World Update: คิดค้น โซลาร์เซลล์ แบบใหม่ที่ผลิตพลังงานได้ตอนกลางคืน

World Update: คิดค้น โซลาร์เซลล์ แบบใหม่ที่ผลิตพลังงานได้ตอนกลางคืน

นักวิจัยสร้าง ‘แผงพลังงานแสงอาทิตย์’ หรือ โซลาร์เซลล์ แบบใหม่ที่ผลิตพลังงานได้แม้แต่ในช่วงกลางคืน

นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยนิวเซาท์เวลล์ซิดนีย์ (UNSW Sydney) ประเทศออสเตรเลีย ประสบความสำเร็จในการทดสอบอุปกรณ์ที่สามารถแปลงความร้อนจากอินฟราเรดเป็นพลังงานไฟฟ้าได้ซึ่งทำให้แผงพลังงานแสงอาทิตย์ หรือโซลาร์เซลล์สามารถผลิตพลังงานได้ในตอนกลางคืน 

โดยปกติ โซลาร์เซลล์จะผลิตพลังงานโดยความร้อนที่มาจากดวงอาทิตย์ ทำให้ใช้งานได้เพียงแค่ตอนกลางวัน ซึ่งเป็นข้อจำกัดใหญ่ของพลังงานแสงอาทิตย์ ทีมวิจัยจึงแก้ปัญหาด้วยการสร้างอุปกรณ์ที่มีชื่อว่า ‘Thermo-radiative diode’ ที่ทำจากปรอทแคดเมียมเทลลูไรด์ (MCT) ทำให้เครื่องมือสามารถดูดซับแสงอินฟราเรดในช่วงระยะกลางและไกลและเปลี่ยนเป็นกระแสไฟฟ้าได้

โดยแสงอินฟราเรดนั้นเกิดขึ้นเมื่อแผ่นเปลือกโลกคลายความร้อนในตอนกลางคืนหลังจากดูดซับแสงอาทิตย์ตลอดทั้งช่วงกลางวัน “ในช่วงปลายศตวรรษที่ 18 และต้นศตวรรษที่ 19 มีการค้นพบว่าประสิทธิภาพของเครื่องยนต์ไอน้ำขึ้นอยู่กับความแตกต่างของอุณหภูมิในเครื่องยนต์ จนเกิดเป็นความรู้ทางเทอร์โมไดนามิกส์” นิโคลาส อีกินส์-ดัวเคส (Nicholas Ekins-Daukes) สมาชิกในทีมวิจัย อธิบาย

เขาเสริมว่า “หลักการเดียวกันนี้นำมาใช้กับพลังงานแสงอาทิตย์ได้ นั่นคือดวงอาทิตย์คือความร้อนและผิวเปลือกโลกคือความเย็น โดยให้แผงโซลาร์เซลล์เป็นดูดซับความแตกต่างนี้ซึ่งช่วยให้ผลิตไฟฟ้าได้” หรือกล่าวให้เข้าใจง่ายก็คือ เมื่อโลกปล่อยรังสีอินฟราเรดสู่อวกาศ อุปกรณ์นี้จะใช้ประโยชน์จากความแตกต่างของอุณหภูมิสร้างพลังงานขึ้นมา

อย่างไรก็ตาม ปริมาณพลังงานที่ผลิตได้ในอุปกรณ์ต้นแบบนี้ยังคงอยู่ที่ประมาณร้อยละ 0.001 ของการผลิตพลังงานจากแสงอาทิตย์ปกติ แต่นี่เป็นจุดเริ่มต้นที่สำคัญ และจะช่วยพัฒนาเทคโนโลยีด้านโซลาร์เซลล์จนสามารถแข่งขันกับพลังงานอื่น ๆ ได้ดีขึ้นในอนาคต 

“เรายังไม่มีวัสดุมหัศจรรย์ที่จะทำให้ ‘Thermo-radiative diode’ ทำงานได้เต็มประสิทธิภาพ แต่เราได้พิสูจน์ในเชิงหลักการแล้ว และเรากระตือรือร้นที่จะเห็นว่าเราจะสามารถปรับปรุงผลลัพธ์ให้ดีขึ้นได้อีกในไม่กี่ปีข้างหน้า” นิโคลาส กล่าว

