10 อันดับ พลังงานที่จะขับเคลื่อนศตวรรษที่ 21

พลังงานแห่งอนาคต 10 วิธีที่จะขับเคลื่อนศตวรรษที่ 21 นักวิทยาศาสตร์พยายามที่จะค้นหาแหล่งพลังงานที่สะอาดบริสุทธิ์ เพื่อปรับปรุงสภาวะแวดล้อมและลดการพึ่งพาน้ำมันและเชื้อเพลิงฟอสซิล บางคนคาดว่าจะเป็นเศรษฐกิจแบบไฮโดรเจน บางส่วนคิดว่าพลังงานแสงอาทิตย์คือเส้นทางที่ควรจะไป บ้างก็ว่าน่าจะเป็นการใช้กังหันที่ลอยรับลมอยู่บนอากาศหรือใช้เครื่องปฏิสสาร (antimatter) Ker Than ได้ลงบทความในเวบไซต์ www.livescience.com จัดอันดับของวิธีการผลิตพลังงาน ที่คาดว่าจะตอบสนองความต้องการของมนุษยชาติ ในศตวรรษที่ 21

อันดับที่ 10 พลังงานแสงอาทิตย์ (Solar)

ถ้าทุกอย่างเป็นไปตามแผน การก่อสร้างหอพลังงานแสงอาทิตย์ (solar tower) ขนาดยักษ์ของออสเตรเลีย จะเริ่มขึ้นในปี 2006 หอแห่งนี้มีความสูง 3,280 ฟุต แวดล้อมด้วยอาคารเรือนกระจก (greenhouse) ขนาดใหญ่ที่จะผลิตอากาศร้อนเพื่อขับกังหันที่ตั้งอยู่โดยรอบฐาน จากประมาณการณ์หอแห่งนี้จะมีกำลังการผลิตไฟฟ้า 200 MW เพียงพอที่จะจ่ายให้กับบ้านเรือนได้ 200,000 หลัง

พลังงานแสงอาทิตย์ไม่ต้องใช้เชื้อเพลิง ทำให้ไม่มีมลภาวะ แสงอาทิตย์ที่รับไว้ได้สามารถนำมาใช้ในรูปของความร้อน หรือเปลี่ยนเป็นไฟฟ้าโดยใช้เซลล์แสงอาทิตย์ (solar cell) หรือ photovoltaic cell โดยใช้กระจกที่ทำหน้าที่ติดตามการเคลื่อนที่ของดวงอาทิตย์ที่เรียกว่า heliostats นักวิทยาศาสตร์ได้พัฒนาวิธีการในการใช้พลังงานแสงอาทิตย์แทนการใช้เครื่องยนต์ที่เผาไหม้ด้วยเชื้อเพลิงที่เป็นแก๊ส ในการให้ความร้อนเพื่อผลิตแก๊สไฮโดรเจนที่อยู่ในถัง เพื่อทำให้เกิดการขยายตัวไปขับ pistons ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า

อันดับ 9 ถ่านหิน

ถ่านหินเป็นเชื้อเพลิงที่ผลักดันการปฏิวัติอุตสาหกรรม และมีบทบาทในการตอบสนองต่อความต้องการใช้พลังงานที่เพิ่มขึ้นของโลก ตั้งแต่นั้นมา ความก้าวหน้าของการใช้ถ่านหินสูงขึ้นมาก เนื่องจากมีสำรองอยู่ในปริมาณมาก ด้วยอัตราการใช้ในปัจจุบันนี้ ถ่านหินจะเพียงพอที่จะใช้เป็นเชื้อเพลิงไปได้อีก 200-300 ปี

การที่ถ่านหินมีอยู่ปริมาณมาก จึงทำให้ราคาถูก แต่การเผาไหม้ของถ่านหินก็ทำให้มีการปล่อยสารเจือปนออกมาสู่บรรยากาศ เช่น ซัลเฟอร์และไนโตรเจน ซึ่งเป็นสาเหตุของฝนกรด เมื่อรวมกับไอน้ำในอากาศ การเผาไหม้ของถ่านหินยังทำให้เกิดแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ปริมาณมาก ซึ่งนักวิทยาศาสตร์จำนวนมากเชื่อว่าเป็นสาเหตุของของภาวะโลกร้อน (global warming) ทำให้มีความพยายามที่จะหาหนทางใหม่ที่จะทำให้ถ่านหินเผาไหม้ได้อย่างสะอาดมากขึ้น และนำส่วนที่เหลือของถ่านหินมาใช้ประโยชน์ ซึ่งแต่เดิมเป็นสิ่งที่ไม่มีประโยชน์จากการทำเหมืองถ่านหิน

8. พลังงานลม

เพื่อพัฒนาหลักการทำงานของกังหันลมขึ้นมาอีกขั้นหนึ่ง นักวิทยาศาสตร์มีแนวคิดที่จะสร้างโรงไฟฟ้าบนท้องฟ้า โดยใช้กังหันลมลอยฟ้า ที่ความสูง 15,000 ฟุต ยานแบบนี้จะลอยตัวอยู่ด้วยใบพัด 4 ชุด กับกังหันอีก 2 ชุด ซึ่งจะผลิตไฟฟ้าส่งลงมาบนพื้นดินด้วยสายเคเบิ้ล

