กรีนไฮโดรเจน(2)

กรีนโฮโดรเจน เป็นพลังสะอาด ?

ความจริงไฮโดรเจนเป็นพลังงานที่สะอาดโดยพื้นฐาน เราสามารถผลิตได้จากการนำน้ำ Water (H2O) มาทำปฎิกิริยา electrolyte เพื่อแยกโมเลกุลของน้ำ ซึ่งประกอบด้วยอะตอมของไฮโจรเจน (H) และอะตอมของอ็อกซิเจน (O) ออกจากกัน

ที่สำคัญ ก๊าซไฮโดรเจน (Hydrogen) ขณะที่ถูกนำไปใช้มีการเผาไหม้สมบูรณ์ ให้กำเนิดไอน้ำ (H2O) โดยไม่ก่อให้เกิดก๊าคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) ก๊าซเรือนกระจกหรือก๊าซพิษอื่นๆ เหมือนเชื้อเพลิงประภทให้พลังงานสูงอื่นๆ อย่างก๊าซธรรมชาติ ฟอสซิล หรือถ่านหิน

เพียงแต่มีสิ่งที่ต้องคำนึงถึงคือกระบวนการผลิตให้ได้กรีนไฮโดรเจน Green Hydrogen ก็คือเราต้องใช้พลังสะอาดมาเป็นแหล่งพลังงานในการเพื่อสร้างปฎิกิริยา electrolyte แยกอะตอมไฮโดรเจนออกมา

H ไฮโดรเจนเหมาะที่จะถูกนำไปเป็นเชื้อเพลิงคุณภาพสูง สามารถให้พลังความร้อนได้ในอุณหภูมิสูงถึง 1500 องศาเซลเซียส ทำให้มันเป็นเชื้อเพลิงที่ดีเลิศสำหรับอุตสาหกรรมหนักอย่างโรงถลุงเหล็ก โรงปูนซีเมนต์อุตสาหกรรมเคมีภัณฑ์ ไฮโดรเจนยังถูกใช้เป็นพลังงานหลักในภารกิจขับเคลื่อนอากาศยานหรือจรวด(ในโครงการปล่อยดาวเทียม และ/หรือยาน สำรวจอวกาศ) ที่มีความต้องการเชื้อเพลิงที่สามารถสร้างพลังงานขับมหาศาล โดยถูกใช้เป็นเชื้อเพลิงโดยตรง และ/หรือเป็นองค์ประกอบสำคัญหรือหรือสตัวเร่งปฎิกิริยาเคมีที่จำเป็น

นอกจากนั้น ไฮโดรเจนเป็นยังเป็นพลังงานที่ตอบโจทย์การใช้งานในธุรกิจขนส่งทางทะเล เพื่อขับเคลื่อนเรือเดินสมุทร หรือเรือขนส่งตู้คอนเทนเนอร์ขนาดใหญ่ หรือเป็นเชื้อเพลิงให้เครื่องกำเนิดความร้อนสำหรับอาคารในฤดูหนาว(ที่อากาศหนาวมาก) ทดแทนก๊าซธรรมชาติหรือฟอสซิลที่ปัจจุบันใช้เป็นตัวหลัก แต่ก็สร้างมลภาวะปล่อยก๊าซเรือนกระจก

กรีนไฮโดรเจน พลังงานอนาคต | ที่มา: CNN news

มีการประเมินว่าถ้าเราสามารถผลิตไฮโดรเจนเพื่อทดแทนพลังงาน(ไม่สะอาด)ที่เรามีความต้องการใช้อยู่ในปัจจุบันได้ทั้งหมด เราจะสามารถลดปริมาณก๊าซเรือนกระจก CO2 ได้มากถึง 830 ล้านตันเลย แน่นอนมันไม่ใช่เรื่องที่จะทำได้สำเร็จในเร็ววัน เรายังต้องพัฒนาเทคโนโลยีและเพิ่มกำลังผลิตพลังสะอาด (green energy) อื่นๆให้สามารถเพิ่มปริมาณอีกอย่างน้อย 3000 TWh ต่อปี (หรือเทียบเท่าอุปสงค์ของพลังสะอาดที่ทวีปยุโรปต้องการ ณ ปัจจุบัน)

ซึ่งนับเป็นข่าวดี ที่ขณะนี้ทั่วโลกให้ความสนใจเทคโนโลยีพลังสะอาดกันเป็นวงกว้าง แและมีการนำพลังสะอาด (ทั้งพลังจากลม และพลังจากแสงอาทิตย์) ไปใช้ผลิตกรีนไฮโดรเจนและมีการพัฒนาเพื่อเพิ่มปริมาณกำลังผลิต ระบบจัดเก็บ เพิ่มจุดกระจายและสถานที่ใช้งานมากขึ้นเรื่อยๆ เชื่อว่าในไม่ช้าต้นทุนการผลิตจะต่ำลง และเพิ่มปริมาณโดยเร็ว จนอนาคตไฮโดรเจนจะไม่ใช่เป็นเพียงทางเลือก แต่จะเป็นแกนหลักของพลังสะอาด

---

ประเทศจีน

ที่จีน ปัจจุบันมีการติดตั้งกังหังลมและโซล่าฟาร์มขนาดใหญ่หลายแห่ง (กำลังไฟฟ้าที่ผลิตเพิ่มถึง 80-100 กิกะวัตต์ต่อปี) และเนื่องจากข้อจำกัดเรื่องความไม่สม่ำเสมอของกำลังผลิตไฟฟ้าจากทั้งกังหันลมและแผงโซล่า ทำให้การส่งไฟฟ้าที่ปั่นขึ้นมาได้เข้าไปสู่สายส่งแรงสูงมีความไม่เสถียร ที่จะส่งต่อผ่านยังเครือข่ายสายไฟฟ้าโดยตรง(แบบเรียลไทม์)ตลอดเวลา ยังมีความจำเป็นที่จะต้องเก็บสำรองพลังงานในแบตเตอรี่สำรองไฟขนาดใหญ่ ทั้งเพื่อควบคุมปริมาณไฟฟ้า เก็บสำรองไว้กรณีช่วงพีค และนำออกจ่ายในช่วงออฟพีค ในตอนกลางคืนหรือช่วงที่ไม่มีลม

ฟาร์มพลังลม ประเทศจีน | ที่มา : Global Times

ปัญหาเรื่องการต้องมีระบบจัดเก็บสำรอง ต้นทุนการบริหารจัดการ ระบบความปลอดภัยจึงเป็นเรื่องจำเป็น และสร้างภาระเป็นอย่างมาก ล่าสุดในเดือนเมษายนที่ผ่านมา อุบัติเหตุการระเบิดครั้งใหญ่ที่ฟาร์มโซล่าที่กรุงปักกิ่ง ก็เป็นตัวอย่างหนึ่งของเหตุการณ์ที่สร้างความหนักใจและชี้ให้เห็นความจำเป็นในการหาทางออก ขณะนี้ทางจีนกำลังให้ความสนใจในการพัฒนาสายการผลิตกรีนไฮโดรเจนเพื่อสามารถนำพลังสะอาด (ใช้ลมและแสงอาทิตย์แยกน้ำออกมา) ไปใช้งานโดยตรง แทนที่จะส่งเข้าสู่การเก็บสำรองในแบตเตอรี่ (ก่อนจ่ายออกสู่สายส่ง อีกทอดหนึ่ง)

