បញ្ហា (The Problem)៖ ការសិក្សានេះផ្តោតលើការស្វែងរកប្រភពថាមពលកកើតឡើងវិញជំនួស (Alternative energy sources) ដោយសាកល្បងសមត្ថភាពដីកសិកម្មក្នុងការបង្កើតអគ្គិសនីតាមរយៈកោសិកាឥន្ធនៈអតិសុខុមប្រាណប្រភេទថតតែមួយ (Single Chamber Soil Microbial Fuel Cell) ។
វិធីសាស្ត្រ (The Methodology)៖ អ្នកស្រាវជ្រាវបានរៀបចំកោសិកាឥន្ធនៈផ្អែកលើដីកសិកម្ម និងបានតាមដានវាស់ស្ទង់ទិន្នផលអគ្គិសនីរបស់វានៅកម្រិតរេស៊ីស្តង់ខាងក្រៅខុសៗគ្នាក្នុងរយៈពេល ៤០ ថ្ងៃ។
លទ្ធផលសំខាន់ៗ (The Verdict)៖
| វិធីសាស្ត្រ (Method) | គុណសម្បត្តិ (Pros) | គុណវិបត្តិ (Cons) | លទ្ធផលគន្លឹះ (Key Result) |
|---|---|---|---|
| Single Chamber Soil MFC កោសិកាឥន្ធនៈអតិសុខុមប្រាណក្នុងដីថតតែមួយ (ការសិក្សានេះ) |
ងាយស្រួលរៀបចំ មិនត្រូវការភ្នាសរាំង (Membrane) និងអាចផលិតថាមពលបានយូរ (លើសពី ៤០ ថ្ងៃ) ដោយមិនបាច់បន្ថែមសារធាតុចិញ្ចឹមពីខាងក្រៅ។ | ថាមពលធ្លាក់ចុះនៅពេលសារធាតុចិញ្ចឹមធម្មជាតិក្នុងដីអស់ ហើយរេស៊ីស្តង់ខាងក្នុងកើនឡើងខ្ពស់នៅដំណាក់កាលចុងក្រោយ។ | សម្រេចបានវ៉ុលចំហអតិបរមា ៧៣១ mV និងដង់ស៊ីតេថាមពល ៦៥.៤០ mW/m2 នៅរេស៊ីស្តង់ខាងក្រៅ ៤៧០ Ω។ |
| Double Chamber Soil MFC កោសិកាឥន្ធនៈអតិសុខុមប្រាណក្នុងដីថតពីរ (យោងតាមអត្ថបទស្រាវជ្រាវរបស់ Li) |
មានការញែកដាច់ពីគ្នាច្បាស់លាស់រវាងអេណូត (Anode) និងកាតូត (Cathode) ការពារការលាយឡំនៃសារធាតុរាវ។ | ភ្នាសរាំង (Membrane) ធ្វើឱ្យកើនឡើងនូវរេស៊ីស្តង់ខាងក្នុង ហើយប្រព័ន្ធមានអាយុកាលខ្លី (ដំណើរការបានត្រឹម ៩ ថ្ងៃ)។ | វ៉ុលចំហអតិបរមាទាបជាង ៨៥.៣៥% បើធៀបនឹងប្រភេទថតតែមួយ។ |
| Aerated Sediment MFC treated with NaCl/KCl កោសិកាឥន្ធនៈកករដីដែលមានខ្យល់ចេញចូលលាយជាមួយ NaCl/KCl (យោងតាមអត្ថបទស្រាវជ្រាវរបស់ Najafgholi) |
ប្រើប្រាស់សារធាតុគីមីបន្ថែម (NaCl/KCl) ដើម្បីជួយបង្កើនចរន្តអគ្គិសនីនៅក្នុងដីកករ។ | ការបញ្ចូលខ្យល់ជាបន្តបន្ទាប់បណ្តាលឱ្យអុកស៊ីសែនសាយភាយដល់ផ្នែកអេណូត ដែលរំខាននិងប្រជែងជាមួយបាក់តេរីផលិតអគ្គិសនី។ | ផលិតបានដង់ស៊ីតេថាមពលអតិបរមាត្រឹមតែ ៣២.៧៦ mW/m2 ដែលទាបជាងការសិក្សានេះ។ |
ការចំណាយលើធនធាន (Resource Cost)៖ ការស្រាវជ្រាវនេះទាមទារធនធានសម្ភារៈសាមញ្ញ តម្លៃថោក និងងាយស្រួលរក ដែលស័ក្តិសមបំផុតសម្រាប់ការពិសោធន៍កម្រិតសាកលវិទ្យាល័យដែលមានថវិកាមានកម្រិត។
