เปลี่ยนน้ำทะเลและปัสสาวะเป็นไฟฟ้าให้โคมไร้สาย

ในยุคสมัยแห่งพลังงานสะอาดแน่นอนว่าผู้คนต่างคิดหาทางผลิตกระแสไฟฟ้าจากพลังงานหมุนเวียน ด้วยนี่คือหนทางในการอนุรักษ์ธรรมชาติช่วยให้โลกนี้น่าอยู่ขึ้น เป็นเรื่องที่ทุกคนต่างตระหนักเมื่อภาวะโลกร้อนและสภาพอากาศแปรปรวนไม่ใช่แค่เรื่องทางทฤษฎี แต่กำลังเกิดขึ้นให้เห็นในทั่วทุกมุมโลก

 

        สิ่งนี้ก่อให้เกิดแนวคิดในการผลิตพลังงานทดแทนน้ำมันเชื้อเพลิงและก๊าซธรรมชาติขึ้นมาหลากหลายรูปแบบ มีทั้งการหันไปหาพลังงานหมุนเวียนเต็มตัว เช่น พลังงานลม พลังงานแสงอาทิตย์ หรือพลังงานน้ำ บางส่วนก็หันกลับไปหาพลังงานนิวเคลียร์ซึ่งมีกำลังการผลิตและต้นทุนที่ถูกกว่า

 

        แต่เทคโนโลยีได้ก้าวล้ำไปอีกขั้นเมื่อเราสามารถเปลี่ยนน้ำทะเลหรือแม้แต่ปัสสาวะให้กลายเป็นพลังงานได้เช่นกัน

 

ระบบกำเนิดไฟฟ้าที่อาศัยน้ำทะเลเป็นวัตถุดิบ

 

        ที่ผ่านมาเราเคยได้ยินเกี่ยวกับโรงไฟฟ้าพลังงานน้ำมาบ้าง ด้วยอาศัยการไหลของน้ำมาใช้ในการหมุนกังหันเพื่อผลิตกระแสไฟฟ้า ถือเป็นเทคโนโลยีที่มีมายาวนานและได้รับความนิยมจากหลายประเทศที่มีแม่น้ำสายใหญ่ไหลผ่าน แม้แต่ในประเทศไทยเองก็มีโรงไฟฟ้าชนิดนี้อยู่หลายแห่ง

 

        ข้อจำกัดในการผลิตกระแสไฟฟ้ารูปแบบนี้คือต้องอาศัยการเอื้ออำนวยของภูมิประเทศเป็นหลัก อีกทั้งเมื่อเกิดความแห้งแล้งหรือน้ำในแม่น้ำขาดแคลนกำลังการผลิตไฟฟ้าย่อมตกลง เป็นข้อจำกัดทำให้ในระยะหลังโรงไฟฟ้าชนิดนี้ไม่ได้รับความนิยม จนเริ่มมีแนวคิดในการใช้น้ำทะเลในการสร้างกระแสไฟฟ้าแทน

 

        อันที่จริงแนวคิดในการใช้น้ำทะเลเป็นวัตถุดิบผลิตกระแสไฟฟ้าไม่ใช่ของใหม่ ถึงขั้นมีการก่อตั้งโรงไฟฟ้าขึ้นในปี 2009 ของบริษัท Sttkraft ในเมือง Hurum ประเทศนอร์เวย์ โดยอาศัยกรรมวิธีออสโมซิสจากการเคลื่อนของโมเลกุระหว่างน้ำจืดกับน้ำเค็ม แล้วจึงนำพลังงานที่เกิดขึ้นไปใช้หมุนใบพัดเพื่อผลิตกระแสไฟฟ้า

 

        ในช่วงเวลาดังกล่าวเทคโนโลยีนี้ยังอยู่ในห้องทดลองเพื่อศึกษาวิจัย ปริมาณกระไฟฟ้าที่ผลิตได้ยังไม่เพียงพอในการนำมาหล่อเลี้ยงชุมชน จำเป็นต้องได้รับการศึกษาพัฒนาเพื่อสามารถนำไปใช้งานจริง แต่หลังผ่านไปนับสิบปีในที่สุดเทคโนโลยีนี้ก็สามารถนำมาใช้จริงในที่สุด

 

WaterLight อุปกรณ์เปลี่ยนน้ำเค็มให้กลายเป็นกระแสไฟฟ้า

 

