Mercury
23rd September 2012, 10:51
อันดับที่ 10 พลังงานแสงอาทิตย์
http://toptenthailand.com/2012/img/img_topten/1346831186.jpg
ถ้าทุกอย่างเป็นไปตามแผน การก่อสร้างหอพลังงานแสงอาทิตย์ (solar tower) ขนาดยักษ์ของออสเตรเลีย จะเริ่มขึ้นในปี 2006 หอแห่งนี้มีความสูง 3,280 ฟุต แวดล้อมด้วยอาคารเรือนกระจก (greenhouse) ขนาดใหญ่ที่จะผลิตอากาศร้อนเพื่อขับกังหันที่ตั้งอยู่โดยรอบฐาน จากประมาณการณ์หอแห่งนี้จะมีกำลังการผลิตไฟฟ้า 200 MW เพียงพอที่จะจ่ายให้กับบ้านเรือนได้ 200,000 หลัง พลังงานแสง อาทิตย์ไม่ต้องใช้เชื้อเพลิง ทำให้ไม่มีมลภาวะ แสงอาทิตย์ที่รับไว้ได้สามารถนำมาใช้ในรูปของความร้อน หรือเปลี่ยนเป็นไฟฟ้าโดยใช้เซลล์แสงอาทิตย์ (solar cell) หรือ photovoltaic cell โดยใช้กระจกที่ทำหน้าที่ติดตามการเคลื่อนที่ของดวงอาทิตย์ที่เรียกว่า heliostats นักวิทยาศาสตร์ได้พัฒนาวิธีการในการใช้พลังงานแสงอาทิตย์แทนการใช้เครื่อง ยนต์ที่เผาไหม้ด้วยเชื้อเพลิงที่เป็นแก๊ส ในการให้ความร้อนเพื่อผลิตแก๊สไฮโดรเจนที่อยู่ในถัง เพื่อทำให้เกิดการขยายตัวไปขับ pistons ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า
อันดับที่ 9 ถ่านหิน
http://toptenthailand.com/2012/img/img_topten/1346831180.jpg
หินเป็นเชื้อเพลิงที่ผลักดันการปฏิวัติอุตสาหกรรม และมีบทบาทในการตอบสนองต่อความต้องการใช้พลังงานที่เพิ่มขึ้นของโลก ตั้งแต่นั้นมา ความก้าวหน้าของการใช้ถ่านหินสูงขึ้นมาก เนื่องจากมีสำรองอยู่ในปริมาณมาก ด้วยอัตราการใช้ในปัจจุบันนี้ ถ่านหินจะเพียงพอที่จะใช้เป็นเชื้อเพลิงไปได้อีก 200-300 ปี การ ที่ถ่านหินมีอยู่ปริมาณมาก จึงทำให้ราคาถูก แต่การเผาไหม้ของถ่านหินก็ทำให้มีการปล่อยสารเจือปนออกมาสู่บรรยากาศ เช่น ซัลเฟอร์และไนโตรเจน ซึ่งเป็นสาเหตุของฝนกรด เมื่อรวมกับไอน้ำในอากาศ การเผาไหม้ของถ่านหินยังทำให้เกิดแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ปริมาณมาก ซึ่งนักวิทยาศาสตร์จำนวนมากเชื่อว่าเป็นสาเหตุของของภาวะโลกร้อน (global warming) ทำให้มีความพยายามที่จะหาหนทางใหม่ที่จะทำให้ถ่านหินเผาไหม้ได้อย่างสะอาด มากขึ้น และนำส่วนที่เหลือของถ่านหินมาใช้ประโยชน์ ซึ่งแต่เดิมเป็นสิ่งที่ไม่มีประโยชน์จากการทำเหมืองถ่านหิน
อันดับที่ 8 พลังงานลม
http://toptenthailand.com/2012/img/img_topten/1346831174.jpg
