ฮายยยยชาว Maker สายรักษ์โลก! ถ้าพูดถึงเรื่องของแบตเตอรี่ หลายคนอาจจะนึกถึงลิเธียมไอออน (Li-ion) หรือถ่านอัลคาไลน์กันใช่มั้ยครับ? แต่จริงๆ แล้วมันยังมีเทคโนโลยีแบตเตอรี่อีกชนิดหนึ่งที่เก๋าเกมมานานหลายทศวรรษในวงการภาพถ่าย นั่นก็คือ แบตเตอรี่สังกะสี-อากาศ (Zinc-Air Battery) ครับ!
ในอดีต แบตเตอรี่ชนิดนี้ถูกนำมาใช้เป็นทางเลือกที่ปลอดภัยกว่าและเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมากกว่า "เซลล์ปรอท (Mercury cells)" หลักการทำงานของมันก็ว้าวมากครับ เพราะมันใช้ปฏิกิริยาออกซิเดชัน (Oxidation) ของโลหะสังกะสีที่ทำปฏิกิริยากับ "อากาศ" รอบตัวเรานี่แหละ! โดยสังกะสีจะมาในรูปแบบของเนื้อครีม (Paste) ที่ถูกทาไว้ระหว่างขั้วไฟฟ้าทั้งสองฝั่ง
ภาพปก: หน้าตาของเซลล์แบตเตอรี่ Zinc-Air ที่สร้างขึ้นเองด้วยชิ้นส่วน 3D Print
ความหนาแน่นพลังงานที่น่าทึ่ง สู่โปรเจกต์ DIY ของ ZollerLab
ด้วยความที่แบตเตอรี่ชนิดนี้มี ความหนาแน่นของพลังงาน (Energy density) สูงมาก ทำให้เกิดคำถามที่ว่า... "เราจะเอามันมาสร้างประโยชน์อะไรเจ๋งๆ ได้บ้างมั้ยนะ?"
และนี่คือที่มาของโปรเจกต์สุดตึง! เมื่อ [ZollerLab] has designed a zinc air battery รถโมเดลของเล่น (Model car) ให้วิ่งได้จริงๆ ครับ!
💡
Globalbyte Trick & Services: โปรเจกต์เคมีไฟฟ้าล้ำๆ แบบนี้ โครงสร้างหรือเคสใส่เซลล์แบตเตอรี่จำเป็นต้องถูกออกแบบมาให้พอดีเป๊ะ ซึ่ง
เครื่องพิมพ์ 3 มิติ (3D Printer) คือคำตอบที่ดีที่สุดครับ! หากเพื่อนๆ อยากทดลองสร้างแบตเตอรี่หรือทำโปรเจกต์เจ๋งๆ แต่ยังไม่มีเครื่องปริ้นท์ 3D สามารถทักมาใช้
บริการรับปริ้นท์ 3D (3D Printing Service) จากร้าน
Globalbyte ได้เลยนะครับ เราพร้อมเนรมิตชิ้นส่วนให้คุณพร้อมประกอบร่างแน่นอน!
เจาะลึกโครงสร้างแบตเตอรี่ทำเอง
โครงสร้างของแบตเตอรี่ที่ ZollerLab ออกแบบนั้นมีความน่าสนใจมากครับ เขาใช้การจัดเรียงแบบ Stack arrangement (วางซ้อนกันเป็นชั้นๆ) โดยแต่ละเซลล์แบตเตอรี่จะถูกร้อยเข้าด้วยกันด้วยแกนเกลียว (Threaded rods) และใช้สปริง (Springs) ในการดันให้ขั้วไฟฟ้าสัมผัสกันอย่างแน่นหนา เพื่อให้กระแสไฟไหลได้เสถียรที่สุด
📸 ดูภาพชิ้นส่วน 3D Print โครงสร้าง และการประกอบแบตเตอรี่ (View More)
ชิ้นส่วน 3D Print, การออกแบบโครงสร้าง Stack และการยึดด้วยสปริง-แกนเกลียว (ภาพจาก Thingiverse)
อนาคตของยานยนต์พลังงานทางเลือก?