สืบค้นและเรียบเรียง วิทิต บรมพิชัยชาติกุล

ที่มา

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsphotonics.2c00223

https://www.sciencedaily.com/releases/2022/05/220517112246.htm

https://www.sciencealert.com/engineers-measure-the-potential-of-a-new-kind-of-solar-cell-fueled-by-the-night

เรื่องแนะนำ

การตอบสนองของพืช (Plant Responses)

การตอบสนองของพืช กลไกทางชีวภาพเพื่อความอยู่รอดของสายพันธุ์ ลักษณะที่สำคัญประการหนึ่งของสิ่งมีชีวิต คือ การตอบสนองต่อสิ่งแวดล้อม ซึ่ง การตอบสนองของพืช ทุกชนิดบนโลก ต่างตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงของสภาพแวดล้อมและสิ่งเร้าภายนอก ไม่ว่าจะเป็นแสงสว่าง อุณหภูมิ ความชื้น หรือการสัมผัสจากภัยอันตราย เช่นเดียวกับสัตว์หรือสิ่งมีชีวิตชนิดอื่น ๆ ถึงแม้พืชส่วนใหญ่ที่หยั่งรากลึกลงดินเหล่านี้จะไม่สามารถเคลื่อนที่ไปมาได้อย่างอิสระก็ตาม การตอบสนองของพืช (Plant Response) คือ การเปลี่ยนแปลงวิธีการเติบโตทางธรรมชาติ เนื่องจากพืชไม่มีระบบประสาทที่ทำหน้าที่ควบคุมการตอบสนองโดยตรง ดังนั้น โดยทั่วไปแล้ว การตอบสนองของพืชจึงถูกควบคุมโดยฮอร์โมน (Hormone) ซึ่งเป็นโมเลกุลของสารเคมีภายในร่างกายหรือกลไกต่าง ๆ ของเซลล์ที่ทำการตอบสนองต่อสิ่งเร้าเหล่านั้น (Stimulus) โดยมีระยะเวลาของการถูกกระตุ้น ปริมาณหรือความเข้มข้นของสิ่งเร้า และชนิดเซลล์ที่ทำหน้าที่รับความรู้สึก (Receptor) เป็นปัจจัยหลักที่ทำให้พืชเกิดการตอบสนองในลักษณะต่าง ๆ ทั้งเพื่อการปรับตัวให้เหมาะสมกับสิ่งแวดล้อมและเพื่อดำรงเผ่าพันธุ์ให้อยู่รอดต่อไป การตอบสนองของพืชต่อสิ่งแวดล้อม สามารถจำแนกออกเป็น 2 ประเภทหลัก จากลักษณะการเคลื่อนไหวเมื่อถูกกระตุ้น ได้แก่ การเคลื่อนไหวตอบโต้อย่างมีทิศทาง (Tropism) หมายถึง การเคลื่อนไหวที่เกิดจากการเจริญเติบโตของพืช โดยมีทิศทางการตอบสนอง ดังนี้ มีทิศทางสัมพันธ์หรือเข้าหาสิ่งเร้า (Positive Tropism) มีทิศทางตรงข้ามหรือหลีกหนีจากสิ่งเร้า (Negative Tropism) […]

พบลูกผสมมนุษย์นีแอนเดอร์ทัล กับมนุษย์เดนิโซวัน

โครงกระดูกของเด็กสาวที่มีอายุเมื่อ 90,000 ปีก่อน คือหลักฐานแรกที่บ่งชี้ว่ามีการผสมข้ามสายพันธุ์ระหว่างมนุษย์นีแอนเดอร์ทัล และมนุษย์เดนิโซวันในโลกโบราณ

