AuREUS แผงโซลาร์เซลล์ทำจากเศษผักเหลือทิ้ง สามารถดูดรังสียูวีเปลี่ยนเป็นพลังงานไฟฟ้าได้แม้ในสภาวะที่มีแสงจำกัด

ชื่อวัสดุ :

AuREUS แผงโซล่าเซลล์ทำจากเศษผักเหลือทิ้ง ที่สามารถเปลี่ยนรังสี UV เป็นพลังงานไฟฟ้าได้แม้ในสภาวะแสงน้อย

ประเภทวัสดุ :

วัสดุนวัตกรรมใหม่ (Material Innovation)

ที่มา หรือแนวความคิด :

ในปัจจุบันปัญหาด้านขยะถือเป็นหนึ่งปัญหาที่มีความสำคัญ และถูกแก้ไขอย่างเชื่องช้ามานาน จากข้อมูลของกรมควบคุมมลพิษระบุว่า ขยะมูลฝอยมีเพียงร้อยละ 30 เท่านั้นที่ได้รับการกำจัดอย่างถูกต้องตามหลักวิชาการและมีบางส่วนนำไปรีไซเคิล นั่นหมายความว่า ขยะอีกร้อยละ 70ที่เหลือถูกทิ้งเทกองเป็นภูเขาขยะที่มีปริมาณเพิ่มขึ้นทุกปี

จากปัญหาดังกล่าวนี้ทำให้มีแนวคิดการนำขยะมาใช้ให้เกิดประโยชน์อย่างยั่งยืนและมีประสิทธิภาพ โดยไม่ส่งผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม จึงนำมาสู่ไอเดียการพัฒนานวัตกรรมการแปรรูปขยะให้เป็นวัสดุใหม่ ที่สามารถนำมาใช้ได้ในรูปแบบใหม่ๆโดยไม่สร้างขยะกลับคืนสู่วงจรขยะอีกครั้ง และสร้างความยั่งยืนให้กับโลกใบนี้

จากที่กล่าวมาในข้างต้นการใช้แผงโซลาร์เซลล์ คืออีกหนึ่งทางเลือกของพลังงานสะอาดที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม แต่อย่างไรก็ตามมันจะไม่สามารถผลิตพลังงานไฟฟ้าได้หากปราศจากแสงอาทิตย์ โดยเฉพาะวันฝนตกมีเมฆมาก นั่นจึงทำให้นักศึกษาวิศวกรรมศาสตร์ Carvey Ehren Maigue ชาวฟิลลิปปินส์วัย 27 ปี เกิดแนวคิดในการสร้างแผงโซลาร์เซลล์ ที่สามารถผลิตพลังงานไฟฟ้าได้แม้ในสภาวะที่มีแสงจำกัด เขาได้ประดิษฐ์แผงโซลาร์เซลล์ชนิดใหม่จากเศษผักเหลือทิ้ง ซึ่งสามารถดูดรังสี UV เปลี่ยนเป็นพลังงานไฟฟ้าได้แม้ในสภาวะที่มีแสงน้อย โดยแผงโซลาร์เซลล์ที่ Carvey Ehren Maigue คิดค้นมีชื่อว่า AuREUS มีความหมายมาจาก ออโรร่าโบเรียลิส หรือ แสงเหนือนั่นเอง

นอกจากนี้ Carvey Ehren Maigue ยังได้ไอเดียมาจากการที่ผลผลิตของฟิลิปปินส์ได้รับผลกระทบจากวิกฤตสภาพอากาศที่รุนแรง ทำให้เกษตรกรสูญเสียผลผลิตไปมากจากสถานการณ์นี้ เขาเลยคิดว่าแทนที่จะปล่อยให้พืชผลเน่า ทำไมไม่นำมันมาใช้ประโยชน์ และหลังจากทดสอบพืชในท้องถิ่นเกือบ 80 ชนิด คาร์วี่พบว่ามีพืช 9 ชนิดที่มีศักยภาพสูงสำหรับการใช้งานในระยะยาว อีกทั้งยังใช้ประโยชน์จากแหล่งขยะที่ไม่ได้ใช้ และช่วยให้เกษตรกรสามารถสร้างรายได้จากผลผลิตที่สูญเสียไปได้อย่างยั่งยืน

