ทุกๆ ท่านเคยคิดกันเล่นๆ มั้ยครับ “พลังงานไฟฟ้าสามารถผลิตจากคลื่นทะเลได้หรือไม่?” ซึ่งขอกล่าวเบื้องต้นเลยได้ว่า สามารถทำได้จริงครับ บทความนี้เลยจะพาทุกๆ ท่านไปพบกับ “หลักการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานคลื่นทะเล” ที่น่าสนใจมากๆ เลยหล่ะ.. จะเป็นอย่างไรกันบ้างนั้น…เราไปชมกันดีกว่าครับผม
ทำความเข้าใจเกี่ยวกับ “พลังงานไฟฟ้า”
พลังงานไฟฟ้า คือ พลังงานรูปแบบหนึ่งที่เกิดจากการแยกตัว หรือการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอน หรือโปรตอน ซึ่งการเดินทางของพลังงานดังกล่าวผ่านวัสดุนำไฟฟ้า ทำให้เกิดเป็นกระแสไฟฟ้าที่เราใช้กันอยู่ในทุกวันนี้ ปัจจุบัน พลังงานไฟฟ้าเป็นพลังงานรูปแบบหนึ่งที่มีความสำคัญอย่างมากทั้งในแง่การดำรงชีวิต คุณภาพชีวิต และการอำนวยความสะดวกในการดำรงชีวิต และพลังงานไฟฟ้ายังเป็นปัจจัยสำคัญในการพัฒนาประเทศทั้งทางด้านคมนาคม เศรษฐกิจ อุตสาหกรรม เกษตรกรรม และบริการ
การผลิตไฟฟ้าจากคลื่นทะเล
เราสามารถผลิตไฟฟ้าได้โดยการนำพลังงานที่เกิดจากน้ำขึ้นและน้ำลงมาแปรเปลี่ยนเป็นพลังงานเพื่อผลิตไฟฟ้าจะมีด้วยกัน 2 รูปแบบ ดังนี้
►เทคโนโลยีช่วงน้ำขึ้น-น้ำลง เก็บเกี่ยวพลังงานจากความแตกต่างของน้ำขึ้นและน้ำลงในเขื่อนกั้นน้ำ โดยเมื่อน้ำขึ้นจะกักเก็บน้ำไว้เหนือเขื่อนและเมื่อน้ำลงจะถูกปล่อยให้ไหลผ่านกังหันเพื่อผลิตไฟฟ้า
►เทคโนโลยีกระแสน้ำขึ้น-น้ำลง จับกระแสน้ำที่ไหลเข้าและออกบริเวณชายฝั่งทะเลเมื่อน้ำขึ้นและลง โดยสร้างอ่างเก็บน้ำไว้บริเวณชายฝั่งเมื่อน้ำขึ้นจะไหลเข้าสู่อ่างเก็บน้ำ เมื่อน้ำลงจะไหลออกจากอ่างเก็บน้ำ โดยการไหลเข้าไหลออกจากอ่างเก็บน้ำจะนำไปหมุนกังหันจนเกิดการผลิตพลังงานไฟฟ้า
นอกจากนี้พลังงานจากคลื่น โดยพลังงานจลน์ในคลื่นทะเลจะถูกใช้ผลิตกระแสไฟฟ้า แต่พลังงานคลื่นยังคงมีราคาแพงกว่าพลังงานอื่น ๆ ในปัจจุบันสามารถจำแนกเทคโนโลยีผลิตไฟฟ้าจากพลังงานคลื่นได้ 2 รูปแบบ ได้แก่…
– แบบคอลัมน์น้ำสั่น (Oscillating Water Column: OWC) เมื่อคลื่นเคลื่อนที่ผ่านเครื่องเปลี่ยนพลังงานคอลัมน์น้ำสั่น จะทำให้เกิดแรงอัดอากาศไปหมุนกังหันเพื่อผลิตไฟฟ้า เมื่อคลื่นลดระดับลงอากาศจะถูกดันให้ไหลกลับทำให้กังหันหมุนอีกรอบ หากในบริเวณที่มีคลื่นสูงก็จะผลิตกระแสไฟฟ้าได้มาก
