All posts by ssknowledge

โซล่าเซลล์ผลิตไฟตอนกลางคืน

SSK look at the world, ,

โซล่าเซลล์ผลิตไฟตอนกลางคืน

แผงโซลาเซลล์กลางคืน เป็นหนึ่งในแผนการพัฒนานวัตกรรมด้านพลังงานที่ต้องการแก้ปัญหาพลังงานแสงอาทิตย์ โดยการผลิตพลังงานเมื่อพระอาทิตย์ตกดิน ซึ่งมีการค้นคว้าพัฒนามาตั้งแต่ปี 2020 จากกลุ่มนักวิทยาศาสตร์มหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนียเดวิส สหรัฐอเมริกา

ศาสตราจารย์ Jeremy Munday เป็นผู้นำในการศึกษา และได้ตั้งชื่อแผงโซลาเซลล์ดังกล่าวว่า ‘Anti-Solar Cell’ โดยแผงโซลาเซลล์สามารถเก็บเกี่ยวกระแสไฟฟ้าจากท้องฟ้ายามค่ำคืน โดยการวิจัยที่ดำเนินการในปี 2022 พบว่าแผงโซลาร์เซลล์ในเวลากลางคืนเหล่านี้สามารถผลิตพลังงานเพียงพอสำหรับชาร์จโทรศัพท์มือถือ

ทั้งนี้ เคยมีการศึกษาพัฒนาแนวคิดแผงโซลาเซลล์กลางคืนมาก่อนได้ดำเนินการที่มหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ด โดยทีมวิจัยได้เพิ่มเครื่องกำเนิดเทอร์โมอิเล็กทริก ซึ่งเป็นอุปกรณ์ที่สร้างกระแสจากความแตกต่างของอุณหภูมิ ลงในแผงโซลาร์เซลล์เหล่านี้โดยเฉพาะ

ผลลัพธ์เป็นที่เข้าใจกันว่าเซลล์แสงอาทิตย์ไม่ทำงานในเวลากลางคืน และมักต้องเผชิญกับการเปลี่ยนแปลงของสภาพอากาศ ซึ่งมีผลต่อความสามารถในการผลิตพลังงาน แต่เซลล์แสงอาทิตย์กลางคืนโดยพื้นฐานแล้วทำงานในลักษณะเดียวกับเซลล์สุริยะในเวลากลางวัน แต่ในทางกลับกันทุกคืนความร้อนจะระบายออกจากโลกในรูปของรังสีอินฟราเรดเพื่อให้โลกมีอุณหภูมิคงที่

แถลงการณ์ที่โพสต์บนเว็บไซต์ของมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนียเดวิสเมื่อปีที่แล้ว Munday อธิบายว่า “ในอุปกรณ์ใหม่เหล่านี้ แสงจะถูกปล่อยออกมาแทน กระแสและแรงดันไฟฟ้าไปในทิศทางตรงกันข้าม แต่จะยังคงสร้างพลังงาน” โดยเซลล์แสงอาทิตย์กลางคืนสามารถสร้างพลังงานได้มากถึง 50 วัตต์ต่อตารางเมตร หนึ่งในสี่ของแผงทั่วไปที่สามารถผลิตได้ในเวลากลางวัน และทำงานในเวลากลางวันหากแสงถูกปิดกั้น

แนวคิดสำหรับแผงโซลาร์เซลล์ตอนกลางคืนมาจากวิธีปฏิบัติง่าย ๆ จากการที่มนุษย์ใช้เทคโนโลยีที่คล้ายคลึงกันเพื่อให้เกิดการระบายความร้อนในเวลากลางคืนเป็นเวลาหลายร้อยปี เช่น เมื่อคุณเปิดหน้าต่างและประตู หลังจากวันที่อากาศร้อนเพื่อทำให้บ้านของคุณเย็นลง เป็นทฤษฎีเดียวกัน โดยพื้นฐานแล้วรูปแบบของการระบายความร้อนนี้ใช้ท้องฟ้ายามค่ำคืนเป็นอ่างระบายความร้อนขนาดใหญ่ ซึ่งจะดึงความอบอุ่นออกจากโลกเมื่อมืด

