วัตต์ในน้ำ

มหาสมุทรของเรามีพลังงานมากพอที่จะให้พลังงานแก่โลก—ถ้าเราสามารถรับมือกับมันได้

เอดินบะระไม่เป็นที่รู้จักในฐานะแหล่งการจารกรรมทางอุตสาหกรรม แต่คืนหนึ่งของฤดูใบไม้ผลิที่เย็นสบายและเงียบสงบในเมืองสก็อตแลนด์ มีการลักขโมยเดิมพันสูง ที่ย่านท่าเรือเก่าของลีธ โจรแหกรั้วรอบขอบชิดและบุกเข้าไปในสำนักงานของบริษัทที่ชื่อ Pelamis Wave Power พวกเขาอาศัยคอมพิวเตอร์แล็ปท็อปสี่เครื่องและเดินผ่านอุปกรณ์ราคาแพงกว่ามาก Pelamis ในขณะนั้น (มีนาคม 2011) กำลังขี่คลื่นแห่งความโชคดี วิศวกรของบริษัทได้ผลิตเครื่องจักรขนาดเชิงพาณิชย์เครื่องแรกสำหรับการดึงพลังงานจากคลื่น ทำให้ Pelamis มีสถานะเป็นสุนัขอันดับต้นๆ ในอุตสาหกรรมพลังงานทางทะเล ได้รับความสนใจจากบริษัทสาธารณูปโภคหลายแห่งในยุโรป และบริษัทโปรตุเกสรายหนึ่งได้สั่งซื้อ อนาคตที่สดใสคือเทคโนโลยีที่เมื่อสองเดือนก่อน คณะผู้แทนของเจ้าหน้าที่จีน 60 คนได้ไปเยี่ยมเยียน ด้วยข้อตกลงการลงทุนที่น่าจะอยู่ในดุลยภาพ โลกกำลังตื่นเต้นกับพลังคลื่น ผู้มาเยี่ยมเยียนสวมหมวกแข็งสีขาว และ Richard Yemm ผู้ก่อตั้งและผู้อำนวยการ Pelamis นำ Li Keqiang รองนายกรัฐมนตรีจีน (ปัจจุบันคือนายกรัฐมนตรี) และค่าใช้จ่ายของเขาทั่วทั้งโรงงานในระหว่างขั้นตอนการผลิตที่สำคัญ เยมม์คงคิดแต่เรื่องอนาคตที่เวียนหัวในอีกด้านหนึ่งของการทำงานหนักมากมาย ความฝันที่ยังไม่คลอดออกมามากมาย การปกป้องทรัพย์สินทางปัญญาอันมีค่าของบริษัทของเขาไม่ใช่เรื่องสำคัญ เยมม์คงคิดแต่เรื่องอนาคตที่เวียนหัวในอีกด้านหนึ่งของการทำงานหนักมากมาย ความฝันที่ยังไม่คลอดออกมามากมาย การปกป้องทรัพย์สินทางปัญญาอันมีค่าของบริษัทของเขาไม่ใช่เรื่องสำคัญ เยมม์คงคิดแต่เรื่องอนาคตที่เวียนหัวในอีกด้านหนึ่งของการทำงานหนักมากมาย ความฝันที่ยังไม่คลอดออกมามากมาย การปกป้องทรัพย์สินทางปัญญาอันมีค่าของบริษัทของเขาไม่ใช่เรื่องสำคัญ

การมองโลกในแง่ดีของ Yemm นั้นสมเหตุสมผล ณ จุดใดจุดหนึ่งในปี 2013 ระดับพลังงานของโลกลดลง: เป็นครั้งแรกที่พลังงานหมุนเวียนผลิตขึ้นมากกว่าเชื้อเพลิงฟอสซิล กะเปิดเป็นทางการแล้ว แท่นขุดเจาะน้ำมันในทะเลเหนือกำลังถูกรื้อถอน การดำเนินการของถ่านหินในฐานะแชมป์พลังงานของยุโรปสิ้นสุดลงแล้ว และแผนสำหรับโรงไฟฟ้าถ่านหินแห่งใหม่หลายร้อยแห่งทั่วเอเชียได้ถูกยกเลิก กรณีธุรกิจสำหรับพลังงานแสงอาทิตย์นั้นแข็งแกร่ง รถไฟฟ้าในเนเธอร์แลนด์ใช้พลังงานลม Google เพิ่งประกาศว่าเซิร์ฟเวอร์ฟาร์มและสำนักงานจะใช้พลังงานหมุนเวียนทั้งหมด ซึ่งส่วนใหญ่เป็นพลังงานลมและแสงอาทิตย์ ภายในสิ้นปี 2560

และพลังมหาสมุทร?