ការសិក្សានេះត្រូវបានធ្វើឡើងដោយប្រើប្រាស់គំរូដីកសិកម្មមកពីសាកលវិទ្យាល័យ Ibadan ប្រទេសនីហ្សេរីយ៉ា ដែលស្ថិតក្នុងតំបន់អាកាសធាតុតំបន់ត្រូពិក (Tropical wet and dry climate)។ ចំណុចនេះមានសារៈសំខាន់ណាស់សម្រាប់ប្រទេសកម្ពុជា ព្រោះកម្ពុជាមានអាកាសធាតុក្តៅសើមស្រដៀងគ្នា ដែលសបញ្ជាក់ថាដីកសិកម្មនៅកម្ពុជា (ដូចជាដីល្បាប់បឹងទន្លេសាប) ក៏មានលក្ខខណ្ឌអំណោយផល និងមានបាក់តេរីផលិតអគ្គិសនី (Electrogenic bacteria) ដ៏សម្បូរបែបដែលអាចទាញយកមកប្រើប្រាស់បានដូចគ្នា។
បច្ចេកវិទ្យា Microbial Fuel Cell នេះមានសក្តានុពលខ្ពស់ និងស័ក្តិសមខ្លាំងសម្រាប់អនុវត្តជាប្រភពថាមពលជំនួសនៅក្នុងប្រទេសកម្ពុជា។
ជារួម បច្ចេកវិទ្យា MFC ផ្តល់នូវដំណោះស្រាយថាមពលបៃតងខ្នាតតូចដែលមានតម្លៃថោក និងអាចទាញយកប្រយោជន៍អតិបរមាពីធនធានដីកសិកម្មដ៏ទូលំទូលាយរបស់ប្រទេសកម្ពុជា។
ដើម្បីអនុវត្តតាមការសិក្សានេះ និស្សិតគួរអនុវត្តតាមជំហានខាងក្រោម៖
| ពាក្យបច្ចេកទេស | ការពន្យល់ជាខេមរភាសា (Khmer Explanation) | និយមន័យសាមញ្ញ (Simple Definition) |
|---|---|---|
| Microbial Fuel Cell (MFC) | ជាប្រព័ន្ធជីវ-អគ្គិសនីគីមីដែលទាញយកថាមពលអគ្គិសនីពីសកម្មភាពរំលាយអាហារ (មេតាប៉ូលីស) របស់អតិសុខុមប្រាណ ឬបាក់តេរីដែលមាននៅក្នុងសារធាតុសរីរាង្គ (ដូចជាដី ឬទឹកសំណល់) មកបំប្លែងជាចរន្តអគ្គិសនីដោយផ្ទាល់។ | ប្រៀបដូចជាម៉ាស៊ីនភ្លើងជីវសាស្ត្រតូចៗ ដែលប្រើប្រាស់បាក់តេរីជាអ្នកផលិតថាមពល ដោយស៊ីកាកសំណល់ក្នុងដីជាអាហារជំនួសឱ្យការប្រើប្រាស់សាំង។ |
| Terminal Electron Acceptor (TEA) | ជាសមាសធាតុគីមី (ដូចជាអុកស៊ីសែន នីត្រាត ឬស៊ុលហ្វាត) ដែលរង់ចាំទទួលយកអេឡិចត្រុងនៅចុងបញ្ចប់នៃខ្សែសង្វាក់ប្រតិកម្មគីមីរបស់កោសិកាបាក់តេរី។ នៅក្នុងប្រព័ន្ធ MFC ដំណើរការនេះជួយបង្កើតឱ្យមានលំហូរអេឡិចត្រុងជាបន្តបន្ទាប់ ដែលបង្កើតបានជាចរន្តអគ្គិសនី។ | ប្រៀបដូចជាអ្នកចាំចាប់បាល់ (អេឡិចត្រុង) នៅគោលដៅចុងក្រោយ ដែលធ្វើឱ្យការបោះបាល់តៗគ្នាអាចប្រព្រឹត្តទៅបានដោយរលូននិងមិនកកស្ទះ បង្កើតជាលំហូរចរន្ត។ |
| Open Circuit Voltage (OCV) | គឺជាកម្រិតតង់ស្យុង (វ៉ុល) អតិបរមាដែលត្រូវបានវាស់នៅចន្លោះប៉ូលទាំងពីរ (អេណូត និងកាតូត) របស់កោសិកាឥន្ធនៈ នៅពេលដែលគ្មានការតភ្ជាប់សៀគ្វីខាងក្រៅ ឬគ្មានចរន្តអគ្គិសនីកំពុងហូរ។ វាបង្ហាញពីសក្តានុពលខ្ពស់បំផុតនៃការផ្ទុកបន្ទុកអគ្គិសនីរបស់បាក់តេរីនៅក្នុងប្រព័ន្ធ។ | ប្រៀបដូចជាការវាស់កម្លាំងសម្ពាធទឹកនៅក្នុងស៊ីទែនដែលបិទជិត មុនពេលយើងបើកក្បាលរ៉ូប៊ីនេឱ្យទឹកហូរចេញមកក្រៅ។ |
