาที แล้วก็ขับเคลื่อนต่อไป ดังเช่น รถรางที่ไม่มีสายไฟ หรือรถประจำทางไฟฟ้า (Electric buses) ที่ใช้วิ่งในเมือง อาศัยการชาร์จไฟ ณ ที่จอดรับผู้โดยสารที่มีเป็นระยะๆตลอดเส้นทาง

ความจริงมนุษย์ได้พัฒนาแบตเตอรี่สำหรับรถยนต์ไฟฟ้ามาได้มากแล้ว แต่ก็ยังมีเทคโนโลยีใหม่ ที่ยังต้องค้นหากันต่อไป นักวิจัยแห่ง NU อาจได้พบวิธีการประสมระหว่างองค์ประกอบสำคัญของรถยนต์ไฟฟ้า ที่จะสามารถทำให้รถยนต์ไฟฟ้าวิ่งได้ไกลขึ้น และเมื่อชาร์จไฟ ก็สามารถชาร์จไฟได้เร็วยิ่งขึ้น
นักวิจัยด้านเคมีแห่ง NU ชื่อ William Dichtel และทีมงานได้พัฒนาวัสดุชนิดหนึ่งที่เรียกว่า Covalent Organic Framework (COF) ซึ่งมีโครงสร้างใสและเป็นแบบออร์แกนิก (Crystalline Organic Structure) ซึ่งมีรูเหมือนขุมขนที่เหมาะแก่การเก็บรักษาพลังงาน โดยมีโครงสร้างของโพลิเมอร์ (Conductive polymer) ได้ผลที่เขาเรียกว่า modified redox-active COF ซึ่ง Dichtel เชื่อว่าสามารถผนวกคุณสมบัติที่ดีของแบตเตอรี่และตัวเก็บประจุยิ่งยวด Supercapacitors ซึ่งต้องใช้ในกิจการรถยนต์ไฟฟ้า

นักวิจัยกล่าวว่า วัสดุใหม่ของเขาสามารถใช้ชาร์จไฟได้ 10,000 ครั้งโดยยังทำหน้าที่ได้อย่างเสถียร COF สามารถเก็บไฟได้เป็น 10 เท่าของ COF แบบเดิมที่ยังไม่ได้ดัดแปลง มันสามารถเก็บไฟได้เร็วกว่าแบบเดิม 10-15 ครั้ง ดังนั้นมันจึงจะทำหน้าที่ได้ดีทั้งเป็นแบตเตอรี่และเป็นตัวเก็บประจุยิ่งยวด ที่จะทำหน้าที่เก็บไฟไว้ช่วงหนึ่งแล้วใช้ไฟไปอย่างรวดเร็ว


บทความของนักวิจัยกลุ่มนี้มีชื่อในภาษาอังกฤษ ที่นักวิจัยไทยด้านเคมีและวิศวกรรมยานยนต์ ควรได้ติดตามหาอ่านคือ "Superior Charge Storage and Power Density of a Conducting Polymer-Modified Covalent Organic Framework," ที่ตีพิมพ์ในวรสารชื่อ ACS Central Science การค้นพบนี้อาจจะต้องใช้เวลาสักระยะหนึ่ง ต้องมีการวิจัยและทดสอบซ้ำแล้วซ้ำอีก ก่อนที่จะกลายมาทำหน้าที่ได้ และผลิตได้เป็นจำนวนมากๆ