พลังงานไฟฟ้าในปัจจุบันนั้น เป็นพลังงานที่สำคัญสำหรับการรันเกือบๆ ทุกระบบสถานนูปโภคของมุนษย์เราเลยก็ว่าได้ครับ โดยเฉพาะในยุคที่ “รถไฟฟ้า” กำลังมาแรงด้วยแล้ว ความต้องการของพลังงานไฟฟ้าย่อมมาขึ้นเป็นเท่าตัวเลยหล่ะครับ วันนี้เราเลยอยากพาทุกๆ ท่านไปศึกษาและรู้จักกับหนึ่งในกระบวนการผลิตกระแสไฟฟ้าที่เป็นนวัตกรรมใหม่ที่ยังไม่แพร่หลายมากนักกับการที่ “เราสามารถใช้พลังงานคลื่นสร้างกระแสไฟฟ้าได้อย่างไร?” กันครับ จะเป็นอย่างไรบ้างนั้น เราไปชมกันดีกว่าครับ
กำเนิดพลังงานไฟฟ้า
ไฟฟ้าเกิดจากการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอน ซึ่งอิเล็กตรอนที่เคลื่อนที่จะเป็นอิเล็กตรอนวงนอกสุดที่สามารถหลุดเป็นอิสระและเคลื่อนที่เมื่อมีแรงภายนอกมากระทำ อิเล็กตรอนวงนอกสุดจะหลุดเป็นอิสระได้ง่ายหรือยากขึ้นอยู่กับโครงสร้างของอะตอมของสสารแต่ละชนิดซึ่งมีโครงสร้างไม่เหมือนกัน
พลังงานไฟฟ้าแบ่งออกเป็นกี่ประเภท
พลังงานไฟฟ้าสามารถแบ่งเป็น 2 ประเภทหลัก ดังต่อไปนี้
- ไฟฟ้าสถิต (Electrostatic Charges) เกิดจากวัตถุ 2 ชนิดที่ถูหรือถูกัน มันทำให้ประจุไฟฟ้าในวัตถุนั้นเคลื่อนที่และวัตถุนั้นสามารถแสดงพลังงานไฟฟ้าได้ ตัวอย่างเช่น เมื่อคุณถูผ้าแห้งกับท่อ PVC จะทำให้เกิดพลังงานไฟฟ้าที่ท่อ PVC เมื่อนำมาใกล้กระดาษชิ้นเล็ก ๆ ท่อ PVC จะดูดซับเศษกระดาษตามภาพ
- กระแสไฟฟ้า (Current Electricity) เกิดจากการเคลื่อนตัวของประจุไฟฟ้าที่ผ่านตัวนำจากแหล่งไฟฟ้าไปยังอุปกรณ์ไฟฟ้า กระแสไฟ แบ่งออกได้เป็น 2 ประเภท คือ พลังงานไฟฟ้าคือ
- กระแสตรง (กระแสตรง = DC) เป็นกระแสไฟฟ้าที่มีทิศทางการไหลของไฟฟ้าเท่ากันตลอดเวลา กล่าวคือจะไหลจากบวกเป็นลบ เช่น ไฟฟ้าจากแบตเตอรี่ ไฟฉาย และโซลาร์เซลล์ เป็นต้น พลังงานไฟฟ้า คือ
- กระแสสลับ = A.C. คือ กระแสไฟฟ้าที่มีทิศทางการไหลของกระแสที่ไหลไปมาอย่างรวดเร็วตลอดเวลาระหว่างขั้วบวกและขั้วลบ เป็นไฟฟ้าที่เราใช้ตามอาคาร เป็นไฟฟ้าที่เกิดจากการหมุนของไดนาโมกระแสสลับจากเครื่องยนต์หรือแหล่งพลังงานอื่นๆ เช่น พลังน้ำจากเขื่อน หรือพลังงานลม เป็นต้น
เราสามารถใช้พลังงานคลื่นสร้างกระแสไฟฟ้าได้อย่างไร?
พลังงานจากคลื่น โดยพลังงานจลน์ในคลื่นทะเลจะถูกใช้ผลิตกระแสไฟฟ้า แต่พลังงานคลื่นยังคงมีราคาแพงกว่าพลังงานอื่น ๆ ในปัจจุบันสามารถจำแนกเทคโนโลยีผลิตไฟฟ้าจากพลังงานคลื่นได้ 2 รูปแบบ
- แบบคอลัมน์น้ำสั่น (Oscillating Water Column: OWC) เมื่อคลื่นเคลื่อนที่ผ่านเครื่องเปลี่ยนพลังงานคอลัมน์น้ำสั่น จะทำให้เกิดแรงอัดอากาศไปหมุนกังหันเพื่อผลิตไฟฟ้า เมื่อคลื่นลดระดับลงอากาศจะถูกดันให้ไหลกลับทำให้กังหันหมุนอีกรอบ หากในบริเวณที่มีคลื่นสูงก็จะผลิตกระแสไฟฟ้าได้มาก
- แบบศูนย์รวมน้ำ (Focusing Device, Wave Surge) พลังงานคลื่นจะทำให้เกิดแรงดันเพื่อดันน้ำไปไว้ที่ศูนย์เก็บน้ำจากนั้นปล่อยกลับลงมาผ่านเครื่องผลิตกระแสไฟฟ้าทำให้เกิดการผลิตไฟฟ้าขึ้น มักติดตั้งบริเวณช่องแคบหน้าผา
“พลังงานจากคลื่น ยิ่งคลื่นแรงยิ่งผลิตไฟฟ้าได้มาก”
ข้อดีของการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานน้ำ
- สามารถผลิตกระแสไฟฟ้าได้รวดเร็ว โดยใช้คู่กับเครื่องกลพลังน้ำ และยังสามารถควบคุมปริมานการผลิตพลังงานได้ตามที่เราต้องการ ที่สำคัญเครื่องกลพลังน้ำจะมีความสึกหรอน้อยกว่าประเภทอื่นๆจึงทำให้มีอายุการใช้งานนาน
- เป็นพลังงานทดแทนที่สามารถหมุนเวียนนำกลับมาใช้ใหม่ได้เรื่อยๆ นั้นก็คือเมื่อเราใช้น้ำไปแล้วเราก็จะปล่อยกลับไปสู่แหล่งน้ำหรือทะเล
- เมื่อเราใช้น้ำในการผลิตพลังงานแล้ว สามารถใช้ไปใช้ประโยชน์ได้อีกมากมาย
เป็นอย่างไรกันบ้างครับกับข้อมูลเกี่ยวกับ “เราสามารถใช้พลังงานคลื่นสร้างกระแสไฟฟ้าได้อย่างไร?” ที่พวกเราได้นำมาฝากทุกๆ ท่านกันในบทความข้างต้นนี้ เห็นมั้ยครับพลังงานคลื่นในทะเลนั้นก็สามารถสร้างกระแสไฟฟ้าให้กับเราได้เช่นกัน เป็นอะไรที่แปลกใหม่และใช้งานได้อย่างไม่มีที่สิ้นสุดเลยหล่ะครับ