แน่นอน ระบบการบรรจุและขนส่งไฮโดรเจนออกไปสู่จุดใช้งานก็เป็นสิ่งสำคัญ เนื่องจากเป็นก๊าซที่ไวไฟ ขณะนี้ ประเทศจีนโดย China Petrochemical Corp ผู้ผลิตไฮโดรเจนรายใหญ่ด้วยกำลังผลิตมากกว่า 3.5 ล้านตันต่อปี หรือ 14% ของจีน ได้พัฒนาระบบถังเก็บใต้ดินลึก 150 เมตร ที่มีความจุมากพอที่จะจ่ายให้ก๊าซได้มากถึง 1 ตันต่อวัน เช่นที Chongqing ทำให้สามารถใช้เป็นไฮโดรเจนเชื้อเพลิงขับเคลื่อนรถต้นแบบพลังไฮโดรเจน ทั้งรถประจำทางและรถขนส่งที่เริ่มออกวิ่งในเมืองได้แล้ว โดยปัจจุบัน ได้สร้างถังบรรจุและจุดจ่ายก๊าซไปแล้ว 21 แห่งใน 14 เมือง โดยในอนาคตอันไกล้จะเพิ่มเป็น 1000 จุดทั้งใน Guangdong, Shanghai และ Hainan

การพัฒนาระบบโลจิสติกส์เพื่อกระจายออกออกไปสู่การใช้งานจริงเป็นนโยบายแห่งชาติ นำโดย Beijing Municipal Burea of Economy and Information Technology (สถาบันเพื่อเศรฐกิจและสาระสนเทศแห่งปักกิ่ง) ได้จัดตั้งศูนย์กลางที่รวบรวม 10-15 องค์กรที่อยู่แถวหน้าของอุตสาหกรรมผลิตไฮโดรเจน กับหน่วยงานวิจัยและพัฒนาชั้นนำ 3-4 สถาบัน ร่วมทำแผนงาน ในระดับนานาชาติ โดยจีนตั้งเป้าหมายลดต้นทุน และเพิ่มกำลังผลิตพลังสะอาดเพื่อนำไปผลิต กรีนไฮโดรเจน Green Hydrogen ให้ได้ 100% ภายในปี 2030 ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของการบรรลุข้อตกลง Net Zero (carbon emission) ในปี 2060 ให้ได้

---

อุตสาหกรรมรถยนต์

กลุ่มบริษัทของเกาหลีใต้ ผู้ผลิตรถยนต์สัณชาติเกาหลีในแบรนด์ ฮุนได และเกีย ประกาศเมื่อต้นกันยายนที่ผ่านมาว่าจะใช้พลังไฮโดรเจนสำหรับ "everything" ผลิตภัณฑ์ทุกอย่าง ตั้งแต่ ขับเคลื่อนรถยนต์ รถไฟ เรือ เครื่องบิน หรือจ่ายพลังงาน(ไฟฟ้า ความร้อน) ให้กับบ้านเรือน อาคารสำนักงาน หรือแม้กระทั่งตัวโรงงานกำเนิดไฟฟ้าเอง

Hyudai Motor ประสบความสำเร็จในการผลิตรถบรรทุกที่ใช้ไฮโดรเจนเป็นเชื้อเพลิง และสามารถนำออกจำหน่ายจริง โดยมีการส่งออกไปยังประเทศสวิส ตั้งแต่ปี 2020

แผนต่อไปของบริษัทคือการพัฒนาเชื้อเพลิงไฮโดรเจน fuel cell system ที่มีประสิทธิภาพสูงขึ้นเพื่อนำใช้ในขับเคลื่อนรถยนต์นั่งแบบ FCEV (fuel cell electric vehicles)รุ่นต่อไปของบริษัท ให้มีความจุในการเก็บเชื้อเพลิงพลังงานได้เพิ่มขึ้นอีกหนึ่งเท่าตัวจากปัจจุบัน แต่ลดขนาดถังบรรจุลินทรีย์ลง 30% จากเดิม โดยใช้ต้นทุนการผลิตต่ำลง 50% จากปัจจุบัน ภายในปี 2023 หรืออีกเพียง 2 ปีจากนี้

โดยบริษัทตั้งเป้าว่าจะสามารถสร้างรถยนต์ที่ใช้ไฮโดรเจนในราคาระดับเดียวกับรถยนต์ไฟฟ้า ในเวลาไม่เกินปี 2030

Fuel Cell Electric Vehicle | ที่มา : https://tech.hyundaimotorgroup.com/fuel-cell/fcev/

Toyota Motor เองก็พัฒนารถยนต์ไฮโดรเจน เพื่อขานรับแนวโน้มโลกที่นำไฮโดรเจนมาเป็นพลังงานทางเลือก โดยตั้งแต่ปี 2014 ค่ายรถยนต์โตโยต้าได้ผลิตรถยนต์ Mirai และนำออกจำหน่ายมาแล้ว ซึ่ง ณ ตอนนั้นก็ถือว่าเป็นก้าวหน้าของอุตสาหกรรม รถรุ่นนั้นมีอัตราการวิ่งที่ระยะทางไกลเทียบเท่ารถใช้น้ำมัน (ก๊าซไฮโดรเจนน้ำหนักเท่ากับน้ำมันเชื้อเพลิง สามารถสร้างพลังงานขับเคลื่อนรถยนต์ได้มากกว่าถึง 3 เท่า) โดยโตโยต้าได้ส่งรถจำหน่ายออกจำหน่ายเป็นทางการ และแม้จำนวนจะน้อย เพียง 11,000 คันทั้งที่ผ่านมา 6 ปีแล้ว แต่ก็เป็นก้าวแรกที่สำคัญ

Toyota Mirai 2021 | ที่มา : https://www.cnet.com/roadshow/news/toyota-mirai-845-mile-guinness-world-record/

ล่าสุด เดือนคุลาคม 2021 Toyota ได้เปิดตัว รถยนต์ Mirai Model 2021 รุ่น ที่วิ่งได้ไกลถึง 1360 km ด้วยการเติมเชื้อเพลิงเพียงครั้งเดียว (ใช้เวลาเพียง 5 นาที) ที่สถานีเติมก๊าซ โดยทำลายสถิติ Guniess World Record แถมท้ายด้วยการที่รถปล่อยไอเสียออกมาเป็นไอน้ำ H2O แบบสะอาดรักษ์โลก **โตโยต้าประเมินว่า ถ้าใช้รถที่วิ่งด้วยน้ำมันแบบทั่วไป จะมีการปล่อยก๊าซ CO2 ประมาณ 295 กิโลกรัมเป็นอย่างน้อย

---

ที่สุดแล้ว การขยายตัวของพลังงานทางเลือก กรีนไฮโดรเจนจะเป็นจริงได้เร็วหรือช้า ฝ่ายนโยบายของรัฐในแต่ละประเทศคงต้องมีส่วนร่วมผลักดัน ไม่ว่าจะเป็นการออกนโยบายบังคับเอกชนให้ต้องมีส่วนร่วมลดพัฒนาเทคโนโลยี่โลกร้อน ออกมาตรการช่วยเหลือเพื่อสร้างแรงจูงใจ เช่นการชดเชยต้นทุนเริ่มต้น ลดภาษี สนับสนุนเงินกู้ดอกเบี้ยต่ำ เป็นต้น เพราะงานนี้เป็นงานยาก จากตัวเลขปัจจุบัน กำลังผลิดกรีนไฮโดรเจนทั่วโลกต่อปีที่ 1 GW of hydrogen electrolyzers เทียบกับเป้าหมายที่เรามีความต้องการพลังงานสะอาดมาใช้ตอบโจทย์เรื่องลดโลกร้อน คิดออกมาได้เป็นเพียง 1 ส่วน 1000 เท่านั้น ... เราต้องทำการบ้านอีกมากโข

Hydrogen - essential to Net Zero | ที่มา : MarketWatch.com

---

ที่มาของข้อมูล:
Wikipedia
iberdrola.com
GlobalTimes
ChinaDaily
HyundaiMotorGroup
Xinhuanet.com
CNet.com
MarketWatch.com

---

กรีนไฮโดรเจน ภาคแรก

https://www.bio100percent.com/environmental/green_hydrogen/

---

ติดตามเรื่องสาระสิ่งแวดล้อมและการอนุรักษ์ธรรมชาติที่ 🪀

🌐 : greentips.net
Facebook: Bio100Percent
IG: instagram.com/bio100plus
Line: @BIO100
Blockdit : GREENTIPS
🅱logger : GREENTIPS by BIO100

