สั่งพิมพ์ (Print)
 
  รหัสโครงการวิจัย
2552A11702004

  ชื่อโครงการวิจัย
การผลิตซิลิกอนบริสุทธิ์สำหรับเซลล์แสงอาทิตย์จากเถ้าแกลบ
  หัวหน้าโครงการ
ศุภกร ภู่เกิด คลิกดูรายละเอียด
  ผู้ร่วมโครงการ
1. ศุภกร ภู่เกิด
2. สุพล สำราญ
3. พิเชษฐ์ ลิ้มสุวรรณ
4. อุดม ทิพราช
  สัดส่วนการทำวิจัย
1. ศุภกร ภู่เกิด 70 %
2. สุพล สำราญ 10 %
3. พิเชษฐ์ ลิ้มสุวรรณ 10 %
4. อุดม ทิพราช 10 %

  ลักษณะโครงการวิจัย
การวิจัยพื้นฐาน
  ประเภทของโครงการ
สร้างองค์ความรู้
  งบประมาณทุนวิจัย
งบประมาณภายใน
  ชื่อแหล่งทุนวิจัย
งบประมาณแผ่นดิน
  ระยะเวลาการทำวิจัย
เริ่มต้นโครงการ 01-10-2008 สิ้นสุดต้นโครงการ 30-09-2009
  ปีงบประมาณ
พศ. 2552
  ปีการศึกษา
พศ. 2551
  สาขาวิชาที่ทำวิจัย
Sustainable Energy