พลังงานจลน์เกือบ 200 ล้านล้านวัตต์แฝงตัวอยู่ในทะเล มากเกินพอที่จะให้พลังงานแก่โลก หากเราสามารถดึงเอามันทั้งหมดออกมาได้

มันมีอยู่ในหลายรูปแบบ เชิญชวนวิธีการที่แตกต่างกัน เราสามารถใช้ประโยชน์จากอุณหภูมิและการไล่ระดับของเกลือ ควบคุมกระแสน้ำและกระแสน้ำ และคลื่นน้ำ ซึ่งเป็นวิธีการที่ทำให้รัฐบาลจีนทึ่งมากพอที่จะส่งคณะผู้แทนไปยังสกอตแลนด์ แน่นอนว่าพลังงานทางทะเลตามทฤษฎีนั้นไม่ได้มีให้ใช้งานได้จริงทั้งหมด คณะกรรมาธิการยุโรปซึ่งจัดการงานประจำวันของสหภาพยุโรป (EU) ได้ตั้งเป้าหมายที่จะมีพลังงาน 10 เปอร์เซ็นต์ของยุโรปที่จัดหาโดยทะเลภายในปี 2593 สหภาพยุโรปมีจุดเริ่มต้นที่ดีในส่วนที่เหลือของ ทั่วโลก—สหราชอาณาจักรเพียงแห่งเดียวมีโครงการพลังงานทางทะเลจำนวนมากในขณะเดินทางเช่นเดียวกับที่อื่น ๆ ในโลกรวมกัน—ดังนั้นเป้าหมายที่สมเหตุสมผลในที่อื่นๆ จะลดลงอย่างไม่ต้องสงสัย แต่เรายังคงพูดถึงส่วนที่ไม่สำคัญของการสนทนาเรื่องพลังงาน—หากดาวด้านกฎระเบียบสอดคล้องกับอุตสาหกรรมใหม่เอี่ยมนี้ มันใหญ่ถ้า .

Isak Dinesen นักเขียนชาวเดนมาร์กกล่าวว่า “การรักษาทุกอย่างคือน้ำเกลือ ไม่ว่าจะเป็นเหงื่อ น้ำตา หรือน้ำทะเล” ซึ่งไม่ได้คิดที่จะลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ แต่ดูเหมือนว่าเธอจะเข้าใจได้ว่าความเจ็บปวดเป็นพยาบาลผดุงครรภ์ของการรักษาน้ำเค็มทั้งหมด นั่นเป็นกรณีของสมาชิกในทีมที่ Pelamis ซึ่งล้มเหลวในการจัดหาเงินลงทุนจากคณะผู้แทนจีน ถูกทิ้งให้กังวลเรื่องทรัพย์สินทางปัญญาที่ถูกขโมยไป และเป็นกรณีของนักพัฒนาพลังงานทางทะเลหลายสิบคนที่แข่งขันกันเพื่อผลิตเทคโนโลยีที่ใช้งานได้จริงในเชิงพาณิชย์ จนถึงตอนนี้ สิ่งสำคัญที่พวกเขาดึงออกมาคือข้อมูลเชิงลึก มันไม่ง่ายเลย

I. คลื่นพลังงาน

Neil Kermode ยืนอยู่บนยอดหน้าผาบนแผ่นดินใหญ่ ซึ่งเป็นหนึ่งในหมู่เกาะ Orkney ของสกอตแลนด์ มองดูลูกกลิ้งที่เล่นเซิร์ฟได้กระแทกตัวเองในหมอกเกลือบนชายฝั่งที่ขรุขระ หมู่เกาะที่มีลมพัดแรงทำให้พลังงานหมุนเวียนมากกว่าที่จำเป็น เป็นสถานที่โบราณที่ให้ภาพรวมของอนาคตพลังงานของโลก

Kermode หัวหน้า European Marine Energy Center (EMEC) และผู้อำนวยการศูนย์ทดสอบเทคโนโลยีพลังงานคลื่นแห่งเดียวในโลก กล่าวว่า “พลังงานคลื่นนั้นเป็นพลังงานลมแบบเก่า” ใกล้กับเมืองสตรอมเนส “ลมเริ่มคลื่นเคลื่อนตัว และคลื่นยังคงมาแม้ว่าลมจะหยุด” แนวความคิดที่ว่าคลื่นเป็นพลังงานลมชนิดหนึ่งที่กักเก็บพลังงานไว้เป็นความมหัศจรรย์ที่หัวใจของพลังคลื่น