กรีนไฮโดรเจน พลัง(สะอาด)อนาคต

ระยะหลังเวลาเราพูดถึงพลังสะอาดกัน เราก็มักคิดถึงพลังแสงอาทิตย์ (Solar Energy) และพลังลม (Wind Energy) แตีมีอีกตัวที่ขณะนี้ยังไม่ได้เป็นกระแสหลัก แต่ก็มีการวิจัยและพัฒนากันมาตลอดเวลา Hydrogen Gas

Hydrogen ไฮโดรเจนเป็นธาตุพื้นฐานที่น่าจะมีมากที่สุดในโลกแล้ว อย่างน้อยก็บนผืนพิภพเพราะมันเป้นส่วนประกอบของน้ำ (H2O) ที่โดยในหนึ่ง (1) โมเลกุลของน้ำจะประกอบไปด้วย 1 อะตอมของ (O) อ็อกซิเจนและ 2 อะตอมของ (H) ไฮโดรเจน และเรามีน้ำอยู่ปกคลุมกว่า 71% ของพื้นผิวโลก

ที่สำคัญ ไฮโดนเจนเป็นพลังงานทางเลือกที่เหมาะมากกับการใช้ในอุตสาหกรรมที่ต้องการใช้พลังงานมาก และเหมาะมากกับการใช้ขับเคลื่อนอุปกรณ์หรือพาหนะขนาดใหญ่ เช่น เครื่องบินหรือเรือเดินสมุทร ปัจจุบันมีการสร้างโรงงานผลิตกรีนไฮโดรเจน"สีเขียว" (Green Hydrogen) โดยเฉพาะในรูปของแแก็ซในที่ต่างๆทั่วโลก ไม่ว่าจะเป็นที่สหรัฐอเมริกา ยุโรป จีน ออสเตรเลีย หรือแม้กระทั่งประเทศแถบอาฟริกา ความต้องการใช้พลังงานจากไฮโดรเจนจะเพิ่มสูงขึ้นมากจนแตะ 11ล้านล้านเหรียญสหรัฐทีเดียว

ที่มาภาพ: edition.cnn.com

🌿 และทำไมเราต้องการกรีนไฮโดรเจนด้วย ? ทำไมมันถึงสำคัญกับอนาคตทางด้านพลังงานของโลกเรา ถ้ามีโอกาสจะมาเล่าให้ฟังเพิ่มเติมอีกครับ

ติดตามเรื่องสาระสิ่งแวดล้อมและการอนุรักษ์ธรรมชาติได้ที่ 🌿

🌐 : https://greentips.net

ʟɪɴᴇ 🆔 : https://page.line.me/bio100?openQrModal=true

🅱logger : https://bio100plus.blogspot.com

🅱️lockdit : https://blockdit.com/greentips

𝕚𝕘: https://instagram.com/bio100plus

𝕗𝕒𝕔𝕖𝕓𝕠𝕠𝕜: @Bio100Percent

สาหร่าย(อาหารและพลังสะอาด)จากทะเล

พลเมืองโลกเพิ่มขึ้นไม่หยุด ทีการคาดการณ์ว่าตัวเลขจะจะพุ่งจาก 8พันล้านไปถึง 9.8พันล้านในเวลาอีกเพียง30 ปี ปริมาณอาหารที่เราผลิตได้ในปัจจุบัน เพื่อเลี้ยงดูปากท้องของพลเมืองโลกเริ่มจะไม่เพียงพออีกต่อไป เนื่องจากธรรมชาติเริ่มมีปัญหา การจัดการหมุนเวียนนำกลับทรัพยากรเพื่อตอบสนองการบริโภคที่โตไม่หยุด มีความพยายามพัฒนาเทคโนโลยี่ ไม่ว่าจะเป็นการทำฟาร์มปศุสัตว์เพื่อผลิตเนื้อสัตว์ หรือการทำประมงแบบยั่งยืน เพื่อจับสัตว์น้ำทางทะเลอย่างรับผิดชอบ แต่นับวันปริมาณก็ยังลดน้อยถอยลงทุกวัน หรือการพยายามเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำ ทดแทนการจับจากธรรมชาติโดยตรง แต่ก็ยังดูเหมือน(อาจ)ไม่เพียงพอจะสร้างแหล่งโปรตีนที่ยั่งยืนถาวรให้เราได้ มีการคาดการณ์จากผู้เชี่ยวชาญว่ามนุษย์ต้องหาทางเพิ่มผลผลิตอาหารให้ได้อีกอย่างน้อย 50% ภายใน 2050 ถึงจะเพียงพอ !

สาหร่าย (algae)

แต่เชื่อไหม มันมีทางออกที่น่าสนใจและก็มีความเป็นไปได้สูงที่จะทั้งทดแทนแหล่งอาหาร และยังเป็นตัวช่วยสร้างแหล่งพลังงานทางเลือก จาก สาหร่ายทะเล ... พืชชั้นต่ำที่ไม่มีแม้ระบบท่อลำเลียงอาหารจากรากสู่ลำต้นและใบแบบพืชชั้นสูงอื่นๆ อยู่ในตระกูลต่ำกว่าหญ้าทะเลเสียอีก  สาหร่ายมีกลไกนำสารอาหารโดยใช้วิธีดูดซับน้ำและแร่ธาตุจากน้ำทะเลสู่เซลล์โดยตรง และเนื่องจากพืชกลุ่มนี้ไม่มีดอกและผล มันใช้วิธีขยายพันธุ์ด้วยการสร้างสปอร์และแบ่งตัว  สาหร่ายทะเลมีมากมายหลายแบบ ตั้งแต่แบบขนาดเล็กมากจนมองด้วยตาเปล่าไม่เห็น จนถึงชนิดที่เป็นต้นดูคล้ายพืชชั้นสูง

สาหร่าย (Algae) ดูจะเป็นพืชเศรฐกิจตัวใหม่ ใหญ่มากจนตอนนี้ประเทศออสเตรเลีย นำโดย Marine Bioproducts Cooperative Research Centre (MB-CRC) จับมือกับหน่วยงานวิจัย 11 แห่ง 3 มลรัฐ และอีกหลายสิบองค์กรเอกชน ระดมทุนกว่า $270 ล้านเหรียญทำโครงการระยะยาว เพื่อร่วมกันวิจัยพัฒนาต่อยอด จะสร้างตลาดสินค้าชีวผลิตภัณฑ์ (Bioproducts ) ต่างๆจากการนำสาหร่ายทะเล ทั้ง สาหร่ายมาโคร และสาหร่ายไมโคร ที่มาจากทะเลออสเตรเลีย

---

ออสเตรเลียเป็นทวีปที่ล้อมรอบด้วยทะเลและมหาสมุทรในทุกด้าน มีแผ่นดินกว้างใหญ่ภายในที่เป็นแหล่งน้ำจืดขนาดใหญ่ เป็นต้นกำเนิดของแม่น้ำมากมาย ซึ่งต่างไหลออกสู่ทะเล นำพาธาตุอาหารจำนวนมหาศาลออกสู่ทะเลและมหาสมุทร เป็นทั้งแหล่วอาหารอันอุดมสมบูรณ์ของสาหร่าย มีปริมาณแสงแดดสาดส่องปริมาณมากเป็นอันดับต้นของโลก ( ที่จริงได้รับแสงแดดมากที่สุดในโลก ) เป็นปัจจัยสนับสนุนทั้งหมดนี้ ทำให้การทำฟาร์มเพาะเลี้ยงสาหร่าย และอุตสาหกรรมต่อเนื่องเพื่อผลิตผลิตภัณฑ์สาหร่ายคุณภาพมีความมั่นคงด้านวัตถุดิบทั้งในเชิงปริมาณและคุณภาพ มีความได้เปรียบเป็นอย่างมาก