| Electrogenic microbes | ជាប្រភេទបាក់តេរីពិសេស (មានវត្តមានច្រើននៅក្នុងដី និងទឹកសំណល់) ដែលមានសមត្ថភាពផលិត និងបញ្ជូនអេឡិចត្រុងចេញពីរាងកាយរបស់ពួកវាទៅកាន់វត្ថុធាតុចម្លងខាងក្រៅ (ដូចជាបន្ទះអេឡិចត្រូតកាបូន) ក្នុងកំឡុងពេលពួកវារំលាយអាហារបង្កើតថាមពល។ | ប្រៀបដូចជារោងចក្រអគ្គិសនីតូចៗដែលមានជីវិត ដែលចេះបញ្ចេញចរន្តអគ្គិសនីមកក្រៅនៅពេលដែលពួកវាកំពុងស៊ីអាហារ។ |
| Power Density | ជារង្វាស់នៃបរិមាណថាមពលអគ្គិសនីដែលកោសិកាឥន្ធនៈអាចផលិតបាន ធៀបទៅនឹងទំហំផ្ទៃក្រឡារបស់បន្ទះអេណូត (គិតជា mW/m²)។ ទំហំនេះជួយឱ្យអ្នកស្រាវជ្រាវដឹងពីប្រសិទ្ធភាពនៃប្រព័ន្ធ MFC នីមួយៗក្នុងការផលិតថាមពលដោយមិនគិតពីទំហំធំឬតូចរបស់ម៉ាស៊ីន។ | ប្រៀបដូចជាការគណនាទិន្នផលស្រូវដែលប្រមូលបានពីដីស្រែមួយហិកតា ដើម្បីដឹងថាដីនោះមានជីជាតិល្អកម្រិតណា មិនថាតែមានដីតិចឬច្រើននោះទេ។ |
| Internal Resistance | ជាកម្រិតនៃភាពរាំងស្ទះដល់លំហូរចរន្តអគ្គិសនីដែលកើតឡើងនៅផ្នែកខាងក្នុងនៃប្រព័ន្ធកោសិកាផ្ទាល់ (បង្កឡើងដោយវត្ថុធាតុអេឡិចត្រូត សារធាតុរាវ/ភក់ និងកម្រិតប្រតិកម្មគីមី)។ តាមគោលការណ៍ ទិន្នផលថាមពលអតិបរមាអាចសម្រេចបានលុះត្រាតែរេស៊ីស្តង់ខាងក្រៅមានតម្លៃស្មើនឹងរេស៊ីស្តង់ខាងក្នុងនេះ។ | ប្រៀបដូចជាភាពកកស្ទះចរាចរណ៍នៅលើដងផ្លូវ ដែលធ្វើឱ្យរថយន្ត (ចរន្តអគ្គិសនី) មិនអាចធ្វើដំណើរបានលឿនតាមការចង់បាន ទោះបីជាម៉ាស៊ីនរថយន្តខ្លាំងក៏ដោយ។ |
| Membrane-less Single Chamber | ជាការរចនាប្រព័ន្ធ MFC ឱ្យមានថតតែមួយ ដោយដាក់បញ្ចុះអេណូតទៅក្នុងដីភក់ ហើយកាតូតដាក់នៅផ្ទៃខាងលើប៉ះខ្យល់ផ្ទាល់ ដោយមិនប្រើប្រាស់ភ្នាសខណ្ឌចែកប្រភេទ Proton Exchange Membrane (PEM) នោះទេ។ ការរចនានេះជួយកាត់បន្ថយការចំណាយ និងបន្ថយរេស៊ីស្តង់ខាងក្នុងយ៉ាងមានប្រសិទ្ធភាព។ | ប្រៀបដូចជាការចិញ្ចឹមត្រីច្រើនប្រភេទនៅក្នុងអាងតែមួយដោយមិនបាច់ដាក់សំណាញ់ខណ្ឌចែក ដើម្បីសន្សំសំចៃថវិកា និងងាយស្រួលក្នុងការរៀបចំ។ |
អត្ថបទដែលបានបោះពុម្ពនៅលើ KhmerResearch ដែលទាក់ទងនឹងប្រធានបទនេះ៖
ប្រធានបទ និងសំណួរស្រាវជ្រាវដែលទាក់ទងនឹងឯកសារនេះ ដែលអ្នកអាចស្វែងរកបន្ថែម៖