เพื่อพัฒนาหลักการทำงานของกังหันลมขึ้นมาอีกขั้นหนึ่ง นักวิทยาศาสตร์มีแนวคิดที่จะสร้างโรงไฟฟ้าบนท้องฟ้า โดยใช้กังหันลมลอยฟ้า ที่ความสูง 15,000 ฟุต ยานแบบนี้จะลอยตัวอยู่ด้วยใบพัด 4 ชุด กับกังหันอีก 2 ชุด ซึ่งจะผลิตไฟฟ้าส่งลงมาบนพื้นดินด้วยสายเคเบิ้ล ปัจจุบันมี การใช้พลังงานลมผลิตไฟฟ้าประมาณ 0.1% ของความต้องการใช้ไฟฟ้าทั่วโลก แต่คาดว่าส่วนนี้จะสูงขึ้น เนื่องจากพลังงานลมถือว่าเป็นพลังงานที่สะอาดที่สุดชนิดหนึ่ง สามารถผลิตไฟฟ้าได้ตลอดเวลาที่มีลมพัด ปัญหาหลักของการใช้พลังงาน ลม คือ ลมไม่ได้พัดตลอดเวลาและไม่สามารถเชื่อมั่นได้ว่าจะผลิตได้ด้วยปริมาณคงที่ นอกจากนั้นฟาร์มพลังงานลม (wind farm) ทำให้เกิดผลกระทบต่อสภาพอากาศในบริเวณที่ตั้ง ซึ่งยังไม่ทราบสาเหตุที่แน่ชัดนัก นักวิทยาศาสตร์หวังว่าจะสร้างกังหันลม (windmill) ลอยฟ้า เพื่อแก้ปัญหานี้ และที่ความสูงมากขึ้น จะทำให้ได้กระแสลมที่พัดแรงกว่าและมีกระแสลมที่ต่อเนื่องมากกว่า
อันดับที่ 7 ปิโตรเลียม (คือน้ำมันนะครับ)
http://toptenthailand.com/2012/img/img_topten/1346831168.jpg
บางคนเรียกเชื้อเพลิงชนิดนี้ว่า ทองคำสีดำ (black gold) มีหลายประเทศที่พึ่งพารายได้จากน้ำมัน มีสงครามที่ต่อสู้กันเพื่อแย่งชิงเชื้อเพลิงชนิดนี้ เหตุผลหนึ่งที่ปิโตรเลียมหรือน้ำมันดิบมีค่ามาก เนื่องจากมันสามารถเปลี่ยนรูปเป็นผลิตภัณฑ์ได้หลายชนิด ตั้งแต่น้ำมันเชื้อเพลิง (kerosene) ไปจนถึงพลาสติกและยางมะตอย ขณะที่อนาคตของแหล่งพลังงานชนิดนี้ยังเป็นประเด็นร้อนที่ยังถกกันอยู่ ค่า ประมาณของปริมาณสำรองปิโตรเลียมบนโลกยังไม่แน่นอน นักวิทยาศาสตร์บางส่วนคาดว่า ปริมาณสำรองของปิโตรเลียมจะถึงจุดสูงสุดและจะลดลงอย่างรวดเร็วหลังจากปี 2005 ขณะที่บางส่วนเชื่อว่า ยังมีแหล่งสำรองแห่งใหม่ที่จะได้รับการค้นพบ ซึ่งจะทำให้เพียงพอต่อความต้องการใช้พลังงานของโลกไปได้อีกหลายสิบปี ปิโตรเลียม คล้ายกับถ่านหินและแก๊สธรรมชาติตรงที่มีราคาถูกเมื่อเปรียบเทียบกับเชื้อ เพลิงทางเลือก แต่การนำมาใช้ก็ทำให้เกิดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมสูง การใช้น้ำมันทำให้เกิดคาร์บอนไดออกไซด์ปริมาณมาก นอกจากนั้น การรั่วไหลของน้ำมันก็ทำให้เกิดปัญหาต่อระบบนิเวศ และเป็นการยากมากที่จะทำความสะอาด
อันดับที่ 6 ชีวมวล
http://toptenthailand.com/2012/img/img_topten/1346831162.jpg
พลังงานชีวมวล (biomass) หรือ biofuel มีการปลดปล่อยพลังงานทางเคมีที่เก็บไว้ในสารอินทรีย์ เช่น ไม้ พืชผลทางการเกษตร และของเสียจากสัตว์เลี้ยง วัสดุเหล่านี้สามารถเผาไหม้และให้ความร้อนหรือหมักแล้วกลั่นเชื้อเพลิงออกมา ในรูปของแอลกอฮอล์ เช่น เอทธานอล แต่เชื้อเพลิงชีวมวลไม่เหมือน เชื้อเพลิงชนิดอื่น เนื่องจากไม่ใช่พลังงานสะอาด