สารสกัดสำคัญอย่าง โอเมก้า-3 และโอเมก้า-6 ที่พบมากจากการที่ส่วนประกอบกว่าครึ่งของสาหร่ายคือ น้ำมัน Oil และสารต้านอนุมูลอิสระหลายตัว สามารถนำไปสร้างเป็นผลิตภัณฑ์มูลค่าเพิ่มค่าได้คลอบคลุมประเภทสินค้าหลากหลายประเภท มีการใช้ประโยชน์ทั้งในกลุ่มเวชภัณฑ์ กลุ่มอาหารเสริม เครื่องสำอาง และตัวโปรตีนที่สกัดจากสาหร่ายยังนำไปเป็นเป็นวัตุดิบสำหรับ plant-based meat ผลิตเนื้อสัตว์เทียมได้ด้วย หรือมีแม้กระทั่งการไปพัฒนาเป็นนวัตกรรมด้านอาหารสัตว์(สะอาด) clean animal feeds ที่ช่วยลดก๊าซมีเทนได้กว่า 80% จากกการทำไร่ปศุสัตว์ (ตัวปัญหาใหญ่ของก๊าซเรือนกระจกในออสเตรเลีย)

ออสเตรเลีย ทวีปที่ล้อมรอบด้วยทะเลและมหาสมุทร

โดยประเมินกันว่าจะมูลค่าตลาดโดยรวมมีโอกาสขยายตัวเติบมีมูลค่าสูงถึงได้ 780,000 ล้านเหรียญต่อปี (ในปี 2035) แถมผลผลิตที่เกิดขึ้น สร้างการเติบโตทางเศรฐกิจได้ โดยยังรักษาดุลการปล่อยก็าซเรือนกระจกให้อยู่ในระดับที่ควบคุมได้อีกด้วย

หมายเหตู ประเมินกันว่าสาหร่ายทะเลที่มีอยู่ในโลกเป็นแหล่งผลิดอ๊อกซิเจน Oxygen มากถึง 50% ของปริมาณทั้งหมดที่เกิดขึ้นในโลกทีเดียว และมันยังเป็นตัวกักเก็บก็าซ Carbon Dioxide สำคัญ จากการที่สาหร่าย ใช้ก๊าซ CO2 โดยเฉลี่ย 2 ส่วนเพื่อไปสร้างชีวมวลของตัวมัน 1 ส่วน หรือในอัตราถึง 2:1

---

สาหร่ายเป็นสิ่งมีชีวิตที่ทรหดมาก ว่ากันที่จริงสาหร่ายก็เป็นจุลินทรีย์ประเภทหนึ่งที่ใช้พลังงานจากการสังเคราะห์แสงแดด และนำ คาร์บอนไดออกไซด์และแร่ธาตุที่อยู่ในทะเลหรือแหล่งน้ำมาเป็นองค์ประกอบในการดำรงชีวิตและขยายพันธ์ มันเจริญเติบโตแทบจะได้ในน้ำทุกชนิด และขยายตัวได้รวดเร็วอบ่งเหลือเชื่อ ทั้งในแม่น้ำ ทะเลสาบ บ่อน้ำขัง มหาสมุทร หรือแม้กระทั่งในน้ำเสีย และมันสามารถทนการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิสูงหรือต่ำ ค่าความเป็นกรดด่าง (พีเอส) สูงต่ำ ได้ในช่วงที่กว้างมาก สามารถอยู่ในที่มีความเค็มจัด อยู่ได้ในที่มีแสงแดดน้อยหรือมากก็ไม่มีปัญหา เติบโตด้วยตัวเอง หรือแบบ symbiosis กับสิ่งมีชีวิตอื่นๆ

เราแบ่งสามารถออกได้เป็น 2 ประเภท สาหร่ายมาโคร ( macroalgae e.g. seaweed, kelps ) เป็นสาหร่ายที่เราพบเห็นได้ทั่วไปในทะเลทั้งบริเวณชายฝั่ง และกลางมหาสมุทร ลักษณะภายนอกก็เหมือนพืชพรรณทั่วไป มีกายภาพรูปลักษณ์เป็นใบยาว บางชนิดความยาวได้ถึง 30 เมตรจากพื้นทะเล และสาหร่ายไมโคร ( microalgae e.g. single-celled photosynthetic organisms ) สาหร่ายขนาดจิ๋ว จุลชีพเซลล์เดี่ยว มีรงควัตถุสีเขียวสามารถสังเคราะห์แสงได้ในตัวเอง มักพบอยู่รวมกันเป็นอาณานิคมกลุ่มใหญ่ จนเราสามารถมองเห็นแพสีเขียวอมฟ้าสีเหลืองสีน้ำตาล บางครั้งมันก็ถูกเรียกว่าแพลงก์ตอนพืช

สาหร่ายไมโครตัวที่เรารู้จักกันดี และดูจะเป็นตัวที่ทั่วโลกให้การสนใจมากที่สุดชนิดหนึ่งก็คือ "spirulina" (สไปรูลิน่า) เราสามารถพบฟาร์มสาหร่ายชนิดนี้ได้ทั่วไป แทบจะทั่วโลก ไม่ว่าจะเป็นที่ออสเตรเลีย อเมริกา ยุโรปหรือเอเซีย เพราะสามารถปลูกในบ่อ ปลูกได้กลางแจ้ง แทบไม่มีข้อจำกัดเรื่องสภาวะอากาศ โดยเฉพาะอากาศเมืองร้อนแบบประเทศไทย และเนื่องจากเป็นพืชที่เติบโตในน้ำเค็ม จึงไม่มีความต้องการน้ำจืด หรืออยู่ไกล้แหล่งน้ำ

หมายเหตุ: สไปรูลิน่าอยู่ในกลุ่มสาหร่ายเขียวแกมน้ำเงิน มันเติบโตได้ดีในน้ำจืดและน้ำเค็ม สาหร่ายสไรูลิน่ามีโปรตีนสูง 60% ยังอุดมไปด้วยโอเมก้า-3 และ โอเมก้า-6 รวมถึงแร่ธาตุต่างๆอีกหลายชนิด ไม่ว่าธาตุเหล็ก แคลเซียม แมกนีเซียม ทองแดง เบต้าแคโรทีน คลอโรฟิวล์ ซึ่งล้วนเป็นสารต้านอนุมูลอิสระ ทำให้สารหร่ายสไปรูลิน่าถูกนำไปแปรรูปเป็นทั้งอาหาร เป็นส่วนผสมหรือปรุงรสอาหารหรือเคนื่องดื่ม เป็นยา เป็นอาหารเสริมโดยตรงหรือในรูปแบบต่างๆกัน รวมทั้งนำไปใช้ในอุตสาหกรรมการเลี้ยงสัตว์ โคขุนหรือเลี้ยงไก่ รวมทั้งฟาร์มสัตว์น้ำ ว่ากันเฉพาะสไปรูลิน่า ที่มีอัตราการเติบโตเฉลี่ย 10% CAGR มีการประมาณการตลาดรวมในอีก 5 ปีจะเติบโตจนแตะตัวเลข 1855 ล้านเหรียญสหรัฐ จากตัวเลขยอดขายกว่า 320,000 ตัน โดยประเทศจีนเป็นทั้งผู้ผลิตและผู้บริโภคอันดับต้นๆของโลก

---

การใช้ประโยชน์จากสาหร่ายทะเล

สาหร่ายทะเลเป็นต้นทางของห่วงโซ่ แทบจะป็นข้อแรกๆ เพราะมันดึงพลังมาจากแสงอาทิตย์ มาสังเคราะห์แสงและเปลี่ยนธาตุอาหารจากมหาสมุทร และก็าซ CO2 มาสร้างมวลตัวเองเป็นอาหารเลี้ยงสัตว์ทะเลน้อยใหญ่ ตั้งแต่เล็กจิ๋วอย่างแพลงตอน หรือกุ้งหอยปูปลา จากเล็กถึงใหญ่ ที่ล่าและกินต่อกันมาเป็นทอดๆ จนสุดท้ายมาที่มนุษย์จับปลา หรือสัตว์ทะเลมาบริโภคเป็นแหล่งโปรตีน อาหารหลักที่ตอนนี้แทบเป็นแหล่งหลักสุดท้ายจากธรรมชาติที่มนุษย์ยังสามารถเก็บเกี่ยวใช้ประโยชน์ได้ในปริมาณมาก

