e-Bio Fuel-Cell ชุดระบบขับเคลื่อนไฟฟ้ารูปแบบใหม่จาก Nissan

436views

Posted by : AREA 54

• นิสสันเป็นหนึ่งในบริษัทที่ค้นคว้าเทคโนโลยีใหม่อย่างไม่หยุดยั้ง และปัจจุบันก็เป็นหนึ่งในสามบิ๊กทรีของคลาสไฟฟ้า Tesla-Nissan-GM ล่าสุดนิสสันได้เผยว่ากำลังพัฒนาระบบขับเคลื่อนไฟฟ้าชุดใหม่ โดยเป็นแบบ Fuel Cell ทว่าเปลี่ยนสารตั้งต้นจากไฮโดรเจนไปเป็นเอธานอล ใช้ชื่อชุดระบบว่า e-Bio Fuel-Cell

• ย้อนไปในปี 2011 นิสสันเคยพัฒนา Cell Stack เจนเนอเรชั่นใหม่ ที่ให้ค่าความจุกำลัง (Power density) มากขึ้นกว่า Cell Stack เดิมที่ติดตั้งอยู่ในรถต้นแบบ Fuel Cell ในปี 2005 ปัจจุบันนิสสันยังไม่ได้เผยถึงความคืบหน้าของ Cell Stack ตัวนี้ ว่าจะนำไปติดตั้งในรถรุ่นใด หรือกำลังพัฒนารถ Fuel Cell รุ่นใด… อย่างไรก็ตาม ในปี 2014 ที่จู่ๆ Fuel Cell ก็กลับมาบูมอีกครั้งจากการเปิดตัว Toyota Mirai นิสสันก็ยังคงให้ข่าวว่า ไม่มีแผนงานผลิตรถ Fuel Cell ที่ชัดเจน ในเวลานี้

• แต่แล้วนิสสันก็เผยแผนพัฒนา Fuel Cell รุ่นใหม่ รูปแบบใหม่ พร้อมสารตั้งต้นใหม่ ใช้เอธานอลแทนที่ไฮโดรเจนแบบระบบทั่วไปที่ใช้กันอยู่ในปัจจุบัน มองแล้วมีแววสดใสมากกว่าไฮโดรเจน เนื่องจากเอธานอลมีสถานีแพร่หลายกว่า และมีราคาถูกกว่าเมื่อเทียบต้นทุนกันแบบสถานีต่อสถานี หากมีการขยับขยายเพิ่มเติมในอนาคต

• หนังวนครับ… หลักการทำงานคร่าวๆ ของชุดระบบ Fuel Cell โดยทั่วไปคือ แต่ละเซลล์จะประกอบไปด้วยขั้ว Anode (บวก) ทำหน้าที่ส่งอิเลคตรอนออกจากขั้ว, ขั้ว Cathode (ลบ) ทำหน้าที่รับโปรตอน และออกซิเจน ทั้งคู่ถูกคั่นด้วยเยื่อแลกเปลี่ยนโปรตอนบางๆ (Proton exchange membrane) มีผงแพลทินัมเคลือบเอาไว้เป็นตัวเร่งปฏิกริยา (Catalyst) โดยอะตอมของออกซิเจนที่แตกตัวจากฝีมือของตัวเร่งปฏิกิริยานี้ จะเกิดเป็นโมเลกุลของน้ำ ส่วนการไหลของอิเลคตรอนจะทำให้เกิดไฟฟ้ากระแสตรงแต่ละชั้นเซลล์จะต้องมีช่องว่างให้ไฮโดรเจน, อากาศ และน้ำเดินทางผ่าน และแต่ละเซลล์ข้างต้นนี้สามารถสร้างกระแสไฟได้เต็มที่ 1 โวลท์ ในการใช้งานจริงเราต้องการชั้นเซลล์เป็นจำนวนมาก ถึงจะสามารถผลิตกำลังได้มากพอที่จะขับเคลื่อนรถยนต์ 1 คัน

• สำหรับชุดระบบใหม่ e-Bio Fuel-Cell นิสสันได้เปลี่ยนประเภท Cell Stack เสียใหม่เป็น SOFC stack (Solid Oxide Fuel-Cell) หลักการทำงานยังคงคล้ายๆ ของเดิมครับ เพียงแต่เปลี่ยนสารตั้งต้นจากไฮโดรเจน/ออกซิเจนในอากาศ เป็นเอธานอล 100% หรือแบบผสม และยังคงใช้ออกซิเจนในอากาศเช่นเดิม เมื่อทั้งหมดผ่านการทำปฏิกิริยาใน SOFC stack ก็จะผลิตกระแสไฟฟ้าไปเก็บเอาไว้ในแบตเตอรี่แพค แล้วนำไปจ่ายไฟให้กับมอเตอร์ไฟฟ้าเพื่อหมุนล้อ

• สิ่งที่หลงเหลือจากระบบไฮโดรเจน ฟิวเซลล์ ก็คือน้ำ ทว่าการเปลี่ยนมาใช้เอธานอล แม้จะสะดวกกว่า (ในแง่ของการขยายสาธารณูปโภค) แต่ก็ต้องแลกมากับการคาย CO2 บ้าง ทว่านิสสันให้ข้อมูลว่า CO2 ที่ปล่อยออกมานั้น จะถูกนับเป็นสมดุลย์คาร์บอน (Carbon Neutral) เนื่องจากการปลูกอ้อยเพื่อใช้ในการผลิตเอธานอลนั้น ในทางเทคนิคจะถูกนับว่าเป็นสัดส่วนที่ทดแทนกับการปล่อยมลพิษจากเอธานอล ทำให้ระบบ Fuel Cell ใหม่ของนิสสันใกล้เคียงกับรถมลพิษศูนย์

• ดูจากแผนงาน นิสสันน่าจะซุ่มพัฒนาเทคโนโลยีนี้มานาน อย่างไรก็ตาม นิสสันยังไม่เผยกรอบเวลาในการพัฒนา e-Bio Fuel-Cell มาเป็นชุดระบบขับเคลื่อนจริงในเวลานี้ครับ •

หมายเหตุ : ภาพประกอบ รถต้นแบบ 2012 Nissan TeRRA Concept