การเผาไหม้ของสารอินทรีย์ทำให้เกิดคาร์บอนไดออกไซด์จำนวนมาก แต่ปัญหานี้อาจแก้ไขได้ โดยการลดคาร์บอนไดออกไซด์ด้วยการปลูกต้นไม้โตเร็วและหญ้าที่ใช้เป็นเชื้อ เพลิงด้วยนั้นให้มากขึ้น นักวิทยาศาสตร์ได้ทำการทดลอง ใช้แบคทีเรียในการย่อยสลายสารอินทรีย์ เพื่อผลิตไฮโดรเจนสำหรับใช้เป็นเซลล์เชื้อเพลิงได้เช่นกัน มี กระบวนการใช้พลังงานทางเลือกที่ตรงข้ามกับ biofuel เรียกว่า thermal conversion หรือ TCP โดยผู้ที่เสนอเรื่องนี้อ้างว่า TCP สามารถเปลี่ยนสารอินทรีย์ทุกชนิดให้เป็นปิโตรเลียมคุณภาพสูง และมีผลพลอยได้เป็นน้ำออกมา แต่ยังคงต้องดูกันต่อไปว่าบริษัท Changing World Technologies ซึ่งจดสิทธิบัตรกระบวนการนี้ จะสามารถผลิตน้ำมันได้เพียงพอที่จะใช้เป็นพลังงานทางเลือกได้หรือไม่
อันดับที่ 5 พลังงานน้ำ
http://toptenthailand.com/2012/img/img_topten/1346831156.jpg
น้ำสามารถนำมาใช้ผลิตไฟฟ้าได้ ไม่ว่าจะเป็นน้ำตก การไหล กระแสน้ำขึ้นน้ำลง หรือกระแสน้ำใต้มหาสมุทร ปัจจุบันมีการใช้พลังน้ำผลิตไฟฟ้าประมาณ 20% ของการใช้ไฟฟ้าทั่วโลก เดิมมีความเชื่อกันว่าพลังงานน้ำเป็นแหล่งพลังงานธรรมชาติที่มีอยู่มหาศาล ไม่ต้องใช้เชื้อเพลิงและไม่ทำให้เกิดมลภาวะ จนมีการศึกษาเมื่อไม่นานมานี้ ที่แสดงให้เห็นว่า การผลิตไฟฟ้าจากเขื่อนสามารถทำให้เกิดแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์และแก๊สมีเทน จากการหมักของซากพืชที่จมอยู่ใต้น้ำ ในบางกรณีแก๊สที่ปล่อยออกมา นี้ใกล้เคียงกับแก๊สจากโรงไฟฟ้าที่ใช้เชื้อเพลิงฟอสซิล ข้อเสียอื่นของเขื่อน คือ การทำให้ประชาชนต้องย้ายที่อยู่อาศัย เนื่องจากน้ำท่วม ในกรณีของเขื่อน Three Gorges Dams Project ของจีน ซึ่งเป็นเขื่อนขนาดใหญ่ที่สุดในโลกและจะเสร็จสมบูรณ์ในปี 2009 นั้น ประชาชนจะต้องย้ายที่อยู่อาศัยจำนวน 1.9 ล้านคน ขณะที่แหล่งโบราณคดีหลายแห่งต้องสูญเสียไปจากการถูกน้ำท่วม
อันดับที่ 4 การเปลี่ยนพลังงานความร้อนของมหาสมุทร (Ocean Thermal Energy Conversion, OTEC)
http://toptenthailand.com/2012/img/img_topten/1346831150.jpg
มหาสมุทร มีพื้นที่ 70% ของพื้นผิวโลก และน้ำก็เป็นตัวกักเก็บพลังงานแสงอาทิตย์อย่างหนึ่งในธรรมชาติ OTEC เป็นการใช้ประโยชน์จากความแตกต่างของอุณหภูมิ ระหว่างผิวน้ำด้านบนที่ได้รับความร้อนจากดวงอาทิตย์ กับน้ำเย็นจัดที่ความลึกด้านล่าง มาใช้ในการผลิตไฟฟ้า โรงไฟฟ้า OTEC โดยทั่วไปแบ่งออกเป็น 3 ประเภท - แบบระบบปิด (closed cycle) ใช้ของเหลวที่มีจุดเดือดต่ำ เช่น แอมโมเนียที่ทำให้เดือดได้เมื่อได้รับความร้อนจากน้ำทะเล