พลังงานจากคลื่นน้ำทะเล

จากการศึกษาล่าสุดพบว่าคลื่นของมหาสมุทรมีพลังเพียงพอที่จะผลิตกระแสไฟฟ้ามากถึงสองแสนล้านวัตต์ ประเทศสหราชอาณาจักรได้ตั้งหน่วยงานเพื่อวิจัยพลังงานจากคลื่นน้ำทะเลขึ้นเพื่อศึกษาประสิทธิภาพของพลังงานที่สามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้ (renewable energy) ซึ่งการสกัดแยกแหล่งพลังงานจำนวนมหาศาลจากน้ำทะเลนี้ได้กลายมาเป็นงานสุดท้าทายของงานวิจัยพลังงานทางทะเล
อุปกรณ์ใหม่ที่ได้รับการพัฒนาโดยสถานีทางทะเล Checkmate Sea Energy (http://www.chechmateuk.com/seaenergy/) ของสหราชอาณาจักร มีชื่อว่า “อนาคอนด้า” (Anaconda) ซึ่งความยาวของท่อยางบรรจุน้ำไปจนถึงปลายปิดท่อทั้งสองด้าน ซึ่งท่อสามารถยืดออกไปได้ยาวกว่า 200 เมตร และมีเส้นผ่าศูนย์กลาง 7 ลูกบาศก์เมตร ท่อยางนี้ทำหน้าที่คล้ายกับห้องแล็บขนาดเล็ก ด้วยขนาดดังกล่าวมันสามารถผลิตพลังงานได้ 1 เมกะวัตต์ คิดเป็นต้นทุนประมาณ 0.12 เหรียญสหรัฐ (ประมาณ 4 บาท) ต่อกิโลวัตต์-ชั่วโมง
ภาพ: สถานีทางทะเลของสหราชอาณาจักรได้ออกแบบอุปกรณ์สำหรับผลิตพลังงานจากคลื่นอย่างง่ายๆ ด้วยท่อยางบรรจุน้ำที่ลอยอยู่ใต้พื้นผิวของมหาสมุทร คลื่นในมหาสมุทรจะทำให้เกิดระลอกน้ำภายในท่อ และระลอกน้ำนั้นจะแผ่ออกจนกระทบกับกังหันที่ติดตั้งอยู่ปลายท่อทั้งสองด้านที่มา: สถาบันวิจัยวิทยาศาสตร์กายภาพและวิศวกรรม, สหราชอาณาจักร http://www.technologyreview.com/Energy/21072/?a=f
นาย John Chaplin ศาสตราจารย์ภาควิชาวิศวกรรมโยธาจากมหาวิทยาลัย Southamptonสหราชอาณาจักร กล่าวว่า อนาคอนด้า 1 เมกะวัตต์ จะใช้ยางหนัก 110 ตัน ซึ่งมีราคาถูกกว่าอุปกรณ์ที่ออกแบบมาเพื่อใช้สกัดพลังงานจากน้ำทะเลแบบอื่นๆ เขาเป็นผู้ซึ่งได้ทำการทดลองขนาดของอุปกรณ์ที่เหมาะสมสำหรับการทดลองในครั้งนี้ และด้วยการที่ท่อยางสามารถงอ บิด และเคลื่อนไหวไปตามกระแสคลื่นได้ง่าย มันจึงสามารถทนทานต่อสภาพแวดล้อมเลวร้ายใต้ทะเลได้ “เราไม่รู้ว่าอนาคอนด้าจะทำงานอย่างไรหากเจอกับคลื่นยักษ์ แต่ผมคาดว่าด้วยความยืดหยุ่นของท่อยางมันจะสามารถทนทานต่อคลื่นยักษ์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ” นาย Chaplin กล่าว