การที่เขานำมันมาขับเคลื่อนรถโมเดลนั้น เป็นการพิสูจน์ (Demonstrate) ให้เห็นว่า ปฏิกิริยาเคมีของแบตเตอรี่ชนิดนี้ "อาจจะ" ถูกนำไปใช้ในอุตสาหกรรมยานยนต์ (Automotive applications) ได้ในอนาคตครับ!
ไอเดียนี้ไม่ได้ไกลเกินจริงเลยนะ เพราะต้นทุนของมันต่ำมาก (Low cost), ทิ้งรอยเท้าทางนิเวศ (Environmental footprint) ที่ค่อนข้างต่ำ, แถมยังให้พลังงานหนาแน่นสูง (High energy density) ซึ่งก่อนหน้านี้ก็เคยมีการทดลองแนวๆ นี้กับเซลล์ปฐมภูมิแบบอะลูมิเนียม (Aluminium primary cells) มาแล้วเช่นกัน ถือเป็นการเปิดประตูเส้นทางใหม่ๆ ให้นักประดิษฐ์และสายแฮกเกอร์ได้ทดลองอะไรสนุกๆ กันอีกเยอะเลยครับ
ชมวิดีโอเจาะลึกกระบวนการทำ
วิดีโอด้านล่างนี้จัดเต็มความยาวและเจาะลึกสุดๆ ทั้งเรื่องของสมการเคมี, การประกอบ และข้อจำกัดของแบตเตอรี่ Zinc-Air เลยครับ (ตัวคลิปเป็นภาษาเยอรมันนะครับ ใครฟังไม่ออก อย่าลืมกดเปิดคำบรรยาย/Subtitles ภาษาอังกฤษใน YouTube กันด้วยน้า)
VIDEO
⚠️
คำเตือน: เนื้อหามีความซับซ้อนทางวิศวกรรมและเคมี! เนื่องจากโปรเจกต์นี้มีรายละเอียดเกี่ยวกับการเกิดปฏิกิริยาเคมี การออกแบบโครงสร้างหน้าสัมผัสไฟฟ้า และการใช้ชิ้นส่วน 3D Print แบบเฉพาะทาง ซึ่งมีรายละเอียดลึกซึ้งมาก...
เราจึงขอ
เชียร์ให้เพื่อนๆ สาย Maker เข้าไปอ่านข้อมูล โมเดล 3 มิติ และคู่มือฉบับเต็มโดยตรง เพื่อความเข้าใจที่ถูกต้องและปลอดภัยที่สุดครับ! คลิกเข้าไปอ่านและดาวน์โหลดไฟล์ 3D ได้ที่นี่เลย 👉
[ZollerLab] has designed a zinc air battery
🚀 ลุยโปรเจกต์ D.I.Y. ไปกับ Globalbyte!
ไม่ว่าไอเดียของคุณจะล้ำแค่ไหน ขาดชิ้นส่วน 3D Print บอร์ดทดลอง หรืออุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ ทักมาให้เราดูแลสิครับ!
คำเตือน / ข้อมูลอ้างอิง: บทความนี้เป็นการสรุปและแปลเนื้อหาจากภาษาอังกฤษ (Hackaday & Thingiverse) โปรเจกต์ที่เกี่ยวข้องกับปฏิกิริยาเคมีและแบตเตอรี่มีความเสี่ยง อาจมีความคลาดเคลื่อนในการแปลเนื้อหาทางเทคนิค ขอแนะนำให้ผู้ใช้งานศึกษาความปลอดภัยและตรวจสอบรายละเอียดจากแหล่งข้อมูลต้นฉบับอย่างละเอียดก่อนลงมือทดลองทุกครั้งครับ
ที่มาต้นฉบับ: A Zinc Air Battery You Can Make Yourself (Hackaday)