ประภทอุตสาหกรรมที่ใช้สาหร่ายไมโคร | ข้อมูล: alliedmarketresearch.com

ตารางเปรียบเทียบการใช้น้ำจืดในการผลิตเนื้อ(โปรตีน) | | ข้อมูล: agfundernews.com

ปริมาณโปรตีนที่ผลิตได้ต่อพื้นที่ | ข้อมูล: agfundernews.com

ลองดูชาร์ทเปรียบเทียบ การใช้น้ำจืด ทรัพยากรที่นับวันจะมีน้อยลงทุกวัน จากความแห้งแล้ว และสภาวะโลกร้อน เราจะเห็นได้ว่าการผลิดเนือวัว 1ตันต้องใช้น้ำจืดถึง 13 ล้านลิตร ในขณะที่การผลิดสาหร่าย ที่ไม่ต้องการใช้น้ำจืดเลย และในเชิงผลผลิต สาหร่ายก็ดูจะชนะขาด ลองดูค่าเปรียบเทียบ ผลผลิตเนื้อไก่ที่ได้ประมาณ 222 kg หรือถั่วเหลือง 721kg ในพื้นที่ 1 hectare (หรือ 6.25 ไร่) เทียบกับผลผลิตโปรตีนจากสาหร่ายไมโครที่มากถึง 24,000 ตัน

โครงการนี้ นอกจากช่วยสร้างแหล่งอาหารอนาคตที่ยั่งยืนให้กับประเทศ หากทำสำเร็ขก็จะลดการจับสัตว์นทะเลมาเปป็นอาหารโดยตรง ที่ทุกวันนี้ ปริมาณนับวันจะร่อยหลอลง เพราะเราระดมจับกันมากเกินไป ยังสร้างอุตสาหกรรมและตลาดสินค้ามูลค่าหลากหลาย สร้างงานสร้างเศรฐกิด และสุดท้าย ยังช่วยให้ออสเตรเลีย มีโอกาสทำ net zero ตามข้อตกลงเรื่องการลดโลกร้อน

---

ข้อมูลพื้นฐาน

1. เพาะเลี้ยงง่าย แม้ในบ่อบำบัดน้ำเสีย มันเติบโตโดยดึงธาตุ N & P จากของเสียไปเปลี่ยนเป็นพลังงาน ช่วยบำบัดน้ำไปด้วยในตัว
2. สารหร่ายไม่มีแมลงศัตรูพืช เหมือนพืชไร่ชนิดอื่น จึงมันใช้ยาฆ่าแมลง ปลอดพิษปลอดสาร
3. สามารถเพาะปลูกได้ทั้งปี และเติบโตเร็วมาก ขยายตัวใน(สภาวะที่เหมาะสม)ได้เท่าตัว ภายในเวลา 3 วัน
4. ให้ผลผลิตสูง(ปริมาณโปรตีน)มากเมื่อเทียบกับการปลูกพืชประเภทอื่น หรือแม้กระทั่งการเลี้ยงสัตว์
5. ปลูกได้ทั่วไป ในบ่อน้ำต้องการน้ำลึกเพียง 10-50cm ปลูกได้ทั้งระบบเปิดและระบบปิด (ไม่มีแสงแดด แต่ใช้แหล่งพลังงานอื่น)
6. เป็นพืชที่ไม่ต้องการน้ำจืดเลย และส่วนใหญ่เติบโตได้ดีในน้ำเค็ม มากกว่าน้ำจืดเสียอีก
7. มีคุณค่าทางอาหารสูงมาก เป็นแหล่งโปรตีน ไขมันดี ทั้ง omega3/6 และสารต้านอนุมูลอิสระหลายชนิด

---

ใช้สาหร่ายเป็นพืชพลังงาน

นอกจากใช้เพื่อการบริโภค เรายังใช้สาหร่ายทะเลมาทำเป็น bioethanol ทดแทนการใช้พืชพลังงานอย่างอื่นได้ด้วย เนื่องจากสาหร่ายมีประสิทธิภาพในการดึงพลังงานจากแสงอาทิตย์สูงโดยสามารถดึงพลังงานโซล่าจากแสงแดดได้ถึง9-10% มีการประเมินว่าเราสามารถผลิต สารชีวมวล biomass ได้มากถึง 45 ตันต่อไร่ ต่อปีเลยทีเดียว คำนวณจากผลผลิตสารชีวมวล 77g ต่อวันในพื้นที่ 1 ตรม

ขณะนี้มีการวิจัยสายพันธ์สาหร่ายกว่า 30,000 สายพันธ์ โดยเฉพาะในวิศวกรรมพันธุกรรมเพื่อเปลี่ยงแปลงในระดับยีน เพื่อให้สาหร่ายมีปริมาณคาร์โบไฮเดรตมากกว่าปกติ ในไม่ช้าเราจะสามารถนำสาหร่ายมาทำ bioethanal ได้โดยไม่ต้องนำพืชไร่ หรือพืชเศรฐกิจ เช่นอ้อย ปาล์มน้ำมัน ( ที่สามารถแปรรูปอาหารสัตว์หรือแม้กระทั่งอาหารคนได้โดยตรง) และพืชเหล่านี้ล้วนต้องการพื้นที่เพาะปลูกขนาดใหญ่ และที่สำคัญต้องการคือน้ำจืดปริมาณมาก เมื่อนั้นเราก็จะสามารถสร้างแหล่งพลังงานสะอาดเพื่อใช้ได้อย่างไม่มีขีดจำกัด

การนำสารชีวมวล (biomass) ไปใช้งาน | ข้อมูล: microbialcellfactories.biomedcentral

---

แหล่งอ้างอิง :
MBCRC
Ga.Gov.au
Link.Springer.com
PersistenceMarketResearch
Agfundernews.com
Theconversation.com
Microbialcellfactories.Biomedcentral

---

ติดตามสาระ GREENTIPS ไอเดียหลากหลายที่ 〜
🌐 : greentips.net
Facebook: Bio100Percent
IG: instagram.com/bio100plus
Line: @BIO100
Blockdit : GREENTIPS
Blogspot : GREENTIPS by BIO100

10 ไม้ยืนต้นออกดอกสวย

มาสู้โลกร้อนกันด้วยการปลูกต้นไม้ในบ้านกัน

นอกจากลดการใช้พลังงานฟอสซิล หันมาใช้พลังงานสะอาด ก็คือช่วยการปลูกต้นไม้ 🌳 🌿 🌱 เพิ่มพื้นที่สีเขียวให้กับโลกเรา 🌏... แถมบ้านเราเมืองร้อน แดดแรง ถ้าเราเลือกปลูกไม้ใหญ่ที่สามารถให้ร่มเง่กับเรา ลดความร้อนให้บ้าน ช่วยประหยัดแอร์อีกต่างหาก แถมต้นไม้ใหญ่ยังเป็นบ้านชั้นดีของพวกสัตว์ตามธรรมชาติ อย่างกระรอกกระแต และนกต่างๆ มาอาศัย ช่วยเพิ่มสีสรรป่าเล็กในบริเวณของเราอีกด้วย

ใครที่กำลังเลือกว่าจะปลูกอะไร เรามี 10 ต้นไม้มงคลมาแนะนำครับ ปลูกง่าย ความหมายดี แถมออกดอกสีสวยให้เราชื่นตาชื่นใจด้วย

ช่วงนี้ส่วนใหญ่มีฝน แต่ก็ไม่ใช้จะตกทุกวัน ยังไงถ้าก่อนปลูกต้นไม้ ทำการฝังสารอุ้มน้ำไว้ในดินข้างลำต้น ไม่ว่าจะไม้เล็กหรือไม้ใหญ่ กันไว้อุ่นใจ เมื่อฝนตกลงมา โพลีเมอร์ก็จะช่วยในการกักเก็บน้ำฝนไว้ สำรองบริเวณรากไม่ให้ไหลทิ้งทั้งหมด เผื่อไม่ว่างรดน้ำหรือช่วงฝนหมด ต้นไม้จะได้เจริญเติบโตออกดอกสวย ไม่ชะงักงันเพราะขาดน้ำ  