โดยใช้ไอที่เกิดขึ้นไปขับกังหันของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า และใช้น้ำทะเลที่เย็นจัดลดอุณหภูมิของไอให้ควบแน่น กลับเป็นของเหลว - แบบระบบเปิด (open cycle) คล้ายกับระบบปิด ต่างกันที่ไม่ใช้ของเหลวตัวกลาง แต่ใช้น้ำทะเลที่อุ่นขึ้นและกลายเป็นไอน้ำความต่ำ ไปผลิตไฟฟ้า จากนั้นไอน้ำจะถูกทำให้เย็นลงด้วยน้ำทะเลที่เย็น ทำให้ควบแน่นกลายเป็นน้ำบริสุทธิ์ - แบบผสม (hybrid cycle) เป็น OTEC แบบระบบปิดในการผลิตไฟฟ้าเพื่อนำไปใช้ทำให้เกิดสภาวะที่น้ำทะเลมีความดันต่ำ สำหรับผลิตไฟฟ้าด้วยระบบเปิด โรงไฟฟ้า OTEC สามารถใช้เป็นแหล่งผลิตน้ำจืดและน้ำทะเลที่มีแร่ธาตุสูงเป็นผลพลอยได้ที่เกิดจากกระบวนการ
อันดับที่ 3 พลังงานนิวเคลียร์
http://toptenthailand.com/2012/img/img_topten/1346831144.jpg
อัลเบิร์ต ไอน์สไตน์บอกเราว่า วัตถุและพลังงานนั้นมีเส้นแบ่งระหว่างกันที่ไม่ชัดเจน พลังงานสามารถเกิดขึ้นได้จากการรวมกันของอะตอมของวัตถุ เรียกว่า ฟิวชัน (fusion) หรือการแยกอะตอม เรียกว่า ฟิสชัน (fission) ปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิสชันทำให้เกิดรังสีและสารกัมมันตรังสีที่เป็นอันตราย และคงอยู่นานเป็นพันปี ซึ่งจะเป็นอันตรายต่อระบบนิเวศถ้ามีการรั่วไหลออกมา นอกจากนั้น ยังมีข้อวิตกในเรื่องการนำไปใช้ในการทำวุธด้วย ปัจจุบัน โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ทั้งหมดใช้ปฏิกิริยาฟิสชัน ส่วนปฏิกิริยาฟิวชันนั้น ต้องใช้พลังงานสูงมาก ในการทำให้เกิดและรักษาสถานะพลาสมาของปฏิกิริยาที่อุณหภูมิสูงมากให้คงที่ แต่สักวันหนึ่งปรากฏการณ์ที่เรียกว่า sonoluminescence อาจจะทำให้เกิดปฏิกิริยาฟิวชันได้แบบเดียวกับดวงอาทิตย์ ซึ่งเป็นเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ฟิวชันขนาดยักษ์ ให้สามารถจำลองลงมาอยู่ในบีกเกอร์ที่บรรจุของเหลวได้ได้ sonoluminescence เป็น ประกายแสงที่เกิดขึ้นจากของเหลวชนิดพิเศษที่ถูกกระแทกด้วยคลื่นเสียงพลังงาน สูง คลื่นเสียงที่ผ่านของเหลวจะทำให้เกิดฟองขนาดเล็ก ซึ่งจะขยายตัวออกและยุบตัวลงอย่างรวดเร็ว มีแสงเกิดขึ้นจากกระบวนนี้ด้วย แต่ที่สำคัญกว่านั้น ฟองอากาศที่หดตัวลงนั้นมีอุณหภูมิและความดันสูงมาก จนนักวิทยาศาสตร์บางคนคาดว่าน่าจะมีปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชันเกิดขึ้น นอกจากนั้น นักวิทยาศาสตร์กำลังอยู่ในขั้นตอนของการทดลองเพื่อหาวิธี
อันดับที่ 2 เซลล์เชื้อเพลิง
http://toptenthailand.com/2012/img/img_topten/1346831138.jpg