ความรุนแรงของพายุ ที่เกิดขึ้นบนโลก

ความรุนแรงของพายุ สามารถจำแนกได้จากความเร็วลมใกล้จุดศูนย์กลาง พายุ (Storm) ขนาดใหญ่ที่ก่อตัวขึ้นทั้งบนภาคพื้นทวีปและในมหาสมุทร เมื่อพัฒนาจนกลายเป็นพายุหมุนเขตร้อน (Tropical Cyclone) ที่สามารถสร้างความเสียหายต่อทรัพยากรธรรมชาติ สิ่งปลูกสร้าง และสิ่งมีชีวิต บนพื้นผิวโลก  นักพยากรณ์อากาศจะจัด ความรุนแรงของพายุ ตามมาตรวัดของสำนักงานหรือกรมอุตุนิยมวิทยาในแต่ละภูมิภาคที่พายุเหล่านั้นก่อตัวขึ้น ในเบื้องต้น พายุหมุนเขตร้อนจะถูกจัดประเภทตามหลักเกณฑ์พื้นฐาน คือ พายุดีเปรสชันเขตร้อน (Tropical Depression) มีความเร็วลมสูงสุดใกล้จุดศูนย์กลางไม่เกิน 63 กิโลเมตร/ชั่วโมง พายุโซนร้อน (Tropical Storm) มีความเร็วลมสูงสุดไม่เกิน 118 กิโลเมตร/ชั่วโมง ไต้ฝุ่น (Typhoon) หรือ เฮอร์ริเคน (Hurricane) มีความเร็วลมสูงสุดมากกว่า 118 กิโลเมตร/ชั่วโมง แต่เมื่อพายุหมุนเขตร้อนพัฒนาจนกลายเป็นพายุไต้ฝุ่น ไซโคลน หรือ เฮอร์ริเคน จะมีการจัดระดับความรุนแรงภายในขึ้นอีกครั้ง โดยพายุหมุนเขตร้อนที่ก่อตัวในมหาสมุทรแปซิฟิกหรือที่เรียกว่า “ไต้ฝุ่น” จะถูกจัดระดับความรุนแรงตามเกณฑ์ของคณะกรรมการไต้ฝุ่นและองค์การอุตุนิยมวิทยาโลก (ESCAP/WMO) รวมถึงกรมอุตุนิยมวิทยาของแต่ละประเทศในภูมิภาคดังกล่าว ระดับความรุนแรง ความเร็วลมสูงสุด (กิโลเมตร/ชั่วโมง) ญี่ปุ่น จีนและฮ่องกง ทวีปแอฟริกา ไต้ฝุ่น/ไซโคลน […]

เชื้อไวรัสซิกา : เชื้อก่อโรคที่สามารถป้องกันได้

นักวิจัยไบโอเทค สวทช. พัฒนาออร์แกนอยด์ หรืออวัยวะจำลองมดลูกและรก เพื่อศึกษาวิธียับยั้งการแพร่ เชื้อไวรัสซิกา จากแม่สู่ลูก เชื้อไวรัสซิกา เกิดจากยุงลายเป็นพาหะสำคัญเช่นเดียวกับโรคไข้เลือดออก สามารถถ่ายทอดจากแม่สู่ลูก ซึ่งยังไม่มีวัคซีนหรือยาป้องกันการติดเชื้อได้ มักพบในประเทศเขตร้อน ข้อดีของออร์แกนอยด์ หรือการสร้างอวัยวะจำลองมดลูกและรก คือนักวิจัยสามารถทำการทดลองเพื่อศึกษาการติดเชื้อของโรค และทดสอบการใช้ยาในการรักษา โดยที่ไม่ต้องทดสอบกับอาสาสมัครหรือคนไข้จริง โครงการนี้เป็น 1 ใน 5 โครงการ TDR Global Crowdfunding Challenge Contest ขององค์การอนามัยโลก (WHO) ซึ่งจัดตั้งเพื่อสนับสนุนงานวิจัยเกี่ยวกับโรคติดต่อในเขตร้อน พร้อมเปิดระดมทุนเพื่อดำเนินงานวิจัย (Crowdfunding for Science) ตั้งเป้า 8,000 ดอลลาร์สหรัฐ (ประมาณ 260,000 บาท) ในช่วงระยะเวลาการตั้งครรภ์ รกเป็นอวัยวะที่เชื่อมต่อระหว่างทารกและแม่ มีหน้าที่ในการควบคุมการแลกเปลี่ยนสารต่าง ๆ ระหว่างแม่และทารกในครรภ์ ซึ่งรวมไปถึงสารอาหาร แก๊ส ของเสีย และยาต่าง ๆ ที่แม่รับประทาน เข้าไป นอกจากนี้ รกยังเป็นตัวเชื่อมการถ่ายทอดเชื้อโรคต่างๆ จากแม่สู่ทารกอีกด้วย […]