การผลิตไฟฟ้าจากน้ำเสียปิโตรเลียมในเซลไฟฟ้าชีวภาพ

กระบวนการบำบัดน้ำเสียไม่ว่าจะเป็นกระบวนการทางกายภาพ ทางเคมี หรือทางชีวภาพ ล้วนแล้วแต่ใช้พลังงานและทรัพยากรทั้งสิ้น ทำให้การบำบัดน้ำเสียนั้นมีต้นทุนที่สูง แต่จัดเป็นเรื่องที่สำคัญต่อคุณภาพสิ่งแวดล้อมเป็นอย่างมาก โดยเฉพาะน้ำเสียที่มีลักษณะย่อยสลายยาก ในขณะเดียวกันโลกกำลังเผชิญกับวิกฤติพลังงาน ในการหาแหล่งพลังงานทดแทน จึงกลายเป็นประเด็นที่สำคัญมากในปัจจุบัน

เซลไฟฟ้าชีวภาพ (microbialfuel cell – MFC) เป็นเซลไฟฟ้าที่ผลิตไฟฟ้าโดยใช้อิเลกตรอนจากการย่อยสลายสารอบินทรีย์โดยแบคทีเรีย ซึ่งในธรรมชาติมีแบคทีเรียหลากหลายประเภทที่ใช้สารอินทรีย์เป็นแหล่งอาหาร และแหล่งพลังงานได้ เซลไฟฟ้าชีวภาพจัดเป็นแหล่งพลังงานทดแทนที่น่าสนใจ สารอินทรีย์หลากหลายประเภทสามารถใช้เป็นแหล่งอาหารของแบคทีเรียได้ รวมทั้งสารอินทรีย์ที่ปนเปื้อนในน้ำเสีย ฉะนั้นน้ำเสียจึงมีศักยภาพที่จะนำไปใช้ใน microbialfuel cell – MFC โดยทำการบำบัดน้ำเสียไปพร้อมๆกัน โดยการใช้เทคโนโลยี MFC จึงจัดเป็นรูปแบบหนึ่งของการผลิตพลังงานสะอาด

รองศาสตราจารย์ ดร.ภัชราภรณ์ สุวรรณวิทยา อาจารย์ภาควิจัยวิศวกรรมสิ่งแวดล้อม คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ ได้ศึกษางานวิจัยชิ้นนี้ โดยใช้น้ำเสียอุตสาหกรรมปิโตรเลียมเป็นแหล่งของอิเลกตรอนให้ MFC โดยมุ่งเน้นที่จะประเมินคุณภาพของน้ำเสียปิโตรเลียม พัฒนาให้ระบบสามารถผลิตกระแสฟ้าได้สูงขึ้น โดยทำการเปรียบเทียบกำลังการผลิตไฟฟ้าในสภาวะที่มีแบคทีเรียกลุ่มที่อยู่เดิม กับสภาวะที่มีการเติมมูลวัวซึ่งเป็นแหล่งที่มีแบคทีเรียกลุ่มไร้อากาศอยู่

การเพิ่มศักยภาพในการผลิตกระแสไฟฟ้าโดยแบคทีเรียจากมูลวัว โดยศักยภาพในการผลิตกระแสไฟฟ้านั้น นอกจากจะขึ้นกับอินทรีย์ซึ่งเป็นแหล่งของอิเลกตรอนแล้ว ประชากรจุลชีพที่เป็นผู้ย่อยสลายสารอินทรีย์ยังเป็นตัวแปรสำคัญด้วย เพื่อเป็นการเพิ่มศักยภาพของการผลิตกระแสไฟฟ้าจากน้ำเสียปิโตรเลียมที่ใช้แบคทีเรียที่อาศัยน้ำเสีย โดยผู้วิจัยเลือกที่จะเติมประชากรแบคทีเรียจากภายนอกเข้าไปในระบบ โดยเลือกใช้มูลวัวเป็นแหล่งของประชากร จากการทดลองจะเห็นได้ว่ามูลวัวมีผลช่วยให้สารอินทรีย์ย่อยสลายได้ดีขึ้น และสารอินทรีย์ในน้ำมูลวัวมีการย่อยสลายทางชีวภาพได้ดีกว่าสารอินทรีย์ในน้ำเสียปิโตรเลียม

จากผลงานวิจัยดังกล่าว ได้องค์ความรู้ใหม่ๆในการพัฒนากระบวนการบำบัดน้ำเสีย พร้อมกับการผลิตพลังงานทางเลือก ซึ่งเป็นสิ่งจำเป็นมากในปัจจุบัน

ที่มาข้อมูล : รองศาสตราจารย์ ดร.ภัชราภรณ์ สุวรรณวิทยา

ภาควิศวกรรมสิ่งแวดล้อม คณะวิศวกรรมศาสตร์

มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์

เรียบเรียง/สื่อเผยแพร่ : วิทวัส ยุทธโกศา ฝ่ายเผยแพร่งานวิจัย

สถาบันวิจัยและพัฒนาแห่ง มก.

โทร. 02 561 1474

e-mail : witthawat.y@ku.th