  
 ประเทศไทยเป็นประเทศเกษตรกรรม มีการเพาะปลูกข้าวเป็นอาชีพหลัก ในแต่ละปีจะมีแกลบข้าวเป็นวัสดุเหลือทิ้งทางการเกษตร โดยประมาณ 4-5 ล้านตันต่อปี แกลบบางส่วนนำมาเผาแล้วนำไปผสมดินเพื่อใช้สำหรับเตรียมดินในแปลงเพาะชำพืชต่างๆ บางส่วนจะนำไปใช้ประโยชน์ในการเผาเพื่อเป็นเชื้อเพลิง ในครัวเรือน โรงสีข้าว โรงงานอุตสาหกรรม หรือโรงงานไฟฟ้าชีวมวล อย่างไรก็ตามถึงแม้ว่าจะได้พลังงานความร้อนจากการเผาแกลบ ก็จะคงเหลือเถ้าแกลบที่ยังไม่ได้นำมาใช้ให้เกิดประโยชน์อย่างคุ้มค่า ซึ่งส่วนใหญ่ยังคงเป็นวัสดุเหลือทิ้งเช่นเดิม
          โดยปกติแล้วองค์ประกอบของแกลบข้าวจะประกอบไปด้วยซิลิกอนไดออกไซด์ (SiO2) หรือซิลิกาประมาณ 20-25% สารอินทรีย์ประเภทเซลลูโลส 75-80 % และสิ่งเจือปนพวกโลหะออกไซด์อีกเล็กน้อย เมื่อนำแกลบข้าวไปเผาจะได้เถ้าแกลบซึ่งประกอบด้วยซิลิกอนไดออกไซด์ ประมาณ 80-90% หรือมากกว่านั้นหากผ่านกระบวนการทำให้บริสุทธิ์สูง ซิลิกอนไดออกไซด์ที่ได้จากเถ้าแกลบที่มีความบริสุทธิ์สูงจะเป็นสารตั้งต้นสำหรับการเตรียมซิลิกอนที่ใช้ในการทำเซลล์แสงอาทิตย์   เถ้าซิลิกา(rice husk ash silica) ที่ได้จากแกลบข้าวจะมีองค์ประกอบแตกต่างกันไปตามแหล่งเพาะปลูกข้าว         องค์ประกอบที่แตกต่าง ซึ่งเป็นส่วนผสมในเถ้าซิลิกาดังกล่าว อาจเป็นสาเหตุสำคัญที่ทำให้สมบัติหลายอย่างของเถ้าซิลิกาเกิดขึ้น หรือเปลี่ยนแปลงไป เช่น สมบัติทางฟิสิกส์ ทางเคมี หรือโครงสร้าง
           ซิลิกอนไดออกไซด์เป็นสารที่มีอยู่เป็นจำนวนมากบนโลก เช่น ในรูปของทราย หินหรือควอทซ์ นำมาใช้ทำประโยชน์อย่างมากมาย เช่นอุตสาหกรรมแก้ว หรือกระจก หรือใช้เป็นส่วนผสมในโครงสร้างของวัสดุต่างๆ สมบัติที่สำคัญอีกประการหนึ่งก็คือ สมบัติทางแสง ซึ่งมีความสำคัญมากต่องานด้านการสื่อสารคมนาคม เทคโนโลยีสารสนเทศ เส้นใยแสง  เป็นต้น
           ซิลิกอนเป็นธาตุที่มนุษย์นำมาใช้ประโยชน์มากที่สุดธาตุหนึ่ง โดยเฉพาะอย่างยิ่งงานทางด้านอิเล็กทรอนิกส์ อุปกรณ์ทรานซิสเตอร์ วงจรไอซี(IC) คอมพิวเตอร์ เทคโนโลยีด้านพลังงาน และเทคโนโลยีสารกึ่งตัวนำ โดยปกติซิลิกอนที่ผลิตเชิงการค้าจะเตรียมได้จากกระบวนการเผาซิลิกอนไดออกไซด์รวมกับคาร์บอนโดยเตาไฟฟ้าความร้อนสูง ใช้พลังงานค่อนข้างมาก อย่างไรก็ตามการผลิตซิลิกอนจากทรายหรือหินควอทซ์ยังมีสิ่งเจือปนค่อนข้างสูง และกำจัดออกไปได้ยาก การเตรียมซิลิกอนเพื่อผลิตเป็นเซลล์แสงอาทิตย์ ต้องการซิลิกอนที่มีความบริสุทธิ์สูง การเตรียมซิลิกอนที่มีความบริสุทธิ์สูงสามารถเตรียมได้จากซิลิกาจากเถ้าแกลบมีกระบวนการไม่ซับซ้อน และมีวิธีการกำจัดสิ่งเจือปนที่ค่อนข้างง่ายและสะดวกกว่า นอกจากนี้ยังเป็นการนำวัสดุเหลือทิ้งทางการเกษตรมาเพิ่มคุณค่าและมูลค่าให้สูงขึ้น ซึ่งหากยังมีการเตรียมซิลิกอนจากทรายหรือหินควอทซ์จะเป็นการนำทรัพยากรธรรมชาติมาใช้ เสมือนเป็นการทำลายความสมดุลของทรัพยากร ที่มีอยู่ตามธรรมชาติให้หมดลงไป นอกจากนี้ยังอาจทำให้เกิดฝุ่นละอองมลภาวะในอากาศเพิ่มขึ้น การผลิตพลังงานไฟฟ้าจากโซลาร์เซลล์ เป็นกระบวนการเปลี่ยนพลังงานแสงมาเป็นพลังงานไฟฟ้าโดยตรง จะต่างจากพลังงานไฟฟ้าที่ได้จากชีวมวล ซึ่งมีหลายขั้นตอน หรือใช้พื้นที่ในการเพาะปลูกค่อนข้างมาก รวมทั้งอาจเป็นสาเหตุหนึ่งของ warm grobalization
           จึงเห็นได้ว่าหากการดำเนินงานโครงการนี้ประสบผลสำเร็จจะเป็นการอนุรักษ์ทรัพยากรและลดการใช้ทรัพยากรธรรมชาติในประเทศ ช่วยรักษาสมดุลของสภาพแวดล้อม การพัฒนางานทางด้านนี้ จึงถือเสมือนเป็นส่วนสำคัญต่อการพัฒนาประเทศที่จะสามารถแข่งขันและทันต่อการเปลี่ยนแปลงวิทยาการของโลก โดยเฉพาะอย่างยิ่งเทคโนโลยีสารกึ่งตัวนำซิลิกอนโซลาร์เซลล์

วัตถุประสงค์หลัก

ผลิตซิลิกอนที่มีความบริสุทธิ์สูงจากเถ้าแกลบสำหรับเซลล์แสงอาทิตย์

  งบประมาณตลอดการวิจัย
จำนวน 493,900 บาท
  หลักฐานการเบิกจ่ายเงิน