พลังงานคลื่น: การเคลื่อนไหวของมหาสมุทรกับพลังงานทางเลือกที่น่าสนใจ

อย่างที่รู้กันเราทุกคนล้วนอาศัยอยู่บนดาวเคราะห์สีฟ้าที่เรียกว่าโลก ซึ่งมีมหาสมุทรห่อหุ้มโลกอยู่ถึงร้อยละ 70 ของพื้นที่ โลกฉะนั้นในทุก  ๆ วันจะมีคลื่นกระทบฝั่งอยู่ทุกชายฝั่งบนโลก   การเคลื่อนที่ขึ้นลงอย่างมีจังหวะของคลื่นทะเลนี้ทำให้เกิดพลังงานศักย์ที่มีพลังงานที่มหาศาล ซึ่งถ้ามนุษย์สามารถนำพลังงานดังกล่าวมาใช้ ถึงแม้จะนำมาใช้ได้เพียงน้อยนิดก็สามารถผลิตพลังงานไฟฟ้าจากแหล่งพลังงานสะอาดแก่ผู้คนที่อาศัยในบริเวณชายฝั่งได้มากมาย

ดังที่กล่าวข้างต้น มหาสมุทรเป็นแหล่งพลังงานศักย์ขนาดใหญ่ซึ่งเป็นเรื่องที่ท้าทายของมนุษย์ที่จะนำพลังงานที่มหาศาลนี้มาผลิตเป็นพลังงานไฟฟ้า อุปสรรคที่สำคัญในการนำพลังงานคลื่นมาผลิตพลังงานไฟฟ้าได้แก่ ปัญหาการกัดกร่อนโลหะของน้ำเค็มซึ่งทำให้เกิดความเสียหายแก่อุปกรณ์ต่าง ๆ,   ปัญหาพวกหอย, สิ่งโสโครก หรือสิ่งมีชีวิตในน้ำทะเลที่จะมาเกาะบนอุปกรณ์ที่อยู่ในน้ำทะเลซึ่งอาจจะไปขัดขวานและทำให้เกิดปัญหาแก่ระบบการผลิตได้ และปัญหาลมพายุและคลื่นที่แรงมากเกินไปจะทำให้เกิดความเสียหายให้กับอุปกรณ์และระบบผลิตที่อยู่ใกล้ชายฝั่ง นอกจากอุปสรรคที่กล่าวไปแล้ว การหาพื้นที่เหมาะสมในการติดตั้งอุปกรณ์สำหรับดึงพลังงานคลื่นก็มีความสำคัญ พื้นที่ทะเหมาะสมนั้นต้องเป็นพื้นที่ที่มีคลื่นเกิดขึ้นอย่างสม่ำเสมอและมีความแรงระดับหนึ่งที่สามารถนำมาเปลี่ยนเป็นพลังงานไฟฟ้าได้แต่ก็ต้องไม่แรงมากจนเกินไป สามารถติดตั้งสายไฟฟ้าใต้น้ำเพื่อดึงพลังงานไฟฟ้าที่ผลิตได้แจกจ่ายให้แก่ประชาชน และต้องไม่กระทบกับวิถีชีวิตความเป็นอยู่ของคนที่อยู่ริมชายฝั่งทะเลและสิ่งแวดล้อมบริเวณชายฝั่งทะเลด้วย

The Energy Department, ประเทศอเมริกา, ได้มีโครงการที่จะพยายามปรับปรุงประสิทธิภาพและความเสถียรภาพให้แก่อุปกรณ์ที่ใช้ในการผลิตพลังงานจากพลังงานคลื่น เช่น การสร้างมาตรฐานอุตสาหกรรมให้แก่อุปกรณ์ที่เกี่ยวข้องกับการผลิตพลังงานจากคลื่นนี้ เช่น ระบบสายส่ง และระบบอิเล็กทรอนิกส์ เป็นต้น นอกจากนี้ ยังมีการศึกษาและวิจัยเพื่อหาพื้นที่เหมาะสมสำหรับโครงการพลังงานคลื่นนี้ และเมื่อเดือนที่ผ่านมา ได้มีการติดตั้ง ”Azura” wave energy converter  ซึ่งเป็นเครื่องต้นแบบเพื่อใช้ผลิตไฟฟ้าที่ได้รับการสนับสนุนจาก The Energy Department  โดยมีการติดตั้งที่ the U.S. Navy’s Wave Energy Testing Center บนเกาะ Hawaii

ความสามารถและคุณสมบัติของ “Azura” wave energy converter นี้คือมีแกนเพลาสำหรับเปลี่ยนพลังงานจากคลื่นเป็นพลังงานไฟฟ้าได้หลายทิศทางในขั้นต้นนี้อุปกรณ์นี้สามารถเคลื่อนที่ได้ 360 องศาโดยสามารถเคลื่อนที่ขึ้นลง, บิดเป็นเกลียว และ เคลื่อนที่ตามอิสระเพื่อรองรับกับทิศทางและความแรงของคลื่นที่สามารถมาได้ทุกทิศทาง ซึ่งทำให้อุปกรณ์นี้มีศักยภาพในการผลิตกระแสไฟฟ้าได้เพิ่มขึ้น เจ้าอุปกรณ์นี้กำลังทดลองผลิตพลังงานไฟฟ้าและส่งกระแสไฟฟ้าผ่านสายส่งไฟฟ้าบนเกาะ Hawaii  เพื่อจ่ายกระแสไฟแก่ประชาชนบนเกาะ ซึ่งคาดว่าจะมีการขยายการผลิตพลังงานด้วยระบบนี้ให้เต็มพิกัดในปี 2017

จากการศึกษาและพัฒนาพลังงานไฟฟ้าจากการพลังงานงานคลื่นนี้ ปัญหาหนึ่งที่สำคัญและน่ากลัวกว่าเรื่องลมพายุหรือสัตว์ทะเลรบกวนระบบนั้นคือ ต้นทุนในการผลิต ดังเช่นพลังงานที่ได้จากลม (Wind energy) หรือแสงอาทิตย์ (Solar Energy) จะมีต้นทุนที่ถูกลงในปัจจุบัน ต้นทุนในการผลิตไฟฟ้าของพลังงานดังกล่าวจะถูกมากในช่วงกลางวันแต่ข้อเสียคือพลังงานพวกนี้จะมีต้นทุนการผลิตที่สูงขึ้นเมื่อถูกผลิตขึ้นในเวลากลางคืน ฉะนั้นการศึกษาต้นทุนในการผลิตพลังงานจากคลื่นก็มีความสำคัญมาก ซึ่งในปัจจุบันหลาย ๆ ฝ่ายกำลังประเมินความเป็นไปได้ทางเศรษฐศาสตร์และต้นทุนที่เกิดขึ้นเมื่อใช้พลังงานคลื่นมาผลิตไฟฟ้า ซึ่งถ้าปัญหาเรื่องต้นทุนถูกแก้ไขได้ ก็ถือเป็นก้าวที่สำคัญในการนำพลังงานสะอาดดังกล่าวมาผลิตไฟฟ้าเพื่อลดหรือทดแทนการใช้พลังงานที่ผลิตจากแหล่งฟอสซิลต่อไป

Bibliography

Matt Dozier Digital Content Specialist, Office of Public Affairs. (July 6, 2015). Capturing the Motion of the Ocean: Wave Energy Explained. Retrieved from http://energy.gov/: http://energy.gov/articles/capturing-motion-ocean-wave-energy-explained