ใครที่กำลังเลือกว่าจะปลูกอะไร เรามี 10 ต้นไม้มงคลมาแนะนำครับ ปลูกง่าย ความหมายดี แถมออกดอกสีสวยให้เราชื่นตาชื่นใจด้วย

ต้นราชพฤกษ์ หรือต้นคูณ ( Cassia fistula ) เป็นไม้ดอกมีกลีบสีเหลืองขนาดเล็ก จัดว่าเป็นต้นไม้มงคลและศักสิทธิ์ คนไทยในสมัยโบราณยังมีความเชื่อว่าบ้านใดปลูกต้นราชพฤกษ์ไว้ประจำบ้านจะช่วยให้มีเกียรติมีศักดิ์ศรี เป็นสัญลักษณ์ประจำชาติไทย และยังมีความเชื่อว่า ใบของต้นราชพฤกษ์เป็นสิ่งศักดิ์สิทธิ์ มีการนำใบไปทำน้ำพุทธมนต์

นิยมปลูกต้นราชพฤกษ์ทางทิศตะวันตกเฉียงใต้ของที่อยู่อาศัย เพราะทิศดังกล่าวจะได้รับแดดจัดตลอดช่วงบ่าย ต้นไม้ใหญ่สามารถช่วยลดความร้อนให้บ้านและทำให้ประหยัดพลังงาน

ต้นกัลปพฤกษ์ ( Pink Shower ) เป็นพรรณไม้ยืนต้นขนาดกลาง ความสูงประมาณ 10–15 เมตร ออกดอกเป็นช่อตามกิ่งก้านมีกลิ่นหอม สีชมพูแกมขาวดอกบาน เป็นไม้ที่มีการแตกกิ่งก้าน สาขากว้างใหญ่ ควรปลูกให้ห่างบริเวณบ้านพอสมควร

ต้นเหลืองปรีดียาธร ( Silver Trumpet ) เป็นไม้ยืนต้น ใบเป็นใบประกอบแบบนิ้วมือที่มี 5 ใบย่อย เรียงตัวแบบตรงข้ามสลับตั้งฉาก มีช่อดอกแบบช่อกระจุก เชื่อมติดกันเป็นรูประฆังสีเหลือง ปลายกลีบแยกเป็นรูปปากเปิด ดูเหมือน ทรัมเป็ต เครื่องดนตรีสากลในกลุ่มเครื่องลมทองเหลือง ประเภทเสียงสูง ซึ่งคงเป็นที่มาของชื่อในภาษาอังกฤษ

ต้นหางนกยูงฝรั่ง ( Royal Poinciana ) หรือที่เรียกว่า ชมพอหลวง, ส้มพอหลวง ( ดอกเป็นช่อออกที่ปลายกิ่ง มีกลีบห้ากลีบ สีแดงจัดจนถึงสีส้ม เป็นพืชตระกูลถั่ว โดยฝักเป็นลักษณะฝักถั่วแบนยาว เมื่อแก่จะเป็นฝักแห้งแข็งสีดำ

ต้นหางนกยูง ขึ้นได้ดีในดินทั่วไป และออกดอกเป็นช่อ ในช่วงช่วงอากาศร้อนและแห้งแล้ง ปีใดอากาศร้อนและแห้งแล้งมากจะยิ่งออกมาก ดอกดกและทิ้งใบทั้งต้น เหลือแต่ดอกบานสะพรั่ง

ต้นชมพูพันธุ์ทิพย์ ( Pink Trumpet ]เป็นไม้ยืนต้นผลัดใบ ขนาดกลางถึงใหญ่ เรือนยอดรูปไข่หรือทรงกลม แผ่กว้างเป็นชั้น ๆ มีดอกสีชมพูอ่อน ชมพูสดถึงสีขาว กลางดอกสีเหลือง ออกเป็นช่อแบบช่อกระจุกที่ปลายกิ่ง มีดอกย่อยจำนวนมาก ติดกันเป็นหลอดปลายแยกเป็น 5 แฉก คล้ายรูปแตร นิยมปลูกเป็นไม้ประดับ เนื่องจากมีสีดอกที่สวยงาม กลีบดอกบาง ย่นเป็นจีบๆ ออกดอกพร้อมกันสวยสะพรั่งบนต้น ดอกร่วงหล่นง่าย โดยหล่นกระจายอยู่รอบๆ ต้น งดงามพอๆ กับที่บานอยู่บนต้น

แก้วเจ้าจอม ( Lignum Vitage ) เป็นพันธุ์ไม้ประจำถิ่นแคริบเบียน นำเข้ามาปลูกในไทยโดยในหลวงรัชกาลที่ 5 ครั้งเสด็จประพาสชวา เป็นต้นไม้ขนาดเล็กถึงกลาง เป็นไม้ผลัดใบ ลำต้นคดงอ กิ่งก้านเป็นปุ่มเป็นปม ลักษณะทรงพุ่ม แตกใบพุ่มแผ่ออกเป็นวงกว้าง ออกดอกเป็นสีอมม่วงหรือฟ้าครามชวนน่ามอง เป็นพันธุ์ไม้ประดับบ้านที่มีสวยงามมากชนิดหนึ่ง

ปัจจุบันมีเพียงต้นเดียวเท่านั้นที่เป็นต้นดั้งเดิม ตั้งแต่ตอนนำเข้ามา ปลูกอยู่บริเวณด้านหลังเนินพระนางหรือพระบรมราชานุสรณ์สมเด็จพระนางเจ้าสุนันทากุมารีรัตน์พระบรมราชเทวี และมหาวิทยาลัยราชภัฏสวนสุนันทานำดอกแก้วเจ้าจอมมาใช้เป็นสัญลักษณ์ประจำมหาวิทยาลัยด้วย

ต้นทองกวาว หรือ ทองธรรมชาติ ทองพรหมชาติ ทองต้น ( Bastard Teak ) มีถิ่นกำเนิดในเอเชียใต้ เป็นไม้ยืนต้นขนาดกลาง สูง 5–15 เมตร อยูในวงศ์ถั่วเช่นเดียวกัน ออกเป็นช่อแบบไม่แตกแขนง ตามกิ่งก้านและปลายกิ่ง ขนาดไม่เท่ากันคล้ายดอกถั่ว กลีบด้านล่างรูปเรือแยกเป็นอิสระดอกบานเต็มที่กว้างประมาณ 6 ซม. ดอกมีทั้งสีแสดและสีเหลืองสด คนไทยโบราณจัดเป็นม้มงคล เชื่อว่า บ้านใดปลูกต้นทองกวาวไว้ประจำบ้านจะทำให้มีเงินมีทองมาก นอกจากนี้ดอกยังมีความสวยเรืองรองดั่งทองธรรมชาติ

สารภี ( Mammea Siamensis )เป็นไม้ดอกยืนต้นประจำถิ่น พบได้ในป่าเบญจพรรณ ป่าดงดิบ พบในประเทศไทย ลาว เวียดนามและกัมพูชา เป็นไม้ยืนต้นสูง 10 – 15 เมตร ไม่ผลัดใบ เรือนยอดเป็นพุ่มทึบ ชอบสภาพดินร่วนซุย ความชื้นพอเหมาะ มีดอกสีขาวอมเหลือง ออกดอกเป็นกระจุกตามกิ่ง สีขาว กลิ่นหอม ร่วงง่าย มีเกสรเพศผู้สีเหลือง ผลรูปกระสวย ยาวประมาณ 2.5 เซนติเมตร มีผลรูปกระสวย ยาวประมาณ 2.5 เซนติเมตร เมื่อสุกสีเหลือง มีเนื้อสีเหลืองหรือสีแสดหุ้มเมล็ด รับประทานได้