ในปี 2021 โครงการของมหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ดพบว่านักวิทยาศาสตร์พยายามใช้ความแตกต่างของอุณหภูมิกลางวันและกลางคืนเพื่อผลิตกระแสไฟฟ้าในทำนองเดียวกัน โดยพิสูจน์ได้ว่าเทคโนโลยีใช้งานได้ แต่ยังมีหนทางอีกยาวไกลเมื่อพูดถึงเรื่องประสิทธิภาพการผลิตไฟฟ้าในตอนกลางคืน อย่างไรก็ตามก็ถือว่าเป็นการเริ่มต้นที่ดีในการแก้ไขปัญหาที่แผงโซล่าเซลล์ผลิตไฟฟ้าไม่ได้เมื่อไม่มีแสงอาทิตย์

เซลล์แสงอาทิตย์ในตอนกลางคืนมีศักยภาพที่จะเป็นประโยชน์ เริ่มต้นจากสิ่งที่ต้องการใช้พลังงานต่ำ ๆ ก่อน ยังไม่สามารถจะนำมาใช้แทนที่โครงสร้างพื้นฐานด้านพลังงานที่มีอยู่ในปัจจุบัน เร็วๆนี้ได้

ข้อมูลอ้างอิง : euronews.green

วงการโซล่าเซลล์ในอนาคต

SSK look at the world, , ,

ขอแสดงความยินดีกับคนที่ทำงานในสายโซล่าเซลล์ด้วยนะครับ น่าจะมีงานทำไปยาวๆ จนถึงปี ค.ศ. 2050

ดูจากรูป โซล่าเซลล์ และ กังหันลม จะเป็น เทคโนโลยี หลักที่ทั่วโลก จะใช้ในการเปลี่ยนผ่านไปสู่ยุคพลังงานสะอาด

และในอนาคตเป็นคนจะเรียกพลังงานที่มาจากแสงอาทิตย์และลม ว่าเป็น “พลังงานหลัก” แทน ส่วนจะเรียกน้ำมัน ว่าเป็น “พลังงานสำรอง” ก็เป็นได้

Solar Roof Tile

Energy Inspire, ,

อยากได้หลังคาเรียบๆ สวยๆ ที่ผลิตไฟได้ไหม?

Solar Roof Tile คือคำตอบ

Solar Roof Tile หรือเรียกอีกอย่างว่า Solar Shingles เป็นแผ่นโซลาร์เซลล์มีลักษณะเป็นเหมือนแผ่นกระเบื้องหลังคา สามารถผลิตไฟฟ้าได้

เรียกได้ว่ากระเบื้องหลังคาไม่ต้องติด ติด Solar Roof Tile แทนเข้าไปเลย ได้ความสวยงานกว่าบ้านที่ติดแผง Solar panel แบบเดิมๆ

ข้อดีอีกอย่างคือ ไม่ต้องใช้ mounting เยอะ เพราะตัว solar tile เองนั้นจะออกแบบให้มีตัวเกี่ยวยึดที่ตัวมันเองอยู่แล้ว ติดตั้งลักษณะซ้อนเหลื่อมกันขึ้นไป

ใช่ว่า Solar roof tile จะมีข้อดีไปเสียหมด ข้อด้อยก็มีบ้าง กล่าวคือ ประสิทธิภาพของแผงจะประมาณแค่ 15% เท่านั้น น้อยกว่า solar panel ทั่วไปตามท้องตลาด

แต่เรื่องความสวยงามนี้กินขาด

ตอนนี้ในท้องตลาดมีไม่กี่เจ้า ที่เด่นก็มี Teala และ Luma

ใครอยากได้บ้านสวยๆ ผลิตไฟได้ ลองดู Solar roof tile นะครับ

Solar cell efficiency

SSK look at the world,

อัพเดทล่าสุด Solar Cell Efficiency ประสิทธิภาพมากสุดคือแผงแบบไหน…ไปดูกัน

แผงโซลาร์เซลล์ Poly แบบธรรมดา Eff ประมาณ 16-17%

แผงโซลาร์เซลล์ Mono แบบธรรมดา Eff ประมาณ 17-19%

Shingled cell, Half-cut และ Multi-busbar ก็สามารถทำให้ Eff สูงขึ้นได้

อันดับสอง Heterojuction หรือเทคนิค การนำ Mono Crystalline cell ไปสอดตรงกลางระหว่าง Thin-film cell ก็จะได้ประสิทธิภาพที่สูงขึ้น

ส่วนที่ได้ประสิทธิภาพมากสุดคือ IBC (Interdigitated back contact) ได้สูงสุดถึง 23% เลยทีเดียว

ลองคิดดูเล่นๆ มนุษย์เรานี่ก็ก้าวมาไกลเหมือนกัน เราสามารถเปลี่ยนพลังงานแสงอาทิตย์จาก 100% มาเป็นไฟฟ้าได้ถึง 1 ใน 4 เลยทีเดียว

ในอนาคตจะเป็นอย่างไรต่อไป เราต้องมาดูกัน

แก้วิกฤตโลกร้อน โดยภาคพลังงาน

Energy Inspire, ,

คุณรู้หรือไม่ กิจกรรมอะไรของมนุษย์ที่ปล่อยก๊าซ CO2 มากที่สุด

โลกร้อนเกิดจากมนุษย์ที่ปล่อยก๊าซ CO2 ขึ้นสู่ชั้นบรรยากาศโลก โดยกิจกรรมหลายอย่างที่มนุษย์ทำ

แต่รู้หรือไม่ กิจกรรมที่ปล่อยก๊าซ CO2 มากที่สุดก็คือภาคพลังงานนั่นเอง

กินสัดส่วนถึง 3 ใน 4

การเผาถ่านหิน และก๊าซธรรมชาติมาแปลงเป็นไฟฟ้า เพื่อป้อนโรงงานอุตสาหกรรม อาคารธุรกิจและที่อยู่อาศัย

การใช้นำมันเชื้อเพลิงในภาคขนส่ง

กิจกรรมเหล่านี้ล้วนปล่อยก๊าซ CO2 สูงทั้งสิ้น

ดังนั้นการลดผลกระทบ Climate Change จากการปล่อยก๊าซ CO2 ที่เห็นผลเร็วที่สุด คงจะหนีไม่พ้นเรื่อง พลังงาน

การใช้พลังงานอย่างมีประสิทธิภาพเป็นวิธีง่ายๆที่เราสามารถทำได้เลยที่บ้านและที่ทำงานของเรา เช่นการใช้พลังงานอย่างคุ้มค่า ไม่สิ้นเปลืองและใช้ให้เหมาะสม

อีกเรื่อง การใช้พลังงานสะอาดเพื่อลดการใช้เชื้อเพลิงฟอสซิลซึ่งปล่อย CO2 เยอะ เป็นสิ่งที่จำเป็นสำหรับการแก้วิกฤตภาวะโลกร้อนที่เราเผชิญอยู่ทุกวันนี้ เช่นการติดตั้งโซลาร์เซลล์เพื่อผลิตไฟฟ้าใช้เอง ก็เป็นการช่วยโลกทางอ้อมด้วย

สุดท้ายนี้ SSK ขอร่วมเป็นส่วนหนึ่งที่แบ่งปันความรู้ในการติดตั้งโซลาร์เซลล์ฉบับเรียบง่าย เพื่อร่วมกันลดผลกระทบจากวิกฤตการณ์โลกร้อนนี้ ให้ดียิ่งขึ้นไปในอนาคตครับ

วิธีเอาตัวรอด จากการขาดแคลนพลังงานตอนน้ำท่วม

Energy Inspire, ,

พลังงานเป็นสิ่งจำเป็นในชีวิตประจำวัน โดยเฉพาะไฟฟ้า ซึ่งคนเราขาดไม่ได้ไปแล้ว

ยิ่งในสถานการณ์น้ำท่วม ไฟฟ้าของบางหมู่บ้านอาจชำรุดเสียหาย ทำให้ไม่มีไฟฟ้าใช้ในบ้าน

เรียกว่าวิกฤตหนักเข้าไปอีก

ในสถานการณ์น้ำท่วมอย่างนี้ เราอาจจะต้องการไฟฟ้าปริมาณไม่มากเหมือนปกติ ต้องการให้สมาร์ทโฟนยังใช้ได้เพื่อใช้ในการติดต่อสื่อสาร อีกทั้งยังต้องการให้มีแสงสว่างในยามค่ำคืนจากหลอดไฟ สองสิ่งนี้เป็นเรื่องหลักที่คนเราต้องการในยามวิกฤต

การมีโซลาร์เซลล์แบบผลิตไฟได้ขนาดพกพา จึงเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับบ้านพักอาศัยที่อยู่ในพื้นที่เสี่ยงน้ำท่วมเป็นประจำ

โซลาร์เซลล์แบบนี้ เราไม่ต้องเสียบปลั๊กนู้นนี่ให้ยุ่งยากมากมาย เพียงแค่กางแผงชาร์จไฟตอนมีแดดเก็บไฟเข้า power bank แล้วนำไฟจาก power bank มาชาร์จมือถือ หรือจ่ายไฟให้กับหลอด LED ขนาดเล็ก

โซลาร์เซลล์แบบพาพานี้ ปัจจุบันราคาไม่ได้สูงเหมือนเมื่อก่อน ซื้อหามาติดบ้านไว้เผื่อฉุกเฉินก็อุ่นใจกว่า

สุดท้ายนี้

ขอเป็นกำลังใจให้กับผู้ประสบภัยน้ำท่วมทุกท่านครับ

โซลาร์เซลล์ กับการสำรวจอวกาศ

Energy Inspire, ,

Oh! It’s Beautiful, ความงดงามที่ลงตัวของโซลาร์เซลล์ที่อยู่บนพื้นผิวยานอวกาศ

ช่วงนี้กำลังอินกับเรื่องการสำรวจอวกาศ

มนุษย์เรา แหงนหน้าไปบนฟ้ามาหลายล้านปีแล้ว และฉงนว่าเหนือท้องฟ้ามีอะไรอยู่

รู้สึกว่าตัวเองโชคดีที่เกิดมาในยุคที่มีความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์ การสำรวจอวกาศจึงง่ายขึ้น

ย้อนกลับไปประมาณปี ค.ศ. 1000 มนุษย์เริ่มสำรวจโลกโดยใช้การสัญจรทางบก ใช้ม้า ใช้อูฐ เป็นพาหนะ และยังเชื่อว่าโลกแบนอยู่

ต่อมาประมาณปี ค.ศ. 1400 กว่าๆ มนุษย์เริ่มสำรวจโลกทั้งใบ โดยใช้เรือแล่นข้ามหาสมุทร จนสามารถเดินทางรอบโลกได้สำเร็จ และพิสูจน์ว่าโลกกลม

และเมื่อไม่กี่สิบปีมานี้ ประมาณปี ค.ศ. 1961 จรวดก็ส่งมนุษย์ออกไปนอกโลกได้สำเร็จเป็นครั้งแรก เป็นการเข้าสู่ยุคบุกสำรวจอวกาศอย่างแท้จริง (อาจจะเจอมนุษย์ต่างดาวก็ได้ ใครจะไปรู้)

แต่การสำรวจอวกาศจะไม่อาจสำเร็จได้เลย หากไม่มีแหล่งพลังงานที่คอยหล่อเลี้ยงยานเมื่ออยู่ในอวกาศ.แน่นอน แหล่งพลังงานไฟฟ้าที่ว่าก็ผลิตจากแผงโซลาร์เซลล์นั่นเอง

หลังจากนั้นเทคโนโลยีโซลาร์เซลล์ ก็พัฒนาเรื่อยมา ให้มีประสิทธิภาพดีขึ้น ใช้พื้นที่น้อยลงแต่ในขณะเดียวกันก็ผลิตไฟฟ้าได้มาก

จนล่าสุดปัจจุบัน เทคโนโลยี พัฒนาไปมาจนสามารถนำโซลาร์เซลล์ไปติดแนบกับยานอวกาศได้แล้ว โดยไม่ต้องยื่นแผงโซลาร์เซลล์ออกมารับแสงเพื่อผลิตไฟฟ้าเหมือนเมื่อก่อน

เป็นการผสมผสานความสวยงามที่ลงตัวซึ่งมาพร้อมกับฟังก์ชั่นการใช้งานที่ดีขึ้นด้วย

นี่ถือเป็นอีกความก้าวหน้าหนึ่งในการผลิตพลังงานในอวกาศ เพื่อต่อยอดให้มนุษย์ไปตั้งอาณานิคมบนดาวดวงอื่นได้ด้วย

ปล ใครสนใจเรื่องบุกเบิกอวกาศ แนะนำให้ดู Countdown Inspiration 4 ใน Netflix นะครับ

แบตเตอรี่ติดตั้งที่บ้านเราจะใช้โหมดไหนดี

SSK look at the world, , ,

หลายท่านคงทราบว่า ไฟฟ้าที่ผลิตจากพลังงานหมุนเวียนชนิดต่างๆ มีค่า output ที่ได้ไม่คงที่ เช่นโซลาร์เซลล์แสงมาก็มีไฟฟ้า แสงหมดก็ไม่มีไฟ.การที่เราใช้พลังงานได้ไม่ต่อเนื่องจะทำให้เกิดปัญหาได้.วันนี้อยากพูดถึงเรื่องแบตเตอรี่บ้าง

เพราะเป็นตัวเก็บกักพลังงาน ที่จะมาเติมเต็มพลังงานหมุนเวียนให้มีประสิทธิผลที่ดียิ่งขึ้น ในอนาคตอันใกล้นี้.วันนี้ พูดถึงแบตเตอรี่ที่ติดตั้งที่บ้าน แล้วกัน เพราะเป็นอะไรที่ใกล้ตัว

แบตที่เห็นในภาพคือ Powerwall จาก บริษัท Tesla รุ่นล่าสุด เรียนกว่า Powerwall + ซึ่งจะรวมอินเวอร์เตอร์ใส่เข้าไปในชุดแบตด้วย.แบตตัวนี้ขนาด 13.5 kWh หรือใช้ไฟได้ 13.5 หน่วย ถ้าหมดก็ชาร์จใหม่ได้.ทาง tesla รับประกันแบต 10 ปี แต่ใน spec เคลมว่า unlimited cycles เลย (ของเฮีย Elon Musk ต้องจัดเต็มไว้ก่อน)

ส่วนโหมดใช้งานมีอยู่ 3 โหมดด้วยกัน

1. ชาร์จจากโซลาร์เซลล์แล้วใช้ต่อวัน

2. ชาร์จจากโซลาร์หรือไฟบ้าน แล้วเลือกเวลาให้แบตจ่ายไฟฟ้าในช่วงเวลาที่กำหนด ส่วนใหญ่จะให้แบตจ่ายไฟในช่วงเวลาที่ค่าไฟฟ้าแพง (ในไทย หากบ้านใครใช้อัตราค่าไฟประเภทที่ 1.3 จะมีค่าไฟแพงในช่วง 0900-2200 จ-ศ)

3. ใช้แบตเพื่อสำรองไฟฟ้าในกรณีไฟดับ ไฟตก

การเลือกโหมดใช้งานก็ขึ้นอยู่กับเรา ซึ่งส่วนใหญ่แล้วก็จะเลือกโหมดปกติ ชาร์จจากโซลาร์แล้วใช้ต่อวัน

แต่ถ้าช่วยเซฟค่าไฟได้เยอะขึ้นก็ให้เลือกโหมด 2

ส่วนโหมด 3 ก็ใช้เพื่อ Backup แน่นอนอยู่แล้ว

ตอนนี้เราอาจจะไม่เห็นแบตในลักษณะนี้ติดตั้งตามบ้านมากนัก เพราะยังมีราคาที่สูงอยู่ แต่ Tesla บอกว่าราคา Powerwall จะเหลือแค่ครึ่งเดียวจากราคาปัจจุบันในอีก 3 ปีข้างหน้า

เมื่อถึงเวลานั้นเราอาจจะเห็น แบตเตอรี่ คล้ายๆกับ powerwall นี้ติดตั้งในบ้านพักอาศัยกันมากขึ้น

โซลาร์เซลล์กึ่งโปร่งแสง

SSK look at the world, , ,

จะดีแค่ไหน ถ้าเราปลูกพืชไปด้วยและได้ผลิตไฟฟ้าไปด้วย โดยไม่ต้องเสียพื้นท่ี

การทำฟาร์มเพาะปลูกโดยใช้โรงเรือนที่มุงด้วยวัสดุโปร่งใสที่เรียกกันว่า Greenhouse นั้นเป็นวิธีที่ให้ได้ผลผลิตที่มีคุณภาพและประสิทธิภาพสูง อย่างไรก็ตามวิธีนี้ต้องมีค่าใช้จ่ายเป็นค่าไฟฟ้าสูงถึงราว 30% ของต้นทุนการดำเนินงาน แต่ผลวิจัยล่าสุดที่มหาวิทยาลัยนอร์ทแคโรไลนาสเตต (NCSU) เผยว่าสามารถตัดค่าใช้จ่ายส่วนนี้ออกไปได้โดยการใช้โซลาร์เซลล์ชนิดใหม่ทำเป็นหลังคาของโรงเรือนเพื่อผลิตไฟฟ้าใช้เองโดยที่ไม่มีผลใดๆต่อสุขภาพและการเจริญเติบโตของพืช

แนวคิดในเรื่องนี้มาจากข้อเท็จจริงที่ว่าในการสังเคราะห์แสงของพืชพวกมันไม่ได้ใช้พลังงานแสงอาทิตย์ทั้งหมดแต่ใช้เฉพาะบางความยาวคลื่นเท่านั้น ดังนั้นหากนำแสงอาทิตย์เฉพาะย่านความยาวคลื่นที่พืชไม่ได้ใช้ไปเปลี่ยนเป็นพลังงานไฟฟ้าและปล่อยให้ย่านแสงที่พืชต้องการลงไปให้พืชได้ใช้งานตามปกติก็จะเกิดประโยชน์เป็นทวีคูณ เพียงแต่จะต้องมีโซลาร์เซลล์ที่คุณสมบัติตามแนวคิดนี้

และคำตอบก็คือโซลาร์เซลล์สารอินทรีย์กึ่งโปร่งแสง (Semitransparent organic solar cells) หรือ โซลาร์เซลล์ ST-OSCs

“พืชใช้แสงบางช่วงความยาวคลื่นเท่านั้นในการสังเคราะห์แสงและแนวคิดก็คือการสร้างโรงเรือนเพาะปลูกที่สร้างพลังงานได้เองจากแสงที่ไม่ได้ใช้นั้นในขณะที่ปล่อยให้แสงที่พืชใช้สังเคราะห์แสงผ่านไปได้” Brendan O’Connor หนึ่งในทีมวิจัยกล่าว “เราสามารถทำได้สิ่งนี้โดยใช้โซลาร์เซลล์ชนิดสารอินทรีย์เพราะมันสามารถปรับสเปกตรัมของแสงที่ดูดซับได้ ดังนั้นเราสามารถเลือกเอาเฉพาะความยาวคลื่นที่พืชไม่ได้ใช้มาผลิตไฟฟ้า”

ทีมวิจัยพบว่าผักกาดหอมที่ปลูกภายใต้เซลล์แสงอาทิตย์มีสุขภาพและการเจริญเติบโตไม่แตกต่างจากผักกาดหอมที่ปลูกภายใต้แสงอาทิตย์โดยตรง พวกเขาไม่พบความแตกต่างในการวัดค่าสำคัญใดๆเลย รวมถึงสารต้านอนุมูลอิสระ, การดูดซึม CO2, ขนาด และน้ำหนัก และยังได้โบนัสเพิ่มจากการที่โซลาร์เซลล์ยังช่วยควบคุมอุณหภูมิภายในโรงเรือนได้เป็นอย่างดีอีกด้วย ผลการทดลองแสดงให้เห็นว่าแนวคิดในการนำโซลาร์เซลล์ชนิดโปร่งใสมาใช้กับโรงเรือนเพาะปลูกสามารถดำเนินการได้

แต่อย่างไรก็ตามโซลาร์เซลล์ ST-OSCs ยังมีประสิทธิภาพไม่สูงเทียบเท่ากับโซลาร์เซลล์แบบโฟโตโวลตาอิก (PV) ที่นิยมใช้กันในปัจจุบัน แต่นักวิจัยก็กำลังพยายามปรับปรุงประสิทธิภาพของมันอยู่ตลอดเวลา รวมไปถึงการประยุกต์ใช้งานที่หลากหลายของโซลาร์เซลล์ ST-OSCs ที่อาจจะได้พบเห็นในอนาคต เช่น ใช้ทำหน้าต่าง เป็นต้น

หรือนี่คือจุดเริ่มต้นการอวสานของสายส่งกำลังไฟฟ้า!!!

SSK look at the world, ,

เมื่อปีที่ผ่านมา กองทัพอากาศสหรัฐส่งเครื่องบินอวกาศ X-37B ขึ้นไปโคจรรอบโลกเพื่อปฏิบัติภารกิจพิเศษหลายอย่าง หนึ่งในนั้นคือการทดลองศักยภาพของเทคโนโลยีใหม่ในการส่งพลังงานแสงอาทิตย์จากอวกาศกลับมายังโลกด้วยอุปกรณ์ที่เรียกว่า PRAM (Photovoltaic Radio-frequency Antenna Module) และนี่อาจเป็นต้นแบบของโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ในอนาคต

การใช้พลังงานแสงอาทิตย์มิใช่แนวคิดใหม่สำหรับการประยุกต์ใช้ในอวกาศ แนวคิดนี้เริ่มมีมานานเป็นร้อยปีแล้วตั้งแต่ต้นศตวรรษที่ 20 และมันถูกใช้งานจริงเป็นครั้งแรกกับดาวเทียม Vanguard เมื่อปี 1958 นับแต่นั้นเป็นต้นมาแผงโซลาร์เซลล์ก็กลายเป็นอุปกรณ์ทั่วไปของยานอวกาศโดยส่วนใหญ่

แนวคิดใหม่จะมีการผลิตไฟฟ้าจากแผงโซล่าเซลล์ที่ติดอยู่บนยานอวกาศโคจรอยู่นอกโลกซึ่งได้รับแสงอาทิตย์ตลอดเวลา แล้วส่งพลังงานไฟฟ้าที่ผลิตได้ดังกล่าวกลับมายังพื้นโลก

แต่จะมีข้อจำกัดอย่างเดียวคือไม่สามารถทำสายส่งไฟฟ้าจากอวกาศมายังโลกได้ ดังนั้นทางเลือกหนึ่งในการแก้ปัญหาดังกล่าวคือเปลี่ยนพลังงานที่ได้จากโซลาร์เซลล์เป็นไมโครเวฟแล้วส่งมายังตัวรับบนผิวโลกเพื่อแปลงเป็นไฟฟ้าอีกทีหนึ่ง แนวคิดนี้มีมานานหลายทศวรรษแล้วแต่ยังคงอยู่แค่ในห้องทดลอง

“นี่เป็นการทดลองครั้งแรกในวงโคจรของอุปกรณ์ที่ถูกออกแบบมาเฉพาะสำหรับเป็นดาวเทียมผลิตไฟฟ้าพลังแสงอาทิตย์ซึ่งอาจมีบทบาทในการปฏิวัติระบบพลังงานในอนาคตของเรา” Paul Jaffe นักวิจัยที่ห้องทดลอง US Naval Research Laboratory (NRL) ผู้ออกแบบ PRAM กล่าว

PRAM ประกอบด้วยแผงโซลาร์เซลล์ขนาด 30 x 30 ซม. พร้อมด้วยเครื่องส่งสัญญาณพลังงานไมโครเวฟ แนวคิดการนำไมโครเวฟมาใช้เพราะเป็นการส่งพลังงานผ่านชั้นบรรยากาศของโลก แต่หากเป็นเป้าหมายอื่นที่ไม่มีชั้นบรรยากาศอาจเลือกใช้เป็นเลเซอร์แทน เป้าหมายในการทดลองครั้งนี้คือการศึกษากระบวนการแปลงพลังงาน, ประสิทธิภาพเชิงความร้อน และประสิทธิภาพของเทคโนโลยี

หลังการทดลองครั้งนี้ในขั้นตอนต่อไปจะเป็นการสร้างระบบต้นแบบที่ทำงานได้อย่างสมบูรณ์ซึ่งติดตั้งในยานอวกาศเพื่อส่งพลังงานกลับสู่โลก แม้ว่าการเปลี่ยนเทคโนโลยีนี้ให้กลายเป็นแหล่งพลังงานเชิงพาณิชย์ขนาดใหญ่อาจอยู่ห่างออกไปหลายสิบปี แต่การใช้งานระยะสั้นอาจเป็นการส่งพลังงานไปยังพื้นที่ห่างไกล เช่น ฐานทัพทหารหรือพื้นที่ที่มีภัยพิบัติ เป็นต้น

และในอนาคตเมื่อเทคโนโลยีก้าวหน้ามากขึ้น…สายส่งกำลังไฟฟ้าอาจจะไม่จำเป็นอีกต่อ