อนาคอนด้าจะต้องเผชิญกับการแข่งขันจากอุปกรณ์ผลิตพลังงานจากน้ำทะเลแบบอื่นๆ ในเวลาอันใกล้นี้ เมื่อพลังงานจากน้ำทะเลได้รับการยอมรับและมีความสำคัญกับระบบเศรษฐกิจของโลก นอกจากสหราชอาณาจักรแล้วสถานีทางทะเลของสก๊อตแลนด์ที่มีชื่อว่า Pelamis Wave Power’s (http://www.pelamiswave.com/) เปิดเผยว่าอุปกรณ์ที่มีลักษณะคล้ายงูนี้เป็นอุปกรณ์ชนิดแรกที่ทางสถานีทดลองใช้ผลิตพลังงานไฟฟ้ามาตั้งแต่ปี 2004 และในเดือนตุลาคม 2007 Pelamis ได้สร้างอุปกรณ์ที่มีลักษณะคล้ายกระบอกสูบโลหะขึ้น โดยมีขนาด 750 กิโลวัตต์ หนัก 770 ตัน และมีความยาว 120 เมตร เพื่อติดตั้งตามแนวชายฝั่งของประเทศโปรตุเกส บริษัทอื่นๆ เช่น Finavera Renewables (http://www.finavera.com/) ของเมืองแวนคูเวอร์ ประเทศแคนาดา, AWS Ocean Energy (http://www.awsocean.com/) ของสก็อตแลนด์ และ Ocean Power Technologies (http://www.oceanpowertechnologies.com/) ของเมืองเพนนิงตัน มลรัฐนิวเจอร์ซีย์ สหรัฐอเมริกา ก็ได้ทำการทดลองอุปกรณ์ทุ่นลอยน้ำเพื่อพัฒนาประสิทธิภาพการสกัดพลังงานจากคลื่น ยิ่งไปกว่านั้นปัจจุบันได้มีการตื่นตัวในการพัฒนาเทคโนโลยีใหม่ๆ เพื่อนำมาใช้กับพลังงานคลื่นทะเล (tidal energy) เพิ่มมากขึ้นทั่วโลก
การทำงานของอนาคอนด้าคือการลอยตัวเป็นแนวนอนต่ำกว่าพื้นผิวของมหาสมุทร ซึ่งยึดท่อยางด้วยโซ่ระหว่างพื้นของมหาสมุทรกับปลายข้างหนึ่งของท่อ กระแสคลื่นที่กระทบกับท่อที่สร้างขึ้นจะทำให้น้ำที่อยู่ภายในท่อกระเพื่อม การกระเพื่อมของน้ำจะทำให้เกิดระลอกของน้ำซึ่งจะแผ่ไปทั่วท่อยางและขยายวงระลอกของน้ำออกไป ซึ่งการขยายวงดังกล่าวจะกว้างมากน้อยแค่ไหนขึ้นกับเส้นผ่าศูนย์กลางของท่อ ความหนาของท่อ และความยืดหยุ่นของท่อ นาย Chaplin กล่าวว่าท่อยางยังถูกออกแบบให้ความเร็วของระลอกน้ำภายในท่อเท่ากับความเร็วของคลื่นที่มากระทบมันด้วย นอกจากนั้นคลื่นที่ซัดอยู่ภายนอกท่อยังมีผลทำให้ระลอกน้ำภายในท่อแผ่ขยายกว้างขึ้นและส่งผลให้ได้พลังงานสูงสุด
เมื่อไม่นานมานี้ สหรัฐอเมริกาได้ติดตั้งอุปกรณ์สกัดพลังงานจากคลื่นตามแนวชายฝั่งของสหรัฐฯ ซึ่งส่งผลให้สหรัฐฯ สามารถผลิตพลังงานทดแทนที่สามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้ในแต่ละปีเฉลี่ย 2,100 เทอราวัตต์-ชั่วโมง (terawatt-hours) ซึ่งเท่ากับครึ่งหนึ่งของการบริโภคกระแสไฟฟ้าของเมืองๆ หนึ่งในสหรัฐฯ ได้เลยทีเดียว (http://oceanenergy.epri.com/).

ที่มา: Technology Review, Monday, July 14, 2008, http://www.technologyreview.com/Energy/21072/?a=f

วิศวกรคนเก่ง

ทำงานเหนื่อยมากรู้มั๊ย ไม่ค่อยได้พักเลย

วิศวกรรมศาสตร์ / SIIT
วิศวกรรมศาสตร์ / Warwich U - England
วิศวกรรมศาสตร์ ควบคุมการผลิต / CU

วิศวกร ควบคุมการผลิต / Panasonic