ปัจจุบันมีการใช้พลังงานลมผลิตไฟฟ้าประมาณ 0.1% ของความต้องการใช้ไฟฟ้าทั่วโลก แต่คาดว่าสัดส่วนนี้จะสูงขึ้น เนื่องจากพลังงานลมถือว่าเป็นพลังงานที่สะอาดที่สุดชนิดหนึ่ง สามารถผลิตไฟฟ้าได้ตลอดเวลาที่มีลมพัด

ปัญหาหลักของการใช้พลังงานลม คือ ลมไม่ได้พัดตลอดเวลาและไม่สามารถเชื่อมั่นได้ว่าจะผลิตได้ด้วยปริมาณคงที่ นอกจากนั้นฟาร์มพลังงานลม (wind farm) ทำให้เกิดผลกระทบต่อสภาพอากาศในบริเวณที่ตั้ง ซึ่งยังไม่ทราบสาเหตุที่แน่ชัดนัก นักวิทยาศาสตร์หวังว่าจะสร้างกังหันลม (windmill) ลอยฟ้า เพื่อแก้ปัญหานี้ และที่ความสูงมากขึ้น จะทำให้ได้กระแสลมที่พัดแรงกว่าและมีกระแสลมที่ต่อเนื่องมากกว่า

7. ปิโตรเลียม

บางคนเรียกเชื้อเพลิงชนิดนี้ว่า ทองคำสีดำ (black gold) มีหลายประเทศที่พึ่งพารายได้จากน้ำมัน มีสงครามที่ต่อสู้กันเพื่อแย่งชิงเชื้อเพลิงชนิดนี้ เหตุผลหนึ่งที่ปิโตรเลียมหรือน้ำมันดิบมีค่ามาก เนื่องจากมันสามารถเปลี่ยนรูปเป็นผลิตภัณฑ์ได้หลายชนิด ตั้งแต่น้ำมันเชื้อเพลิง (kerosene) ไปจนถึงพลาสติกและยางมะตอย ขณะที่อนาคตของแหล่งพลังงานชนิดนี้ยังเป็นประเด็นร้อนที่ยังถกกันอยู่

ค่าประมาณของปริมาณสำรองปิโตรเลียมบนโลกยังไม่แน่นอน นักวิทยาศาสตร์บางส่วนคาดว่า ปริมาณสำรองของปิโตรเลียมจะถึงจุดสูงสุดและจะลดลงอย่างรวดเร็วหลังจากปี 2005 ขณะที่บางส่วนเชื่อว่า ยังมีแหล่งสำรองแห่งใหม่ที่จะได้รับการค้นพบ ซึ่งจะทำให้เพียงพอต่อความต้องการใช้พลังงานของโลกไปได้อีกหลายสิบปี

ปิโตรเลียมคล้ายกับถ่านหินและแก๊สธรรมชาติตรงที่มีราคาถูกเมื่อเปรียบเทียบกับเชื้อเพลิงทางเลือก แต่การนำมาใช้ก็ทำให้เกิดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมสูง การใช้น้ำมันทำให้เกิดคาร์บอนไดออกไซด์ปริมาณมาก นอกจากนั้น การรั่วไหลของน้ำมันก็ทำให้เกิดปัญหาต่อระบบนิเวศ และเป็นการยากมากที่จะทำความสะอาด

6. ชีวมวล

พลังงานชีวมวล (biomass) หรือ biofuel มีการปลดปล่อยพลังงานทางเคมีที่เก็บไว้ในสารอินทรีย์ เช่น ไม้ พืชผลทางการเกษตร และของเสียจากสัตว์เลี้ยง วัสดุเหล่านี้สามารถเผาไหม้และให้ความร้อนหรือหมักแล้วกลั่นเชื้อเพลิงออกมาในรูปของแอลกอฮอล์ เช่น เอทธานอล

แต่เชื้อเพลิงชีวมวลไม่เหมือนเชื้อเพลิงชนิดอื่น เนื่องจากไม่ใช่พลังงานสะอาด การเผาไหม้ของสารอินทรีย์ทำให้เกิดคาร์บอนไดออกไซด์จำนวนมาก แต่ปัญหานี้อาจแก้ไขได้ โดยการลดคาร์บอนไดออกไซด์ด้วยการปลูกต้นไม้โตเร็วและหญ้าที่ใช้เป็นเชื้อเพลิงด้วยนั้นให้มากขึ้น นักวิทยาศาสตร์ได้ทำการทดลอง ใช้แบคทีเรียในการย่อยสลายสารอินทรีย์ เพื่อผลิตไฮโดรเจนสำหรับใช้เป็นเซลล์เชื้อเพลิงได้เช่นกัน

มีกระบวนการใช้พลังงานทางเลือกที่ตรงข้ามกับ biofuel เรียกว่า thermal conversion หรือ TCP โดยผู้ที่เสนอเรื่องนี้อ้างว่า TCP สามารถเปลี่ยนสารอินทรีย์ทุกชนิดให้เป็นปิโตรเลียมคุณภาพสูง และมีผลพลอยได้เป็นน้ำออกมา แต่ยังคงต้องดูกันต่อไปว่าบริษัท Changing World Technologies ซึ่งจดสิทธิบัตรกระบวนการนี้ จะสามารถผลิตน้ำมันได้เพียงพอที่จะใช้เป็นพลังงานทางเลือกได้หรือไม่