จากผลงานสุดเจ๋ง AuREUS ส่งผลให้ Carvey Ehren Maigue เป็นนักประดิษฐ์คนแรกของโลกที่ได้รับรางวัลชนะเลิศ James Dyson Awards ในสาขา Sustainability Award

องค์ประกอบ หรือส่วนประกอบหลัก:

ส่วนประกอบของ AuREUS ที่ทำให้แผงโซล่าเซลล์ที่คิดค้นโดย Carvey Ehren Maigue มีความโดดเด่นกว่าแผงโซล่าเซลล์แบบทั่วไปคือ AuREUS นั้นทำมาจากเศษผัก หรือ ผืชพลทางการเกษตรที่เหลือทิ้งจากวิกฤตสภาพอากาศที่รุนแรงในฟิลลิปปินส์ ซึ่งทำให้เกษตรกรสูญเสียผลผลิตไปมากจากสถานการณ์นี้ เขาเลยคิดว่าแทนที่จะปล่อยให้พืชผลเน่าทิ้ง จึงนำมาประดิษฐ์เป็นสิ่งของที่สามารถใช้ประโยชน์จะดีกว่า

ในกระบวนการผลิต Carvey Ehren Maigue พยายามใช้ผลผลิตที่เหลือมาเป็นสารประกอบดูดซับรังสี UV ซึ่งหลังจากทดสอบพืชในท้องถิ่นเกือบ 80 ชนิด พบว่ามีพืช 9 ชนิดที่มีศักยภาพสูงสำหรับการใช้งานในระยะยาว 

จากนั้นนำเศษผัก หรือผลผลิตเหลือทิ้งทั้ง 9 ชนิด มาผ่านกระบวนการบด และสกัดน้ำผลไม้ก่อนจะนำมากรองกลั่น แล้วนำไปผสมกับเรซิน และนำมาขึ้นรูปเป็นแผ่นตามรูปแบบที่ต้องการ แผงโซล่าเซลล์ที่ได้จากกระบวนการผลิตจะมีคุณสมบัติที่เหนียวทนทาน มีความโปร่งแสง และสามารถขึ้นรูป และทำเฉดสีได้หลากหลายรูปแบบ 

คุณสมบัติเด่น :

แผงโซลาร์เซลล์ AuREUS นอกจากจะมีจุดเด่นที่ทำมาจากเศษผัก หรือ ผลผลิตเหลือทิ้ง ซึ่งมีคุณสมบัติที่ทนทาน ให้ความโปร่งใส และขึ้นรูปได้หลายรูปแบบแล้ว ยังมีคุณสมบัติเด่นที่ไม่เหมือนใคร โดยสามารถผลิตพลังงานไฟฟ้าได้ในแม้สภาวะที่มีแสงสว่างจำกัด ซึ่งจะต่างจากแผงโซลาร์เซลล์แบบเดิมที่มักจะทำงานเฉพาะในสภาวะที่มีแสงจ้า มองเห็นได้ชัด และต้องเผชิญกับแสงแดดโดยตรงเท่านั้น 

AuREUS สามารถสร้างกระแสไฟฟ้าได้แม้ในสภาะที่มีแสงน้อยมากๆ ไม่ว่าพื้นที่นั้นๆจะมีแต่เมฆฝน หรือ มีแดดน้อยตลอดวัน เพราะแผงโซลาร์เซลล์ AuREUS จะใช้วิธีการดูดซับรังสี UV ที่สายตามองไม่เห็นผ่านก้อนเมฆ หรือจากรังสีที่สะท้อนออกมาจากตึก ถนน และบริบทสิ่งปลูกสร้างรอบข้าง เช่น รังสีอัลตราไวโอเลต หรือรังสีแกมมา นั่นจึงทำให้ AuREUS ต่างจากแผงโซลาร์เซลล์แบบทั่วไป