คาดว่าคลื่นทะเลของโลกจะมีน้ำผลไม้ที่สามารถเก็บเกี่ยวได้ประมาณ 3 เทราวัตต์ ซึ่งเพียงพอต่อความต้องการไฟฟ้าของโลกในช่วงเวลาหนึ่งหากใครบางคนสามารถทำให้เทคโนโลยีก้าวกระโดดเพื่อเก็บเกี่ยวได้อย่างมีประสิทธิภาพ อันที่จริง นั่นคือเป้าหมายของ Pelamis เมื่อเปิดตัวในปี 2541 และเป้าหมายของ EMEC เมื่อตั้งค่าไซต์ทดสอบในปี 2547 ไซต์ดังกล่าวมีความหวังสูงอยู่พักหนึ่ง ผู้ประกอบการมาถึงพร้อมกับอุปกรณ์ต้นแบบที่มีชื่อตลกว่า ทอดสมอไว้นอกชายฝั่ง และเสียบเข้ากับสายไฟที่ส่งไฟฟ้าไปยังสถานีย่อยบนชายหาด เมื่อสองปีที่แล้ว อุปกรณ์สี่เครื่องหยุดทำงาน วันนี้มีหนึ่ง ในบรรยากาศการลงทุนที่ระมัดระวัง การพัฒนาพลังงานคลื่นได้พังทลายลงจากฝนตกหนักเป็นหยด บังคับให้ผู้เล่นส่วนใหญ่ รวมถึง Pelamis เข้าสู่การบริหาร (การบรรเทาทุกข์จากศาล)

เพื่อให้เข้าใจถึงการลดลงและกระแสความสนใจในพลังงานคลื่น คุณต้องย้อนกลับไปในปี 1973 เมื่อการคว่ำบาตรปิโตรเลียมของอาหรับ และราคาน้ำมันที่พุ่งสูงขึ้นเป็นสี่เท่าอย่างกะทันหัน กระตุ้นให้รัฐบาลต่างๆ เริ่มครุ่นคิดถึงทางเลือกอื่น

แผนกพลังงานของสหราชอาณาจักรได้ออกความท้าทายระดับโปรเจ็กต์แมนฮัตตันสำหรับวิศวกร: สร้างโรงไฟฟ้าขนาด 2 กิกะวัตต์ที่ใช้พลังงานจากมหาสมุทร Stephen Salter ซึ่งปัจจุบันเป็น ศาสตราจารย์ กิตติคุณด้านการออกแบบทางวิศวกรรมที่มหาวิทยาลัยเอดินบะระกล่าวว่า “เหมือนกับใครบางคนในปี 1905 ที่ขอแอร์บัส A380 

แต่ในตอนนั้น ซอลเตอร์ยังเป็นวิศวกรหนุ่มที่มีสีเขียวเกินกว่าจะท้อใจ เขาก้มหัวลง และสิ่งที่เขาได้คือเป็ดตัวหนึ่ง

แรงบันดาลใจจากการลอยตัวในถังส้วม “เป็ด” ของ Salter—ลองนึกภาพกระเป๋ายาสูบขนาดเท่ากระท่อม—จะลอยไปในทะเลที่คลื่นลมแรง และผลิตกระแสไฟฟ้าในขณะที่คลื่นกระทบลูกดิ่ง เป็ดแต่ละตัวสามารถผลิตได้ Salter คาดคะเนว่าให้พลังงานประมาณ 2 เมกะวัตต์ ดังนั้นเขาจึงต้องการจำนวนมาก การทดสอบถังในช่วงต้นแสดงให้เห็นว่าเป็ดของ Salter สามารถดูดซับพลังงานคลื่นได้อย่างมีประสิทธิภาพโดยปล่อยให้น้ำราบอยู่ข้างหลัง และเป็ดที่แข็งแกร่งกว่ายังคงนอนอยู่ หากวันหนึ่งคอมพิวเตอร์ขนาดเล็กสามารถขี่เข้าไปในอุปกรณ์คุมกำเนิด โดยทำการปรับเปลี่ยนระบบไฮดรอลิกส์อย่างต่อเนื่อง เป็ดจะเก็บพลังงานคลื่นไว้ 90 เปอร์เซ็นต์ที่อยู่ข้างใต้ “ยูโดสภาพอากาศนิดหน่อย” ตามที่ Kermode อธิบายหลักการ “คุณใช้พลังงานของคลื่นกับตัวเอง”

เป็ดทำให้ Salter มีชื่อเสียงเล็กน้อย “เขาเป็นคนแรกที่จับภาพจินตนาการของสาธารณชนด้วยความคิดที่ว่าคลื่นและพลังงานเข้ากันได้อย่างเป็นธรรมชาติ” Kermode ผู้ซึ่งจำได้ว่าดูเขาทางทีวีเมื่อตอนเป็นเด็กกล่าว

หน้าแรก