แนวคิดการสร้างแหล่งจ่ายพลังงานจากสารประกอบอินทรีย์ แบบที่ร่างกายของเราสามารถกระตุ้นการไหลเวียนของอิเลคตรอนได้โดยการย่อยสลายน้ำตาลด้วยกระบวนการเมตาบอลิซึ่ม หรือ Metabolism ซึ่งในทางไบโอเคมีจะเป็นการสลายโมเลกุลด้วยปฏิกิริยารีดอกซ์ หรือ Redox หรือ Reduction–Oxidation ของกลูโคส หรือ Glucose Unit และ ปลดปล่อยอิเลคตรอนออกมา
ปี 2007… Sony Corporation ประเทศญี่ปุ่นได้ตีพิมพ์เผยแพร่ทฤษฎี Sugar Battery… และ ในปี 2014 ทีมวิจัยภายใต้การนำของ Dr. Yiheng Percival Zhang ซึ่งขณะนั้นเป็นผู้ช่วยศาสตราจารย์ด้าน Biological Engineering ประจำ Virginia Tech ก็ได้ประกาศความสำเร็จ และ ตีพิมพ์ผลงานที่พัฒนามาตั้งแต่ปี 2009 ในหัวข้อ Production of biofuels and biochemicals by in vitro synthetic biosystems: Opportunities and challenges
แนวทางการกระตุ้นเอาอิเลคตรอนของนักวิจัยจาก Virginia Tech เหนือกว่าแนวคิดของ Sony Corporation อย่ามาก… โดยสามารถเปลี่ยนกลูโคสทั้งหมดเป็นกระแสไฟฟ้าได้ ทำให้ได้พลังงานไฟฟ้าต่อหน่วยกลูโคสสูงกว่าแนวทางของ Sony Corporation มาก… ที่สำคัญก็คือ นักวิจัยอ้างว่า Sugar Battery มีอายุการใช้งานนานกว่าแบตเตอรี่ Li-ion ถึง 10 เท่า… นั่นหมายความว่า ถ้าเปลี่ยนจากแบตเตอรี่ Li-ion สำหรับมือถือหนึ่งเครื่องที่เคบชาร์จใช้ได้ 1 วัน มาเป็น Sugar Battery ก็จะใช้ได้ยาวถึง 10 วันต่อการชาร์จใหม่หนึ่งครั้ง
การพัฒนาแบตเตอรี่น้ำตาล หรือ Sugar Battery ของนักวิจัยจาก Virginia Tech ใช้หลักการ Enzymatic Biofuel Cell โดยใช้เอนไซม์เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาเมตาบอลิซึ่ม ซึ่งมีการใช้เอนไซม์อยากน้อย 2 ชนิดเพื่อทำหน้าที่แยก หรือ แตกอิเล็กตรอนในกลูโคสออกจากกัน… ซึ่งการแตกอิเลคตรอนนี่เองที่ทำให้มีการไหลเวียนของอิเลคตรอน หรือก็คือกระแสไฟฟ้า
ต้นแบบ Sugar Battery ของนักวิจัยจาก Virginia Tech จ่ายกระแสไฟฟ้าได้ที่แรงดัน 0.5 V ซึ่งน้อยเกินไปสำหรับการใช้งานเชิงพาณิชย์… แต่ความท้าทายในการค้นพบแบตเตอรี่ที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม ซึ่งการใช้เอนไซม์ หรือ Enzymes ที่หาได้มากมายจากผลผลิตพืชและสัตว์บนโลก โดยเฉพาะการใช้ กลูโคสมอลโทเดกซ์ทริน หรือ Maltodextrin ที่สามารถหาได้จากแป้งทุกชนิดทั้งข้าวโพดและข้าวสาลี มาเป็นเชื้อเพลิงผลิตกระแสไฟฟ้าแทนแร่ธาตุหายาก และ เคมีอันตราย… อนาคตยังคงเหลือโอกาสให้มนุษย์ค้นคว้าต่อไปอีกมากทีเดียว
ปี 2017… Dr. Yiheng Percival Zhang ถูก FBI ควบคุมตัวในข้อกล่าวหาหลายกระทง โดยเฉพาะความผิดฐานฉ้อโกงเงินอุดหนุนการวิจัยจากรัฐบาลกลางจากการขอทุนเพื่อมาทำวิจัยที่ได้ทำเสร็จไปก่อนหน้านั้นแล้ว… แต่ข้อกล่าวหาส่วนใหญ่ไม่มีน้ำหนักพอจะเอาผิด Dr. Yiheng Percival Zhang ได้… แต่หลายฝ่ายเชื่อว่า Dr. Yiheng Percival Zhang น่าจะถูกกล่าวหาเรื่องขายความลับทางเทคโนโลยีให้จีนมากกว่า เพราะปรากฏมีนักวิจัยจากมหาวิทยาลัยในจีนหลายแห่ง โดยเฉพาะ Zhejiang University หรือ มหาวิทยาลัยเจ้อเจียง และ Tianjin University หรือ มหาวิทยาลัยเทียนจิน ซึ่งมีงานวิจัยเกี่ยวกับแบตเตอรี่น้ำตาลออกเผยแพร่ตั้งแต่ปี 2014 และ นักวิจัยสัญชาติจีนในสหรัฐหลายคนถูกดำเนินคดีในปี 2017 พร้อมๆ กัน หลังจากประธานาธิบดี Donald Trump เข้ารับตำแหน่ง
References…
- https://en.wikipedia.org/wiki/Biobattery
- https://en.wikipedia.org/wiki/Sugar_battery
- https://en.wikipedia.org/wiki/Lemon_battery
- https://vtx.vt.edu/articles/2014/01/012213-cals-battery.html
- https://www.scmp.com/news/world/united-states-canada/article/2187817/virginia-tech-professor-yiheng-percival-zhang
- https://www.justice.gov/usao-wdva/pr/former-virginia-tech-professor-found-guilty-grant-fraud-false-statements-obstruction
