ศูนย์วิจัยพลังงานทดแทน

เหตุผลและความจำเป็นในการจัดตั้งกลุ่มวิจัยเฉพาะทาง

เป็นที่ทราบกันดีว่าพลังงานนั้นมีบทบาทสำคัญในการดำรงชีพของมนุษย์ในสังคมยุคใหม่ พลังงานที่มีใช้อยู่ในปัจจุบันนี้ไม่ว่าจะเป็นถ่านหิน น้ำมัน หรือ ก๊าซธรรมชาติล้วนมีที่มาจากการทับถมของซากดึกดำบรรพ์ในชั้นใต้ดินเป็นเวลานานหลายล้านปี เพื่อตอบสนองความต้องการพลังงานจำนวนมหาศาลของมนุษย์ พลังงานจากซากดึกดำบรรพ์ที่สะสมอยู่ในชั้นใต้ดินได้ถูกขุดขึ้นมาใช้อย่างรวดเร็วและมีแนวโน้มจะเข้าสู่ยุคขาดแคลนในอนาคตอันใกล้ จากการสำรวจและประมาณการพบว่าโลกจะมีน้ำมันเหลือใช้ได้อีกเพียง 40 ปี ข้อมูลดังกล่าวได้ส่งผลกระทบอย่างมากต่อราคาและความมั่นคงทางพลังงานของประเทศต่างๆ ทั่วโลก นอกจากนี้การเผาเชื้อเพลิงที่เกิดจากซากดึกดำบรรพ์ยังเป็นสาเหตุสำคัญของปัญหาโลกร้อน โดยมีการประมาณกันว่าหากโลกยังไม่มีการเปลี่ยนแปลงนโยบายทางด้านพลังงาน อุณหภูมิของโลกโดยเฉลี่ยจะเพิ่มขึ้นถึง 6 องศาเซลเซียส ก่อนสิ้นศตวรรษนี้ ข้อเท็จจริงดังกล่าวส่งผลให้มนุษย์ต้องมองหาพลังงานอื่นที่ยั่งยืนและเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมมาแทนที่แหล่งพลังงานที่ใช้อยู่ในปัจจุบัน มากกว่าครึ่งหนึ่งของเชื้อเพลิงเหลวที่ถูกขุดขึ้นมาถูกนำไปใช้สำหรับการเดินทางและขนส่ง การหาเชื้อเพลิงชนิดใหม่มาทดแทนน้ำมันและก๊าซที่กำลังจะหมดลงจึงเป็นสิ่งจำเป็นอย่างยิ่ง ทางออกที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมคือการใช้เซลล์เชื้อเพลิงแทนเครื่องยนต์สันดาปภายในแบบที่ใช้ทั่วไปในปัจจุบัน เซลล์เชื้อเพลิงมีหลักการทำงานคล้ายกับเซลล์ไฟฟ้าหรือแบตเตอรี่ทั่วไป แต่โครงสร้างของเซลล์จะแตกต่างกันอย่างมาก โดยเซลล์เชื้อเพลิงจะไม่มีการเก็บพลังงานไว้ภายในเซลล์ แต่เซลล์จะทำหน้าที่รับเชื้อเพลิงเคมีเข้าไปทำปฏิกิริยาเคมีภายในเซลล์และให้ผลลัพธ์ออกมาเป็นไฟฟ้าและผลพลอยได้อื่น ๆ เซลล์เชื้อเพลิงสามารถแบ่งย่อยตามโครงสร้างได้หลายชนิด แต่ที่เหมาะจะนำมาใช้แทนเครื่องยนต์ในรถยนต์คือชนิดเมมเบรนแลกเปลี่ยนโปรตอน (Proton Exchange Membrane or Polymer Electrolyte Membrane: PEM) เพราะทำงานได้ที่อุณหภูมิต่ำกว่า 100 องศาเซลเซียส เซลล์เชื้อเพลิงชนิดนี้ใช้ก๊าซไฮโดรเจนเป็นเชื้อเพลิงและใช้ออกซิเจนเป็นออกซิไดเซอร์ ผลลัพธ์จากการทำปฏิกิริยาคือไฟฟ้า ความร้อน และ น้ำบริสุทธิ์ ซึ่งไม่ก่อให้เกิดมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อม สำหรับก๊าซไฮโดรเจนซึ่งใช้เป็นเชื้อเพลิงสำหรับเซลล์เชื้อเพลิงนั้นจะไม่มีวันหมดไปจากโลกเพราะก๊าซไฮโดรเจนสามารถสร้างขึ้นได้โดยใช้พลังงานจากแหล่งพลังงานทดแทนต่างๆไปทำการแยกโมเลกุลของน้ำ (H2O) ออกเป็นก๊าซไฮโดรเจน (H2) และออกซิเจน (½·O2) จากนั้นเมื่อก๊าซทั้งสองผ่านการทำปฏิกิริยาในเซลล์เชื้อเพลิงแล้ว ก๊าซทั้งสองจะรวมตัวกันเป็นน้ำบริสุทธิ์เช่นเดิมและสามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้ โครงการศูนย์วิจัยพลังงานทดแทน จัดตั้งขึ้นโดยความร่วมมือระหว่างสถาบันนวัตกรรมเทคโนโลยีไทย-ฝรั่งเศส ภาควิชาครุศาสตร์ไฟฟ้า คณะครุศาสตร์อุตสาหกรรม และ Groupe de Recherche en Électrotechnique et Électronique de Nancy (GREEN) สถาบันวิศวกรรมศาสตร์ชั้นสูงแห่งชาติ ณ ลอแรน (INPL) ประเทศฝรั่งเศส