กังหันไอน้ำนั้นคิดเป็นสัดส่วน 80-90 เปอร์เซ็นต์ ของการผลิตกระแสไฟฟ้าทั้งหมดของโลก และแน่นอนวิธีการผลิตไอน้ำนั้นจะต้องใช้พลังงานนิวเคลียร์จากการเผาไหม้ของเชื้อเพลิงฟอสซิล

แต่นักวิจัยที่มหาวิทยาลัยไรซ์เชื่อว่าพวกเค้าพบวิธีการสร้างไอน้ำแบบใหม่โดยการใช้ อนุภาคนาโน ในน้ำเพื่อดูดซับพลังงานจากแสงอาทิตย์ แล้วโฟกัสแสงมายังน้ำจะทำให้เกิดไอน้ำได้โดยไม่ต้องต้ม

ในวิธีการใหม่นี้ไม่เพียงแต่ไม่ต้องต้มน้ำ แต่นักวิจัยมหาวิทยาลัยไรซ์ยังได้สาธิตว่าไอน้ำนั้นสามารถสร้างขึ้นจากน้ำที่มีอุณหภูมิใกล้จุดเยือกแข็งได้ ด้วยเพียงอนุภาคนาโนกับแสงอาทิตย์รวมกัน โดยไอน้ำจะถูกผลิตขึ้นด้วยประสิทธิภาพที่สูงถึง 80-90 เปอร์เซ็นต์ ของพลังงานที่ดูดซับจากดวงอาทิตย์ที่แปลงเปลี่ยนเป็นไอน้ำ

โดยตัวเลขเหล่านี้แปลงไปสู่การวัดการแปลงพลังงาน อย่างที่ใช้กับระบบไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ (Photovoltaics) แล้วพบว่ามันให้ประสิทธิภาพพลังงานโดยรวมที่ 24 เปอร์เซ็นต์ สูงกว่า Photovoltaics ทั่วไปที่วัดได้ราว 15 เปอร์เซ็นต์ ของประสิทธิภาพการแปลงพลังงาน

รายงานการวิจัยนี้ได้ถูกเผยแพร่ในวารสาร ACS Nano ชื่อว่า การผลิตไอน้ำพลังงาน แสงอาทิตย์ ด้วยอนุภาคนาโน ซึ่งใช้วัสดุที่หลากหลาย อย่างเช่น อนุภาคโลหะและคาร์บอน ขึ้นอยู่กับว่าสามารถดูดซับแสงได้มากน้อย เมื่อใส่มันลงในน้ำ อนุภาคนาโนเหล่านี้จะให้พลังงานในการสร้างไอน้ำโดยตรงกว่าการทำให้น้ำร้อน

Naomi Hala หัวหน้านักวิทยาศาสตร์ของโครงการบอกว่า เรากำลังจะเปลี่ยนจากทำให้น้ำร้อนในมาโครสเกลไปเป็นทำให้มันร้อนในระดับนาโนสเกล อนุภาค นาโน ของเรานั้นเล็กกว่าความยาวคลื่นของแสง หมายความว่าพวกเค้าสามารถทำให้พื้นที่เล็กมากเฉพาะที่ของพื้นผิวน้ำนั้นเกิดความร้อนสูงกลายเป็นไอน้ำได้ ซึ่งไอเดียในการสร้างไอน้ำเฉพาะที่นั้นดูขัดกับสามัญสำนึกจริงๆ

เทคโนโลยี นี้เป็นทางเลือกที่น่าสนใจที่เดียวที่จะใช้สร้างไอน้ำในอุตสาหกรรมที่ผลิตด้วยเครื่องต้มน้ำร้อนขนาดใหญ่ แต่ต้นแบบแรกนี้ยังเป็นสเกลที่เล็กอยู่ และโครงการนี้ยังได้รับการสนับสนุนจากมูลนิธิบิลและเมลินดา เกตส์ ซึ่งท้าทายให้สร้างระบบขนาดเล็กสำหรับจัดการของเสียจากมนุษย์ในพื้นที่ซึ่งไม่มีไฟฟ้าและ ท่อ ระบายน้ำ ทีมนักวิจัยจึงได้สร้างเทคโนโลยีที่ใช้ฆ่าเชื้อกับอุปกรณ์ทางการแพทย์และทันตกรรมในสถานที่ซึ่งไม่มีไฟฟ้า

 

ที่มา: http://pubs.acs.org/doi/ipdf/10.1021/nn304948h