        อุปกรณ์ชนิดนี้เป็นสินค้าจาก E-Dina สตาร์อัพด้านพลังงานหมุนเวียนภายในโคลอมเบีย ที่นอกจากต้องการให้พลังงานหมุนเวียนถูกใช้งานแพร่หลาย พวกเขายังอยากพัฒนาคุณภาพชีวิตไปพร้อมกัน นำมาสู่การพัฒนาโคมไฟไร้สายที่อาศัยการหมุนเวียนน้ำทะเลขึ้นมาในที่สุด

 

        รูปแบบการทำงานของอุปกรณ์เริ่มจากการบรรจุน้ำทะเลหรือปัสสาวะปริมาณ 500 มิลลิลิตร ก็สามารถให้แสงสว่างได้ยาวนาน 45 วัน อาศัยกระบวนการกระตุ้นให้น้ำทะเลแตกตัวเป็นไอออนแล้วปล่อยอิเล็กตรอนออกมา จากนั้นประจุจะเคลื่อนที่ไปตามขั้วไฟฟ้าจากแผ่นวงจรที่ทำจากแม็กนีเซียและทองแดง ซึ่งจะทำให้เกิดพลังงานไฟฟ้ากระแสตรงขึ้นมาในที่สุด

 

        ปัจจุบันอุปกรณ์ชิ้นนี้แม้ถูกสร้างขึ้นมาเป็นโคมไฟเพื่อส่องสว่าง แต่สามารถนำมาใช้งานในฐานะแบตเตอรี่พกพาได้เช่นกัน มีช่องสำหรับเสียบ USB ทำให้สามารถกลายเป็นแหล่งพลังงานให้กับอุปกรณ์ขนาดเล็ก โดยในปัจจุบันสามารถทำงานได้นานราว 5,600 ชั่วโมง

 

        ข้อดีของโคมไฟ WaterLight ตัวนี้อยู่ที่กระบวนการผลิตไฟฟ้า การแตกตัวเป็นไอออนสามารถเกิดขึ้นได้ทั้งวันตลอด 24 ชั่วโมง โดยไม่มีข้อจำกัดในการผลิตแบบพลังงานชนิดอื่น ทำให้อัตราการผลิตพลังงานมีความเสถียรสูง รวมถึงอุปกรณ์ยังออกแบบมาให้สามารถรักษาปฏิกิริยาเคมีเก็บพลังไฟฟ้าไว้ได้ยาวนาน

 

        หลายคนอาจสงสัยว่าเมื่อน้ำทะเลหรือน้ำเค็มที่ถูกนำไปใช้เป็นเชื้อเพลิง หลังเสร็จสิ้นกระบวนการน้ำที่บรรจุจะอยู่ในสถานะเช่นไร คำตอบคือมันจะกลายเป็นน้ำจืดที่สามารถนำไปใช้งานต่อจากนั้นได้ เพราะกระบวนการไออไนเซชั่นทำให้อนุภาคเกลือภายในของเหลวระเหยไปจนหมด จึงสามารถนำกลับมาใช้ใหม่ในการอุปโภคทั่วไปได้อีกด้วย

 

 

        การใช้งานและข้อจำกัดของอุปกรณ์ในปัจจุบัน

 

        หลังจากได้รู้จักอุปกรณ์ชนิดนี้หลายคนอาจสงสัยขึ้นมาเล็กน้อยว่า ถึงระบบการทำงานในการสร้างพลังงานชนิดนี้จะยอดเยี่ยม นอกจากเป็นพลังงานสะอาดจากเชื้อเพลิงที่มีเกือบไม่จำกัด แต่ตัวสินค้ายังเป็นเพียงโคมไฟพ่วงแบตเตอรี่พกพาขนาดเล็กคล้ายอุปกรณ์จำพวกพาวเวอร์แบงค์ ต่อให้หวือหวาแต่ประโยชน์ในการใช้งานไม่ได้มากขนาดนั้น

 

        ส่วนนี้คงต้องยอมรับว่าจากเทคโนโลยีปัจจุบันยังมีข้อจำกัดอยู่บ้างแต่นับเป็นความก้าวหน้าอันน่าสนใจ

 

        ปัจจุบันผลิตภัณฑ์ WaterLight ถูกนำมาทดลองใช้กับชุมชนท้องถิ่นที่มีปัญหาการเข้าถึงไฟฟ้า แม้เทคโนโลยีการผลิตไฟฟ้าจะล้ำหน้า แต่ปฏิเสธไม่ได้ว่ายังมีคนอีกนับล้านไม่สามารถเข้าถึงความเจริญ ดังเช่น ชาววายู(Wayuu) ชนเผ่าพื้นเมืองในพื้นที่ทางตอนเหนือของโคลอมเบีย