ถ้ามองผ่านๆ เซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจนอาจจะเป็นพลังงานทางเลือกจากการใช้เชื้อเพลิงฟอสซิลที่สมบูรณ์ที่สุด เนื่องจากเชื้อเพลิงชนิดนี้สามารถผลิตไฟฟ้าโดยใช้เพียงไฮโดรเจนกับออกซิเจน ทำให้ไม่มีมลภาวะ รถยนต์สามารถใช้เซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจน ซึ่งไม่เพียงแต่มีประสิทธิภาพในการให้กำลังดีกว่าเครื่องยนต์แบบจุดระเบิด ภายใน แต่ผลของปฏิกิริยายังให้แต่น้ำออกมาเท่านั้น แต่ปัญหาคือ ไฮโดรเจนซึ่งเป็นธาตุที่มีมากที่สุดในจักรวาลนั้น ส่วนใหญ่อยู่ในรูปของโมเลกุล เช่น น้ำ หมายความว่าการผลิตไฮโดรเจนนั้นต้องใช้พลังงาน ซึ่งหลายกรณียังต้องใช้เชื้อเพลิงฟอสซิล และถ้าเป็นอย่างนั้น ผลบวกที่ได้จากการใช้เชื้อเพลิงไฮโดรเจนก็จะกลายเป็นลบ อีกปัญหาหนึ่งของการใช้เชื้อเพลิงไฮโดรเจนคือ ต้องใช้ความดันสูงและต้องเก็บในถังขนาดใหญ่ซึ่งยังมีปัญหาเรื่องความปลอดภัย นอกจากนั้นไฮโดรเจนยังมีแนวโน้มที่จะกัดกร่อนภาชนะที่ใช้บรรจุทำให้มีความ แข็งแรงลดลง เมื่อปีที่แล้วบริษัทฮอนด้าได้ออก scooter ที่ใช้เทคโนโลยีเซลล์เชื้อเพลิง
อันดับที่ 1 พลังงานอนุภาค
http://toptenthailand.com/2012/img/img_topten/1346831132.jpg
พลังงานอนุภาคเกิดจากปฏิอนุภาค (antiparticles) หรือปฏิสสาร (antimatter) มารวมหรือชนกับอนุภาค (particles) หรือสสาร (matter) ทำให้เกิดการประลัย (annihilation) จะเกิดพลังงานมหาศาลออกมาโดยการประลัยเกิดขึ้นได้เพียงแค่เอาปฏิสสาร 1 อะตอมกับสสาร 1 อะตอมมารวมหรือชนก็เกิดพลังงานได้ ตามสมการ http://upload.wikimedia.org/math/5/2/c/52c7687643df1c12231b39e324850586.png ของไอน์สไตน์มีการใช้ปฏิสสารกันแล้วในทางการแพทย์ โดยใช้ในงานรังสีวินิจฉัย เรียกว่า positron emission tomography (PET) แต่การจะนำมาใช้เป็นเชื้อเพลิงนั้นยังมีอยู่แต่เพียงในนิยายวิทยาศาสตร์ ปัญหา ของการใช้ปฏิสสารคือ การที่วัสดุชนิดนี้มีอยู่น้อยมากในจักรวาล การผลิตสามารถทำได้แต่เพียงในห้องปฏิบัติการ ซึ่งมีปริมาณน้อยมากและมีค่าใช้จ่ายสูง ถ้าแก้ปัญหาในเรื่องการผลิตไปได้ ก็ยังคงมีปัญหาว่าจะเก็บไว้ได้อย่างไรกับสิ่งที่จะเกิดปฏิกิริยาการทำลาย เมื่อสัมผัสกับสิ่งอื่น รวมทั้งการควบคุมพลังงานที่เกิดขึ้นว่าจะทำอย่างไร นาซ่า ได้ทำการวิจัยในผลิตปฏิสสาร เพื่อวันหนึ่งอาจจะใช้ในการขับเคลื่อนยานที่จะส่งมนุษย์ไปยังดวงดาวเพราะมันสามารถสร้างพลังงานในการเคลื่อนที่เร็วกว่าแสงหรือการวาร์ป (Warp) ได้ดังเช่นในภาพยนตร์เรื่อง Star Trek แต่ผู้เชี่ยวาญเห็นว่าการใช้พลังงานปฏิสสารในยานอวกาศยังคงอีกไกล
