เซลล์เชื้อเพลิง เป็นอุปกรณ์เปลี่ยนพลังงานไฟฟ้าเคมี และมีประสิทธิภาพในการเปลี่ยนเชื้อเพลิงให้เป็นพลังที่ใช้งานได้สูงกว่าเครื่องยนต์สันดาปภายในถึงสองเท่า เซลล์เชื้อเพลิงผลิตไฟฟ้า น้ำและความร้อน จากเชื้อเพลิงและออกซิเจนในอากาศ และปล่อยน้ำออกมาเพียงอย่างเดียวเมื่อใช้ไฮโดรเจนเป็นเชื้อเพลิงจึงมีความเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมเป็นอย่างมาก

เซลล์เชื้อเพลิงเป็นเซลล์ไฟฟ้าเช่นเดียวกับแบตเตอรี โดยแบตเตอรี่ต้องการการชาร์จไฟจึงจะจ่ายกระแสไฟฟ้าได้ แต่เซลล์เชื้อเพลิงจะป้อนแก๊สเชื้อเพลิงเข้าไปและจ่ายกระแสไฟฟ้าได้โดยไม่ต้องมีการชาร์จไฟ
ขณะนี้ เซลล์เชื้อเพลิงชนิดเมมเบรนแลกเปลี่ยนโปรตอน (Proton exchange membrane, PEM) มีการพัฒนามาก โดยมีรถบัสเซลล์เชื้อเพลิงสาธิตวิ่งบริการผู้โดยสารใน แคนาดา สหรัฐอเมริกา ยุโรป ญี่ปุ่น และจีน และมีเป้าหมายจะจำหน่ายทั่วไปใน 10 ปีนี้ สำหรับรถยนต์ มีการวิจัยและสร้างรถขึ้นและให้ผู้ใช้ทดสอบการวิ่งใช้งานจริงแล้ว เช่น บริษัทฮอนด้า โตโยต้า ฮุนได บริษัทเดมเลอร์ไครส์เลอร์ ฟอร์ด จีเอ็ม และรถยนต์บริษัทเมอร์ซิเดสเบนซ์ บีเอ็มดับเบิลยู

ส่วนประกอบสำคัญของเซลล์เชื้อเพลิงมคือ ส่วนประกอบอิเล็กโทรดเมมเบรน (Membrane Electrode Assembly, MEA) ซึ่งเป็นส่วนที่เกิดปฏิกิริยาไฟฟ้าเคมี ได้พลังงานไฟฟ้า และ เกิดน้ำเป็นผลพ่วง โดยใช้ไฮโดรเจนเป็นเชื้อเพลิงป้อนเข้าทางด้านขั้วลบ (แอโนด) ทำปฏิกิริยาแตกตัวเป็นอิเล็กตรอนและโปรตอน (H+) ส่วนแก๊สออกซิเจนจากอากาศป้อนเข้าไปที่ขั้วแคโทด (ขั้วบวก) อิเล็กตรอนวิ่งออกจากเซลล์ไฟตามวงจรไฟฟ้าที่ต่ออยู่ข้างนอก เป็นกระแสและพลังงานไฟฟ้าที่ใช้งานได้
ในงานส่วนที่นำมาแสดงนี้ได้พัฒนาต้นแบบเซลล์ MEA สำหรับเซลล์เชื้อเพลิง PEM ขนาดเล็ก สำหรับขยายเป็นขนาด ผลิตไฟฟ้า 350 วัตต์ 500 วัตต์ และ 1 กิโลวัตต์ มีการพัฒนาเซลล์เดี่ยว เซลล์เชื้อเพลิงแถว พัฒนาช่องทางไหล และเมมเบรน ตลอดจนระบบควบคุมการทำงาน และใช้งาน เพื่อให้เป็นเทคโนโลยีในประเทศซึ่งอาจนำไปใช้ในระบบโทรศัพท์ทางไกลชนบทที่ห่างไกลจากไฟฟ้าหรือใช้ในบ้านเรือนแต่ละหลังในชนบทที่ห่างไกลจากไฟฟ้า เป็นไฟฟ้าแสงสว่างใช้กับโทรทัศน์และคอมพิวเตอร์เพื่อการศึกษาได้ และนำไปสู่การพัฒนาเป็นแหล่งกำเนิดพลังงานสำหรับรถยนต์ต่อไป การพัฒนานี้มีความจำเป็นที่จะต้องเร่งดำเนินการเพื่อทันการณ์กับนานาชาติ สร้างความเชื่อถือ ตลอดจนภาพพจน์ที่ดีของประเทศทางด้านพลังงานทดแทนที่สะอาด เป็นการพัฒนาเทคโนโลยีและกำลังคนของประเทศเพื่อความยั่งยืนและพอเพียง ในอนาคต


งานวิจัยนี้ ได้รับทุนสนับสนุนจากสภาวิจัยแห่งชาติ และ สถาบันวิจัยและพัฒนาแห่งมหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ |