พลังงานใต้ดิน

พลังงานใต้ดิน

ครั้งหนึ่งผมมีโอกาสได้ไปเยือนประเทศ ไอซแลนด์ ซึ่งมีอาณานิคมขึ้นกับสหราชอาณาจักร แต่ความสะดวกสบายของชาวไอซแลนด์มีน้อยกว่าชาวอังกฤษมากทีเดียว เพราะประเทศนี้ตั้งอยู่บนขั้วโลกเหนือ ระดับเดียวกับกลุ่มประเทศสแกนดิเนเวียเลยทีเดียว ความหนาวเย็นจึงเป็นอุปสรรคสำคัญในการดำรงชีพของชาวไอซแลนด์

จะด้วยความพยายามของชาวไอซแลนด์เอง หรือความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีอย่างใดก็มิอาจรู้ได้ ในที่สุดชาวไอซแลนด์ โดยเฉพาะเมืองหลวงคือเมือง เรกยะวิก ก็สามารถเอาชนะอุปสรรคความหนาวเย็นได้ โดยการสร้างเครื่องทำน้ำอุ่นขนาดยักษ์ไว้กลายเมืองหลวง เพื่อทำให้เมืองทั้งเมืองอบอุ่นตลอดวันตลอดคืนและตลอดปีตลอดชาติ

การสะสมพลังงานนี้ น่าจะเป็นแนวทางในการสะสมพลังงานในรูปแบบอื่น ๆ อีกด้วย นอกเหนือจาการดักเอาความร้อนมาเก็บไว้เพื่อสร้างและทำให้เกิดความอบอุ่น

 

แล้วก็มีนักวิทยาศาสตร์กลุ่มหนึ่ง เริ่มมองเห็นถึงแนวทางความจำเป็น ในการเก็บกักพลังงานแสงอาทิตย์เอาไว้ในเวลาที่แดดร้อนจัดจ้าและอุณหภูมิสูงขึ้นอย่างแรง โดยพวกเขามองเห็นความสำคัญในการเก็บพลังงานแสงไว้สำหรับใช้ในฤดูหนาว หรือยามท้องฟ้าขมุกขมัวไร้แสงแดด

การทดลองนี้ อยู่ในหน่วยทดลองจัดเก็บพลังงานสำรองจากแสงอาทิตย์ ซึ่งมีชื่อการทดลองว่า ระบบชิพ

หน่วยทดลองนี้ ได้รับแรงบันดาลใจมาจากการที่เห็นคนโบราณได้นำเอาขี้เลื่อยมาใช้ในการปกคลุมน้ำแข็งหรือก้อนหิมะ เพื่อทำให้น้ำแข็งหรือก้อนหิมะนั้นไม่มีการละลายสูญหายไปในเวลาอันรวดเร็วการทดลองเก็บกักพลังงานแสงอาทิตย์ไว้ใช้ในยามขาดแคลนจึงเริ่มต้นขึ้น ด้วยมูลเหตุจูงใจอย่างง่าย ๆ

โครงการเก็บสะสมพลังงานจากแสงอาทิตย์นี้ ได้เริ่มต้นขึ้นเป็นครั้งแรกในประเทศสหรัฐอเมริกาและประเทศในกลุ่มสแกนดิเนเวีย

 

การจัดเก็บพลังงานแสงอาทิตย์เอาไว้ในระบบชิพ คล้ายกับการสะสมพลังงานแสงไว้ในโซล่าร์เซลล์ต่างกันที่ระบบชิพจะเก็บไว้ก่อน เป็นระยะเวลานานขณะหนึ่ง แล้วจะถูกนำมาใช้ เมื่อถึงเวลาที่ต้องการแต่ระบบเซลล์สุริยะ หรือโซลาร์เซลล์นั้น จะเป็นระบบที่นำเอาพลังงานแสงอาทิตย์มาเวียนใช้โดยตรงในทันที

การใช้พลังงานระบบชิพ เป็นการใช้พลังงานแสงที่แปลงออกมาเป็นลมร้อน เพื่อทำให้เกิดความอบอุ่นภายในห้องหรืออาณาบริเวณที่ต้องการ ทำให้เกิดความอบอุ่นระบบชิพจะทำงานก็ต่อเมื่อพลังงานแสงอาทิตย์จากภายนอกมีน้อยเกินกว่าระดับปกติที่ตั้งเอาไว้