ต้นโมก หรือ ต้นพุทธรักษา ( Moke ) ไม้ยืนต้นขนาดกลาง ลำต้นมีความสูงประมาณ 5-12 เมตร ออกดอกเป็นช่อสั้น ๆ อยู่ตามปลายกิ่ง ช่อหนึ่งมีดอก 4-8 ดอก ลักษณะดอกจะคว่ำหน้าลงสู่พื้นดินมีกลีบดอก 5 กลีบ มีสีขาวกลิ่นหอม ดอกบานเต็มที่มีขนาดประมาณ 2 เซนติเมตร มีกลิ่นหอมสดชื่น

คนไทยโบราณเชื่อว่าบ้านใดปลูกต้นโมกไว้ประจำบ้านจะทำให้เกิดความสุขความบริสุทธิ์เพราะโมกหรือโมกขหมายถึงผู้ที่หลุดพ้นด้วยทุกข์ทั้งปวง นอกจากนี้ยังช่วยคุ้มครองปกป้องภัยอันตรายเพราะต้นโมกบางคนเรียกว่าต้นพุทธรักษาดังนั้นเชื่อว่าต้นโมกสามารถคุ้มกันรักษาความปลอดภัยทั้งปวงจากภายนอกได้เช่นกัน เป็นพรรณไม้ที่ปลูกง่าย ไม่ค่อยมีปัญหาเรื่องโรคและศัตรู ทนทานต่อสภาพธรรมชาติพอสมควร

ต้นลำดวน ( White cheesewood or Devil tree, Lamdman ) มีชื่อตามภาษาท้องถิ่นว่า หอมนวล เป็นไม้ต้นขนาดกลาง สูง 5 - 20 เมตร ไม่ผลัดใบ เรือนยอดรูปกรวย หนาทึบ พบได้ตามป่าเบญจพรรณ ป่าดิบแล้งทางภาคตะวันออก และภาคกลาง เจริญเติบโตได้ดีในดินร่วนซุย ชอบความชื้นสูง และชอบขึ้นในที่โล่งและมีแสงแดด

ดอกมีสีนวลกลิ่นหอม ออกเดี่ยวตามซอกใบที่ปลายกิ่ง กลีบดอกหนาและแข็ง กลีบดอก ชั้นนอก 3 กลีบแผ่ออก ชั้นใน 3 กลีบ หุบเข้าหากัน มีกลิ่นหอมของดอกลำดวนที่ฟุ้งขจรไปทั่ว ดอกสามารถนำมาสกัดเป็นน้ำมันหอมระเหย

---

แหล่งข้อมูล

วิกิพีเดีย

---

ติดตามสาระ GREENTIPS ไอเดียหลากหลายที่ 〜
🌐 : greentips.net
Facebook: Bio100Percent
Line: @BIO100
IG: instagram.com/bio100plus

พลังงาน(ลม)แห่งอนาคต

คงไม่มีใครไม่รุ้จัก กังหันลม หรือ วินด์มิลล์ (WINDMILL) ในประเทศไทย บ้านเรา สมัยก่อนเราก็คงจะพบเห็นกันได้บ่อยตามหัวไร่ปลายนา ที่ชาวบ้านสร้างเอาไว้ใช้เพื่อวิดน้ำเข้าท้องนา ไม่ต้องพึ่งพลังงานจากไฟฟ้า ซึ่งเมื่อก่อน หลายพื้นที่ทั่วไทย ก็ไม่มีไฟฟ้าใช้

เดี๋ยวนี้อาจหายไปแล้ว เพราะส่วนใหญ่ก็มีไฟฟ้าเข้าถึงกันแทบจะทุกครัวเรือน และแม้ที่ห่างไกลและยังไม่มีไฟเข้าไปถึง ต่างก็หันมาใช้พลังแสงอาทิตย์เป็นพลังงานทางเลือก ซึ่งนับวันจะมีต้นทุนถูกลง และติดตั้งก็ง่าย

ส่วนต่างประเทศ ที่จริงก็ยังมีแพร่หลายในประเทศแถบยุโรป โดยเฉพาะที่นี่ เป็นสัญลักษณ์คู่ประเทศเลย ประเทศ Holland หรือเปลี่ยนชื่อมาเป็น Netherlands ถึงวันนี้ ใครเคยไปเที่ยวหรือมีเพื่อนไปมา บ่อยครั้งก็มักจะซื้อกังหันลมอันจิ๋วติดมือมาเป็นของฝาก

• 

• 

• 

• 

• 

• 



ปัจจุบันมี การสร้างฟาร์มพลังงานลมเชิงอุตสาหกรรมขนาดใหญ่ นอกชายฝั่งกว่า 162 แห่ง และยังมีที่อยู่ระหว่างก่อสร้างอีก 26 แห่ง รวมกันสามารถผลิตพลังงานได้มากถึง 5,206 MW เฉพาะในปี 2020

ตัวอย่างนึงของนวัตกรรม โครงการหนึ่งที่น่าสนใจมาก เพราะมันเป็นต้นแบบที่มีการสร้าง Offshore Wind Turbine ขนาดใหญ่ โดยไม่ได้ฝังเสาลงไปที่ชั้นหินใต้ทะเล ตัวกังหันลมที่สูงกว่า 175 เมตรจากผิวน้ำ (และมีเสาหรือทุ่นจมอยู่ใต้น้ำ 78 เมตร ถูกยึดให้ตั้งฉากและอยู่กับที่โดยเคเบิลใต้น้ำหลายเส้น ที่ไปลากไปยึดกับฝั่ง หรือไม่ก็ลากลึกไปยึดกับพื้นหินใต้ทะเลที่ลึกลงไปมากได้

โครงการกังหันลมต้นแบบนี้ เหมาะที่จะใช้ห่างชายฝั่งไกลออกไปมากๆ ที่ซึ่งลมแรงมากกว่าพื้นที่ทะเลไกล้ชายฝั่ง ทำให้มีโอกาสจะเก็บเกี่ยวพลังงานได้มากกว่าแบบเก่าหลายเท่าตัว

ปกติกังหันลม Offshore Wind Turbine ทั่วไป จะต้องติดตั้งไม่ห่างออกจากชายฝั่งเกินกว่า 32 km เพื่อให้ทะเลไม่ลึกเกินไป วิศวกรสามารถฝังตอม่อใต้ทะเล เพื่อเป็นฐานตั้งเสากังหันได้

จากตัวอย่างที่ Hywind เพียงที่เดียว ทั้งระบบมีกังหันลมแบบใหม่เพียง 5 ชุด และปัจจุบันด้วยประสิทธิภาพเพียง 57.1% สามารถให้พลังงานแก่บ้านเรือนกว่า 36,000 หลังในประเทศอังกฤษ

กำเนิดของกังหันลม

มีข้อมูลสนับสนุนว่า นักคณิตและวิศวกรชาวกรีกโบราณ มีการพูดถึงต้นแบบของกังหันลมในช่วงต้นศตวรรษที่ 1 ซึ่งตอนนั้นมันดูยังไม่คล้ายกังหันลมปัจจุบัน และการใช้ประโยชน์หลักของมันก็ตรงไปตรงมา เขาพัฒนามันขึ้นมาเพื่อให้คันชักที่ถูกทำให้โยกขึ้นลง ไปดันกระบอกสูบเพื่อปั๊มลมจากกระบอกออก ไปเป่าเครื่องดนตรี Organ เพื่อให้บรรเลงเป็นเสียงเพลง

ผ่านไปอีกหลายร้อยปี จนย่างเข้าที่ศตวรรษที่ 9th/10th มีการพัฒนารูปแบบ และเริ่มนำกังหันลมไปใช้ประโยชน์จริงจัง จนในที่สุดมันก็และแปรสภาพมา อยู่ในรูปลักษณ์ปัจจุบันที่เราคุ้นเป็นหน้ากัน