 

        ด้วยการตั้งรกรากห่างไกลพวกเขาจึงไม่มีโอกาสเข้าถึงไฟฟ้า แผงโซลาร์เซลล์แม้สามารถผลิตพลังไฟฟ้าออกมาหล่อเลี้ยงได้จริงแต่มีข้อจำกัดด้านสภาพแวดล้อม หากสภาพอากาศไม่เป็นใจอาจทำให้อัตราการผลิตพลังงานไม่คงที่จนไม่สามารถนำไปหล่อเลี้ยงชุมชนได้อย่างเพียงพอ

 

        แตกต่างจากการผลิตไฟฟ้าด้วยน้ำเค็มซึ่งไม่ต้องการปัจจัยอื่น แค่เพียงบรรจุน้ำทะเลที่สามารถหาได้ทั่วไปในพื้นที่หรือแม้กระทั่งปัสสาวะก็สามารถนำมาใช้เป็นพลังงาน อีกทั้งระยะเวลาการใช้งานแต่ละครั้งยังยาวนาน ช่วยพัฒนาคุณภาพชีวิตคนในชุมชนให้สามารถเข้าถึงแสงไฟและพลังงานไฟฟ้าได้สะดวกขึ้น

 

        อีกหนึ่งสิ่งที่ทำให้อุปกรณ์ชิ้นนี้น่าสนใจคือ นอกจากหมู่บ้านชนบทห่างไกล ยังอาจสามารถนำไปใช้งานได้ภายในพื้นที่ประสบภัยยากต่อการเข้าถึง เหตุการณ์ประเภทนี้หลายครั้งกระแสไฟฟ้าถูกตัดขาดจนพวกเขาขาดการติดต่อกับภายนอก ทั้งยังต้องพะวงกับพลังงานที่ต้องใช้กับแสงไฟซึ่งคาดเดาได้ยากว่าจะหมดลงเมื่อใด

 

        แต่โคมไฟ WaterLight นี้สามารถแก้ไขจุดบกพร่องเหล่านั้นได้ทั้งหมด นอกจากเชื้อเพลิงจะหาได้ง่ายอาศัยแค่เพียงปัสสาวะแล้วยังสามารถใช้งานได้เป็นเวลานาน อีกทั้งโคมไฟยังทำหน้าที่เป็นแบตเตอรี่ให้แก่อุปกรณ์ชนิดอื่นภายในตัว ช่วยเพิ่มโอกาสในการรอดชีวิตแก่ผู้ประสบภัยขึ้นอย่างมหาศาล

 

        จริงอยู่อุปกรณ์ชนิดนี้อาจยังอยู่ในขั้นทดลองยังไม่มีการวางจำหน่าย แต่ประโยชน์และการใช้งานของอุปกรณ์ชนิดนี้ค่อนข้างกว้างเหมาะสมกับหลายสภาวะ โดยเฉพาะประเทศที่ประสบปัญหาภัยธรรมชาติบ่อยครั้งและอยู่ใกล้กับทะเล ไม่แน่ว่าเมื่อมีการวางขายทั่วไปอาจเป็นผลิตภัณฑ์ที่ได้รับความสนใจอย่างมากเลยทีเดียว

 

 

        แม้ในปัจจุบันจะยังเป็นเพียงโคมไฟแต่ไม่แน่ในอนาคตเทคโนโลยีนี้อาจถูกนำไปใช้เพิ่มเติมในอุปกรณ์อื่น ในปี 2009 โรงไฟฟ้าชนิดนี้ยังอยู่ในขั้นทดลองแต่ปัจจุบันสามารถนำไปใช้งานจริงกับอุปกรณ์ทั่วไป ทำให้การเปลี่ยนผ่านสู่พลังงานสะอาดของโลกเรามีหวังขึ้นอีกก้าว

 

        ไม่แน่ว่าในอนาคตการผลิตไฟฟ้ารูปแบบนี้อาจเป็นคำตอบสำหรับปัญหาพลังงานและสิ่งแวดล้อมก็เป็นได้

 

 

        ที่มา

 

https://www.inceptivemind.com/e-dinas-waterlight-converts-saltwater-urine-electricity/18688/

 

        https://www.fuelcell.co.th/home/article?article_id=141

 

        https://www.sarakadee.com/2012/02/29/osmosis/