ส่วนควบคุมในการเก็บพลังงานแสงอาทิตย์เอาไว้ มีชื่อเรียกว่าโซล่าร์คอลเลคเตอร์ โดยจะทำหน้าที่เก็บกักพลังงานแสงอาทิตย์จากภายนอกเอาไว้จนเต็ม และถ้ามีการใช้ไปเมื่อไรก็ตาม การสะสมเพื่อทดแทนในทันทีก็จะเกิดขึ้นใหม่

แผงโซลาร์คอลเลคเตอร์จะทำหน้าที่ในการรับพลังงานแสง แต่อุปกรณ์ที่ทำหน้าที่เก็บพลังงานแสงไว้จริง ๆ คือถังแอนตี้ฟรีซ ซึ่งภายในบรรจุสารเคมีไว้ เพื่อดูดรับเอาพลังงานแสงมาเก็บกักไว้ให้เต็มไปหมด และเมื่อถึงคราวที่ต้องการทำให้เกิดความร้อนหรือความอบอุ่น น้ำยาแอนตี้ฟรีซก็จะถูกฉีดไปตามท่อที่เตรียมไว้ และพลังงานแสงก็จะถูกปล่อยออกมาตามระยะทางที่ไหลเวียนไป ระบบที่เย็นอยู่ในขณะนั้นก็จะค่อย ๆ อุ่นขึ้นเรื่อย ๆ

 

ปัจจุบันนี้ โครงการชิพได้ถูกนำไปทดลองในห้องออกกำลังกายตามสถาบันการศึกษาชั้นสูง รวมไปถึงนำไปใช้ในห้องปฏิบัติการทางวิทยาศาสตร์บางห้องอีกด้วย

โครงการอวกาศหลาย ๆ โครงการ ที่ต้องการพลังงานความร้อนสำรอง สำหรับเก็บกักเอาไว้ใช้เมื่อออกไปอยู่นอกโลก ได้นำเอาระบบชิพและกระบวนการเก็บกักพลังงานสำรองแบบนี้ไปใช้บ้างแล้วและจากผลการทดลองนับว่าระบบชิพนี้เอื้อประโยชน์จากการใช้อย่างได้ผลดีพอสมควร และคาดกันว่าจะมีการนำไปใช้ในโครงการอวกาศที่สำคัญมากขึ้นอีกหลายโครงการ

ในช่วงเริ่มต้นโครงการ พบว่าค่าใช้จ่ายสำหรับการติดตั้ง นับว่ามีมูลค่าสูงมาก แต่เมื่อลองคิดเทียบเฉลี่ยกับผลที่ได้ในระยะยาวแล้ว โครงการระบบชิพเพื่อสำรองพลังงานแสงไว้ใช้ยามขาดแคลนก็นับว่าได้ผลดีเกินคุ้ม

ข้อเสียของระบบนี้ คงขึ้นอยู่กับแผงอุปกรณ์ที่เต็มไปด้วยปุ่มควบคุม และวิธีใช้ที่ค่อนข้างซับซ้อนรวมทั้งต้องใช้พื้นที่มากในการเก็บกักสารเคมีพวกแอนตี้ฟรีซ รวมไปถึงการใช้พื้นที่มากในการวางแผงโซลาร์คอลเลคเตอร์อีกด้วย

 

ในอนาคต นักวิทยาศาสตร์ที่กำลังทดลองระบบชิพ ได้แถลงว่ากำลังจะลดความยุ่งยากในการใช้ลงหมายถึงการลดวิธีการควบคุมการลดปัญหาเปลืองเนื้อที่ และการลดค่าใช้จ่ายในการติดตั้งลงให้ต่ำที่สุดเท่าที่จะทำได้

นับวันพลังงานแสงอาทิตย์ได้ทวีความสำคัญมากขึ้นทุกที น้ำมันและก๊าซธรรมชาติก็กลับลดจำนวนลงจากเดิมมากขึ้น นักวิทยาศาสตร์และนักอนุรักษ์ต่างขานรับการนำเอาพลังงานแสงอาทิตย์มาใช้มากขึ้น นอกจากช่วยลดปัญหามลภาวะลงได้ส่วนหนึ่งแล้ว ยังช่วยลดค่าใช้จ่ายได้มากโขอีกครั้ง

เพียงแต่วิธีการเก็บกักพลังงานแสงอาทิตย์ไว้ใช้ยามขาดแคลนยังอยู่ในขั้นทดลอง ถ้าได้ผลเมื่อไรจะมีประโยชน์ต่อมนุษย์ชาติอย่างมหาศาลทีเดียว

พลังงานแสงจะถูกเก็บกักไว้ใต้ดินก็คราวนี้แหละ