– แบบศูนย์รวมน้ำ (Focusing Device, Wave Surge) พลังงานคลื่นจะทำให้เกิดแรงดันเพื่อดันน้ำไปไว้ที่ศูนย์เก็บน้ำจากนั้นปล่อยกลับลงมาผ่านเครื่องผลิตกระแสไฟฟ้าทำให้เกิดการผลิตไฟฟ้าขึ้น มักติดตั้งบริเวณช่องแคบหน้าผา
ประโยชน์ของการพลังงานไฟฟ้าในด้านต่างๆ
●ทำให้เกิดแรงหรือพลังงานกล ใช้แทนแรงงานคน เช่น มอเตอร์หมุนพัดลม สว่าน
●ทำให้เกิดอำนาจแม่เหล็กได้ เช่น กระดิ่งไฟฟ้า ออด
●ทำให้เกิดแสงสว่าง เช่น หลอดไฟ ไฟฉาย
●ทำให้เกิดความร้อน เช่น เตารีดไฟฟ้า เตาไฟฟ้า
●สามารถใช้ในด้านการอำนวยความอำนวยความสะดวกในชีวิตประจำวัน ยกตัวอย่างเช่น ตู้เย็น โทรทัศน์ โทรศัพท์ รถยนต์ขับเคลื่อนไฟฟ้า เป็นต้น
เทคโนโลยีการผลิตไฟฟ้าในทะเลที่น่าสนใจ “กังหันใต้น้ำ พลังงานจากน้ำขึ้นน้ำลง”
คลื่น ไม่ใช่พลังงานเดียวในทะเล แต่แรงโน้มถ่วงที่เกิดจากพระอาทิตย์และพระจันทร์ยังทำให้เกิดปรากฎการณ์น้ำขึ้น-น้ำลงอีกด้วย ซึ่งโดยปกติจะเกิดขึ้นวันละสองครั้ง การเคลื่อนไหวในแนวราบของทะเลนับว่าเป็นพลังงานที่สามารถคาดการณ์และคำนวณได้ไม่ยาก จึงกลายเป็นที่จับตามองของหลายบริษัทพลังงานทดแทน ไม่ว่าจะเป็น MeyGen, ScottishPower Renewables และ West Isley Tidal ล่าสุด เมื่อเดือนกันยายนปีที่ผ่านมา บริษัท MeyGen ได้รับอนุญาตให้ติดตั้งกังหันใต้น้ำ บริเวณ Pentland Firth หรือบริเวณที่ลำคลองเชื่อมต่อกับทะเล ประเทศสก็อตแลนด์ และจากการศึกษาล่าสุดโดยวิศวกรจากมหาวิทยาลัย Oxford และ Edinburgh พบว่า หากนำกังหันไปติดตั้งในบริเวณปากแม่น้ำขนาดใหญ่ จะทำให้สามารถผลิตกระแสไฟฟ้าได้คิดเป็นร้อยละ 43 ของความต้องการไฟฟ้าในสก็อตแลนด์ หรือราว 1.9 กิกะวัตต์ (GW) ซึ่งโครงการของบริษัท Meygen จะเป็นโครงการไฟฟ้ากังหันน้ำโครงการแรกที่ผลิตไฟฟ้าเพื่อการค้า (ขอบคุณข้อมูลจากhttps://www.scimath.org/lesson-physics/item/7272-2017-06-13-14-27-25)
เป็นอย่างไรกันบ้างครับกับข้อมูลเกี่ยวกับ “หลักการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานคลื่นทะเล” ที่เราได้นำมาฝากทุกๆ ท่านกันในบทความข้างต้นนี้ครับ คิดว่าน่าจะเป็นประโยชน์มากๆ เลยหล่ะ
