อากาศอัดคืออะไร

ไม่ว่าคุณจะรู้หรือไม่อากาศอัดจะเกี่ยวข้องกับทุกแง่มุมในชีวิตของเรานับตั้งแต่บอลลูนที่ปาร์ตี้วันเกิดของคุณไปจนถึงอากาศที่อยู่บนยางรถยนต์และจักรยานของเรา ซึ่งอาจถูกใช้ในการทำให้โทรศัพท์แท็บเล็ตหรือคอมพิวเตอร์ที่คุณกำลังดูสิ่งนี้อยู่

ส่วนประกอบหลักของอากาศอัดคือเนื่องจากคุณอาจเดาได้แล้วว่าเป็นอากาศ อากาศมีส่วนผสมของก๊าซซึ่งหมายความว่าอากาศประกอบด้วยก๊าซหลายชนิด ปัจจัยหลักคือไนโตรเจน (ไนโตรเจน 78 %) และอ็อกซิเจน (21% ) ซึ่งประกอบด้วยโมเลกุลอากาศที่แตกต่างกันซึ่งแต่ละตัวมีพลังงานจลน์ในระดับหนึ่ง

อุณหภูมิ ของอากาศจะเป็นสัดส่วนโดยตรงกับพลังงานจลน์ของโมเลกุลเหล่านี้ ซึ่งหมายความว่าอุณหภูมิอากาศจะสูงขึ้นหากพลังงานจลน์นั้นมีขนาดใหญ่ ( และโมเลกุลของอากาศเคลื่อนที่เร็วขึ้น ) อุณหภูมิจะต่ำลงเมื่อพลังงานจลน์นั้นมีน้อย

การบีบอัดอากาศจะทำให้โมเลกุลเคลื่อนที่ได้รวดเร็วขึ้นซึ่งจะเพิ่มอุณหภูมิ ปรากฏการณ์นี้เรียกว่า“ความร้อนของแรงบีบอัด” การบีบอัดอากาศนั้นสร้างแรงผลักดันให้เกิดพื้นที่ขนาดเล็กและส่งผลให้โมเลกุลเข้าใกล้กันมากขึ้น พลังงานที่ถูกปล่อยออกมาเมื่อทำสิ่งนี้เท่ากับพลังงานที่จำเป็นในการบังคับให้อากาศเข้าสู่พื้นที่ที่เล็กลง กล่าวอีกนัยหนึ่งคือสามารถเก็บพลังงานไว้ใช้งานในอนาคตได้

ยกตัวอย่างเช่นเราลองหยิบบอลลูนขึ้นมาดู การเป่าลูกโป่งจะทำให้อากาศอัดในปริมาณที่น้อยลง พลังงานที่อยู่ในอากาศอัดภายในบอลลูนจะเท่ากับพลังงานที่จำเป็นในการเติมลม เมื่อเราเปิดบอลลูนและอากาศจะปลดปล่อยพลังงานและทำให้ลอยออกมา นี่ยังเป็นหลักการหลักของเครื่องอัดอากาศแบบ Positive Displacement

อากาศอัดเป็นตัวกลางที่ดีเยี่ยมสำหรับการจัดเก็บและการส่งผ่านพลังงาน มีความยืดหยุ่นอเนกประสงค์และค่อนข้างปลอดภัยเมื่อเทียบกับวิธีอื่นๆในการจัดเก็บพลังงานเช่นแบตเตอรี่และไอน้ำ แบตเตอรี่มีขนาดใหญ่และมีอายุการใช้งานจำกัด ในทางกลับกันแบบไอน้ำจะมีค่าใช้จ่ายที่มากกว่าหรือการใช้งานยากกว่า ( อาจมีอุณหภูมิสูงมาก ) อย่างไรก็ตามเมื่อเปรียบเทียบอากาศอัดกับกระแสไฟฟ้าแล้วจะประหยัดค่าใช้จ่ายได้มากกว่า หากเป็นเช่นนี้เหตุใดจึงต้องใช้อากาศอัด