DEG ระบบพลังงานหมุนเวียนจากพลังงานคลื่น ที่เรียบง่าย และราคาถูก


ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา เราคงได้เห็นถึงการตื่นตัวของนักวิทยาศาสตร์และนักวิจัย กับความพยายามหาทางนำพลังงานทดแทนหรือพลังงานสีเขียว เข้ามาใช้ทดแทนพลังรูปแบบเดิมที่เราใช้กันมานาน และคาดว่าอีกไม่นานมันกำลังจะหมดไป ไม่ว่าจะเป็นงานวิจัยเกี่ยวกับการผลิตพลังงานไฟฟ้าจากการใช้พลังงานลม หรือจากพลังงานแสงอาทิตย์ อย่างโซลาร์เซลล์ ในปัจจุบันก็ยังคงมีข้อจำกัดอยู่ไม่น้อย ทั้งในเรื่องของราคาที่ไม่ถูกนัก ซึ่งเป็นอุปสรรคทำให้ไม่สามารถนำมาใช้ และเข้าถึงผู้คนได้ทุกกลุ่ม

นอกจากรูปแบบการเก็บเกี่ยวพลังงานจากลมและแสงอาทิตย์แล้ว การใช้ระบบพลังงานคลื่นจากทะเล ก็เป็นอีกหนึ่งความพยายามของเหล่านักจัยและนักวิทยาศาสตร์ ซึ่งล่าสุดก็มีงานวิจัยที่น่าสนใจ ซึ่งกล่าวว่าระบบที่พัฒนาขึ้นนี้มีราคาที่ไม่แพง ใช้ชิ้นส่วนน้อย ดูแลรักษาง่าย และยังทนทานต่อสภาพขรุขระของสภาพทางทะเล โดยผลงานชิ้นนี้รู้จักกันในชื่อ Dielectric Elastomer Generator หรือ DEG

A prototype DEG (left), at the University of Edinburgh's FloWave Facility
A prototype DEG (left), at the University of Edinburgh’s FloWave Facility
(Credit: Universities of Trento, Bologna and Edinburgh and Scuola Superiore Sant’Anna Pisa)

โดยระบบต้นแบบของ DEG ได้รับการพัฒนาจากความร่วมมือของนักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยเอดินบะระแห่งสกอตแลนด์และมหาวิทยาลัย Trento ของอิตาลี โดยมันประกอบด้วยกระบอกสูบแนวดิ่งซึ่งมีเสาอากาศติดอยู่ภายใน ด้านบนของกระบอกสูบถูกผนึกด้วยแผ่นเมมเบรนยาง ในขณะที่ด้านล่างเปิดออกสู่มหาสมุทรโดยรอบ

หลักการทำงานของ DEG ทำงานโดยเมื่อยอดคลื่นเคลื่อนผ่านอุปกรณ์ มันจะทำให้น้ำเพิ่มขึ้นภายในกระบอกสูบ ซึ่งจะดันอากาศที่ติดอยู่ภายในให้เพิ่มขึ้นทำให้แผ่นยางขยายตัว และในขณะเดียวกันเมื่ออุปกรณ์อยู่ในร่องของคลื่น ระดับน้ำในกระบอกสูบจะลดลง ซึ่งจะทำให้แผ่นยางถูกดูดลงเนื่องจากแรงดันภายในที่ลดลง การขยายพองตัวและหดตัวสลับกันอย่างต่อเนื่องดังกล่าวจะทำให้เกิดไฟฟ้าขึ้น

An illustration depicting a shore-based full-size DEG
An illustration depicting a shore-based full-size DEG
(Credit: Universities of Trento, Bologna and Edinburgh and Scuola Superiore Sant’Anna Pisa)

สำหรับการใช้งานระบบในเชิงพาณิชย์ ไฟฟ้าที่ถูกสร้างขึ้นภายใน DEG จะถูกส่งผ่านสายเคเบิลใต้น้ำไปยังชุมชน โดยต้นแบบขนาดเล็กของระบบ DEG ได้ถูกทดสอบภายในมหาวิทยาลัย และตามผลลัพธ์ของการทดสอบ คาดว่าอุปกรณ์ขนาดจริงจะสามารถผลิตไฟฟ้าได้เทียบเท่า 500 กิโลวัตต์ ซึ่งถือว่ามีขนาดที่เพียงพอสำหรับการแจกจ่ายให้พลังงานสำหรับบ้านจำนวน 100 หลังคาเรือน

จากความสำเร็จของผลงานวิจัยชิ้นนี้ ก็หวังว่าในอีกไม่กี่สิบปีข้างหน้านี้ เราคงจะได้เห็น กลุ่มของ DEG ที่มีจำนวนมากพอ ถูกนำไปติดตั้งและใช้งานจริงในพื้นที่ตลอดแนวชายฝั่งของสก็อตแลนด์ ซึ่งเป็นพื้นที่ชายฝั่งที่มีคลื่นลมแรงและเหมาะกับการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานคลื่น


Source: University of Edinburgh, Newatlas.com