รุ่นแรกๆ ตัวใบพัดส่วนใหญ่ถูกสร้างมาจาก ใบหญ้านำมาสานเป็นผืน หรือใช้ผ้าใบเรือ มาเย็บติดกับโครงไม้ หรือโครงเหล็ก ส่วนตัวกำเนิดพลังงานก็มาจากการนำระบบสายพานและมูลี่มาใช้เชื่อมโยงการหมุนของแกนของใบพัด กับการหมุนเครืองกำเนิดพลังงาน

เบื้องต้นก็เพื่อต่อไปใช้วิดน้ำ ฉุดน้ำเข้าพื้นที่ไร่นา เพื่อการชลประทาน ใช้เพื่อทุ่นแรงทำ โม่แป้งหรือเมล็ดพันธ์ซีเรียล ในการแปรรูปเกษตรเบื้องต้น และในที่สุด มันก็เป้นที่นิยม และก็มีการสร้างขึ้นมากมาย เริ่มจากทางแถบตะวันออกกลาง เอเซียกลาง และขยายการใช้งานไปที่ยุโรป ในที่สุด ก็มีการนำไปแนะนำ และก็สร้างเพื่อใช้งานแพร่หลายในจีน อินเดีย และก็เอเซียในที่สุด


Horizontal vs. Verticle Windmill

กังหันลมแบ่งได้ออกเป็น 2 ประเภทหลัก โดยดูที่แกนหมุน (ตัวกำเนิดพลังงาน) ที่ใช้เพื่อขับเคลื่อนตัวกำเนิดพลังงาน โดยถ้าแกนหมุนมีการวางขนานราบไปกับพื้น แนวเดียวกับแกนของใบพัด มันก็คือแบบ Horizontal เป้นแบบที่กำเนิดก่อน และก็เป็นแบบที่นิยมและก็ใช้แพร่หลาย ตังแต่อดีตจนถึงปัจจุบัน เราสามารถพบเห็นได้ทั่วไป ทั้งแบบเก่าหรือรุ่นใหม่ทันสมัย ข้อดีของมัน คือว่ามันให้พลังงานมากกว่า มีประสิทธิภาพสูง สร้างพลังงานจากลมได้ในอัตราที่ดีกว่า แต่รูปแบบของมัน ทำให้ต้องมีขนาดที่ใหญ่พอสมควร ทั้งขนาดโครงสร้าง ความสูงจากพื้นดิน ใบพัดและก็เ สา นอกจากนั้น การติดตั้งเพื่อให้เกิดประโยชน์สูงสุด เราต้องนำมันไปติดตั้งในสถานที่มีลมแรงเฉลี่ยตลอดทั้งปี และสม่ำเสมอ ถึงจะให้พลังงานคุ้มค่ากับการลงทุน ช้อเสียสำคัญอีกอย่าง คือการบำรุงรักษาก็ยาก เพราะส่วนใหญ่อยู่สูง การทำงานลำบาก และมีความเสี่ยง

Verticle กังหันลมแบบนี้ จะมีแกนหมุนวางตั้งฉาก (or perpendicular 90 degree) ไปกับพื้น หลักๆ ก็อยู่ในใจกลางของเสาที่ตั้ง ข้อดีของกังหันแบบนี้ คือมันไม่ต้องมีขนาดใหญ่ หรือสูงมากนัก มีน้ำหนักน้อย ต้องการพื้นที่ในการติดตั้งและปฎิบัติงาน (operational footprint) ต้ำ การติดตั้งก็ง่าย เสียงก็ไม่ดัง เหมาะกับการนำไปใช้ในบ้านเรือน หรือแหล่งชุมชน แม้กระทั่งบนหลังคาอาคารทั่วไป ที่สำคัญ มันสามารถหมุน (กำเนิดพลังงานโดยลม) ได้ง่าย แม้ด้วยแรงลมเบาเฉื่อย ตัวใบพัดที่ถูกออกแบบให้หมุนได้ด้วย momentum ที่ต่ำ ก็สามารถทำงานได้ดี มีประสิทธิภาพพอประมาณ ส่วนการซ่อมแซมหรือบำรุงรักษาก็ง่าย เพราะมันมีขนาดไม่ใหญ่มาก เข้าถึงง่าย และมันก็ไม่เสียหายง่าย เพราะไม่ได้มีใบพัดขนาดใหญ่ น้ำหนักมาก คอยสร้างแรงเหวี่ยง สร้างแรงเครียดต่อระบบ และโครงสร้าง เหมือนกับแบบ Horizontall ที่มีใบหนักกว่ามาก

WIND CATCHER - ต่อยอดเทคโนโลยี่ Horizontal Windmill ทั่วไปแต่คูณ 100+ โดยมีการนำกังหันลมขนาดเล็กกว่า 125 ชุด มาวางเป็นโครงข่ายขนาดใหญ่ สูงกว่าตึก 100 ชั้น ( 350 เมตร ) สร้างเป็นระบบ wind turbine ที่มีประสิทธิภาพสูงมาก มีประเมินกันว่า มันสามารถทำพลังงานได้มากกว่า กังหันลมที่ไหญ่ที่สุดในโลกตอนนี้ (ที่มีกำลังผลิตพลังงานถึง 80 GWh ต่อปี) ถึง 5 เท่า เคล็ดลับของ WIND CATCHER อยู่ตรงที่เขาใช้ประโยชน์จากการที่ระบบใช้ใบพัดกังหันขนาดเล็ก ขนาดเพียง 20 เมตร (สามารถหมุนรอบจัดได้มากกว่าใบพัดยักษ์ ที่ปกติมีขนาดถึง 48 เมตร) ทำให้สร้างพลังงานต่อชุดได้มากกว่าในเชิงประสิทธิภาพ และเชื่อมโยงเข้ากันเป้นโครงข่ายขนาดใหญ่ ทำให้พลังงานโดยรวมที่เกิดจากทั้งระบบสูงมากยิ่งขึ้น

และจุดเด่นในขนาดเล็ก และแยกออกเป็นชุดย่อยๆนี่เอง ทำให้บำรุงรักษาง่าย ซ่อมแ๙มก็ง่าย ถ้าระบบใดระบบหนึ่งจาก 126 ชุด มีปัญหา ก็สามารถเข้าไปซ่อมแซมได้ทีละชุด ทีละระบบ โดยไม่กระทบถึงระบบใหญ่ ที่ยังคงสามารถทำงานสร้างและจ่ายพล้งงานตามปกติ แต่ในขณะที่ระบบ Giant Wind Turbine แบบเดิม เราต้องหยุดการทำงานทั้งระบบเท่านั้น เกิด system downtime ก่อนที่จะเข้าไปซ่อมแก้ไขได้

ส่วนอายุการใช้งาน ทางผู้ผลิต WIND CATCHER แจ้งว่ามันออกแบบมีอายุการใช้งานยาวนานถึง 50 years และพอหมดอายุ ตัวใบพัดที่เป็นอลูมิเนียม สามารถนำไปหลอมละลาย รีไซเคิลเป็น aluminium ingot เพื่อมาใช้ได้ใหม่เกือบ 100% … ต่างกับใบกังหันยักษ์แบบเดิม ( ใบทำจากไฟเบอร์กลาส) ย่อยสลายไม่ได้ ต้องถูกนำไปทิ้ง สุมกองเป็น Landfills ขนาดมหึมา รกผืนโลก สร้างปัญหาต่อสิ่งแวดล้อมโดยที่ยังหาทางออกไม่ได้ !

จากการประเมินเบื้องต้น Wind Catching System ระบบเดียวสามารถให้พลังงานเพียงพอกับ 100,000 ครัวเรือนทีเดียว

แหล่งข้อมูลอ้างอิง
Wikipedia
Offshorewind.Biz
BBC News
สารานุกรมไทย
FastCompany
WINDCATCHING

ติดตาม GREENTIPS ทาง 〜
𝕗𝕒𝕔𝕖𝕓𝕠𝕠𝕜 : BIO100
𝕚𝕘 : instagram.com/bio100plus
🆔 ʟɪɴᴇ : @bio100
🅱logger : bio100plus
🌐 : bio100percent