การสังเคราะห์สารประกอบไฮโดรคาร์บอนโมเลกุลเล็กจากคาร์บอนไดออกไซด์ด้วยเทคโนโลยีพลาสมาแบบไม่มีความร้อน

บทคัดย่อ

ไฮโดรคาร์บอนโมเลกุลเล็ก เช่น มีเทน อีเทน เป็นต้น เป็นสารประกอบไฮโดรคาร์บอนที่มีค่าพลังงานความร้อนสูง สามารถใช้เป็นเชื้อเพลิงตั้งต้นในการเผาไหม้ในโรงงานอุตสาหกรรมต่าง ๆ งานวิจัยนี้ มีวัตถุประสงค์เพื่อสังเคราะห์ไฮโดรคาร์บอนโมเลกุลเล็กจากการสลายแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ 30 เปอร์เซ็นต์ และแก๊สอาร์กอน 70 เปอร์เซ็นต์ ที่อิ่มตัวด้วยไอน้ำ ในสภาวะอุณหภูมิห้องและความดันบรรยากาศ ด้วยเทคโนโลยีพลาสมาแบบไม่มีความร้อน (Non-thermal plasma) ปัจจัยที่ใช้ในการสลายแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ด้วยเทคโนโลยีพลาสมาแบบไม่มีความร้อน (non-thermal plasma) ได้แก่ ความต่างศักย์ไฟฟ้า 3 ถึง 20 กิโลโวลต์ และขนาดช่องว่างดิสชาร์จพลาสมา (discharge gap) 2 ถึง 7.5 มิลลิเมตร ผลการศึกษา พบว่า ขนาดช่องว่างดิสชาร์จพลาสมาที่แปรผันตามขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางท่อปฏิกรณ์ เป็นปัจจัยสำคัญที่มีผลต่อร้อยละการสลายแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ และร้อยละการเกิดผลิตภัณฑ์แก๊สมีเทน ที่ขนาดท่อปฏิกรณ์ 7.5 มิลลิเมตร ค่าความต่างศักย์ไฟฟ้า 3 - 20 กิโลโวลต์ เกิดการสลายแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์อยู่ในช่วง ร้อยละ 6.5 - 7 ซึ่งความเข้มข้นและร้อยละผลได้ของแก๊สมีเทนที่สังเคราะห์ได้เท่ากับ 2.12x10^-7 ppm และ 0.08% (โดยประมาณ) ตามลำดับ แก๊สมีเทนสังเคราะห์ที่ผลิตได้มีปริมาณน้อยเนืองจากแก๊สมีเทนอาจเกิดการแตกสลายอย่างต่อเนื่อง และ/หรือ เกิดปฏิกิริยาพอลิเมอไรเซชันเป็นสารประกอบไฮโดรคาร์บอนที่มีองค์ประกอบคาร์บอนตั้งแต่ C2-C5 ได้ ทั้งนี้อัตราการเลือกเกิดของสารประกอบไฮโดรคาร์บอน C2-C5 ได้ถูกรายงานเช่นกัน