AuReus จะมีลักษณะการดูดซับรังสี หรืออนุภาคพลังงานสูงคล้ายแสงเหนือ กล่าวโดยแสงเหนือจะมีอนุภาคเรืองแสงในชั้นบรรยากาศ ที่จะดูดซับอนุภาคพลังงานสูงเช่นรังสีอัลตราไวโอเลต หรือรังสีแกมมาก่อนที่จะสลายตัว และส่งกลับมาเป็นแสงที่มองเห็นได้ ซึ่ง AuReus ก็เป็นเช่นเดียวกัน เพียงแต่ใช้อนุภาคเรืองแสงที่ได้จากพืชผลทางการเกษตรที่เหลือทิ้ง โดยการดึงอนุภาคเรืองแสงออกจากผัก และผลไม้บางชนิด ผ่านกระบวนการบด และสกัดน้ำผลไม้ก่อนจะนำมากรองกลั่น ก่อนที่จะนำมาผสมให้เข้ากันกับเรซิน แล้วพิมพ์ขึ้นรูป และนี่ก็เป็นความหมายที่มาของชื่อ AuREUS ด้วยเช่นกัน

จากนั้นแสง หรือรังสีที่ถูกดูดซับเข้ามาจะถูกจับ และแปลงเป็นไฟฟ้าด้วยเซลล์โฟโตวอลเทอิก (Photovoltaic) เช่นเดียวกับที่พบในแผงโซลาร์เซลล์ทั่วไป และจะถูกจัดเก็บเป็นพลังงาน หรือใช้ได้ทันทีด้วยการ Support ของแผงวงจรควบคุมไฟฟ้า 

ผลการทดลอง หรือ ผลการทดสอบ :

การทดสอบในปัจจุบันชี้ให้เห็นว่าแผงโซลาร์เซลล์ AuREUS ที่ Carvey Ehren Maigue คิดค้นขึ้น สามารถผลิตพลังงานไฟฟ้าได้ 48% ของเวลาทั้งหมด เมื่อเทียบกับ 10-25% ที่แผงโซลาร์ทั่วไปผลิตออกมา

ลักษณะการนำไปใช้งาน :

แผงโซลาร์เซลล์ AuREUS ถูกนำไปใช้ในการผลิตพลังงานไฟฟ้าในระดับครัวเรือน โดยในช่วงแรกเริ่มถูกนำไปติดตั้งใช้งานเป็นช่องแสงผนังอาคาร และในปัจจุบันกำลังอยู่ในช่วงวิจัยทดลองสำหรับการนำไปใช้ติดตั้งกับรถยนต์ เรือ และเครื่องบิน

บทสรุปด้านนวัตกรรมที่น่าสนใจ :

“ ด้วยวิธีนี้มันสามารถอยู่เดี่ยว ๆ หรือสามารถเชื่อมต่อเป็นกลุ่มเพื่อให้ได้ผลผลิตด้านพลังงานไฟฟ้าที่สูงขึ้นได้ นอกจากนี้ยังสามารถใช้งานร่วมกับระบบโซลาร์เซลล์พลังงานแสงอาทิตย์ที่มีอยู่ได้อย่างง่ายดาย ” 

Carvey Ehren Maigue กล่าว

ในอนาคต Carvey Ehren Maigue กำลังวิจัยทดลองเพื่อหาวิธีที่เขาจะสามารถพัฒนา AuREUS เพื่อใช้งานให้ได้หลากหลายมากขึ้นนอกเหนือจากหน้าต่าง และผนัง เขาตั้งใจจะพัฒนา และนำสิ่งนี้เข้าสู่อุตสาหกรรมผลิตรถยนต์ อุตสาหกรรมต่อเรือ และอุตสาหกรรมอากาศยาน ซึ่งในอนาคตอุตสาหกรรมที่กล่าวมาทั้งหมดนี้มีแนวโน้มจะมุ่งไปสู่การใช้พลังงานสะอาดที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมมากขึ้น

อ้างอิงโดย :

https://www.dezeen.com/.../aureus-carvey-ehren-maigue.../

https://www.baramizi.co.th/trend/trend-fast-track-%E2%80%A8-material-trend/

https://www.dailymail.co.uk/sciencetech/article-8965455/Material-makes-energy-rotting-veg-wins-James-Dyson-sustainability-prize.html