เครดิต Toptenthailand
http://toptenthailand.com/2012/img/img_topten/1346831186.jpg
ถ้าทุกอย่างเป็นไปตามแผน การก่อสร้างหอพลังงานแสงอาทิตย์ (solar tower) ขนาดยักษ์ของออสเตรเลีย จะเริ่มขึ้นในปี 2006 หอแห่งนี้มีความสูง 3,280 ฟุต แวดล้อมด้วยอาคารเรือนกระจก (greenhouse) ขนาดใหญ่ที่จะผลิตอากาศร้อนเพื่อขับกังหันที่ตั้งอยู่โดยรอบฐาน จากประมาณการณ์หอแห่งนี้จะมีกำลังการผลิตไฟฟ้า 200 MW เพียงพอที่จะจ่ายให้กับบ้านเรือนได้ 200,000 หลัง พลังงานแสง อาทิตย์ไม่ต้องใช้เชื้อเพลิง ทำให้ไม่มีมลภาวะ แสงอาทิตย์ที่รับไว้ได้สามารถนำมาใช้ในรูปของความร้อน หรือเปลี่ยนเป็นไฟฟ้าโดยใช้เซลล์แสงอาทิตย์ (solar cell) หรือ photovoltaic cell โดยใช้กระจกที่ทำหน้าที่ติดตามการเคลื่อนที่ของดวงอาทิตย์ที่เรียกว่า heliostats นักวิทยาศาสตร์ได้พัฒนาวิธีการในการใช้พลังงานแสงอาทิตย์แทนการใช้เครื่อง ยนต์ที่เผาไหม้ด้วยเชื้อเพลิงที่เป็นแก๊ส ในการให้ความร้อนเพื่อผลิตแก๊สไฮโดรเจนที่อยู่ในถัง เพื่อทำให้เกิดการขยายตัวไปขับ pistons ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า
อันดับที่ 9 ถ่านหิน
http://toptenthailand.com/2012/img/img_topten/1346831180.jpg
หินเป็นเชื้อเพลิงที่ผลักดันการปฏิวัติอุตสาหกรรม และมีบทบาทในการตอบสนองต่อความต้องการใช้พลังงานที่เพิ่มขึ้นของโลก ตั้งแต่นั้นมา ความก้าวหน้าของการใช้ถ่านหินสูงขึ้นมาก เนื่องจากมีสำรองอยู่ในปริมาณมาก ด้วยอัตราการใช้ในปัจจุบันนี้ ถ่านหินจะเพียงพอที่จะใช้เป็นเชื้อเพลิงไปได้อีก 200-300 ปี การ ที่ถ่านหินมีอยู่ปริมาณมาก จึงทำให้ราคาถูก แต่การเผาไหม้ของถ่านหินก็ทำให้มีการปล่อยสารเจือปนออกมาสู่บรรยากาศ เช่น ซัลเฟอร์และไนโตรเจน ซึ่งเป็นสาเหตุของฝนกรด เมื่อรวมกับไอน้ำในอากาศ การเผาไหม้ของถ่านหินยังทำให้เกิดแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ปริมาณมาก ซึ่งนักวิทยาศาสตร์จำนวนมากเชื่อว่าเป็นสาเหตุของของภาวะโลกร้อน (global warming) ทำให้มีความพยายามที่จะหาหนทางใหม่ที่จะทำให้ถ่านหินเผาไหม้ได้อย่างสะอาด มากขึ้น และนำส่วนที่เหลือของถ่านหินมาใช้ประโยชน์ ซึ่งแต่เดิมเป็นสิ่งที่ไม่มีประโยชน์จากการทำเหมืองถ่านหิน
อันดับที่ 8 พลังงานลม
http://toptenthailand.com/2012/img/img_topten/1346831174.jpg
เพื่อพัฒนาหลักการทำงานของกังหันลมขึ้นมาอีกขั้นหนึ่ง นักวิทยาศาสตร์มีแนวคิดที่จะสร้างโรงไฟฟ้าบนท้องฟ้า โดยใช้กังหันลมลอยฟ้า ที่ความสูง 15,000 ฟุต ยานแบบนี้จะลอยตัวอยู่ด้วยใบพัด 4 ชุด กับกังหันอีก 2 ชุด ซึ่งจะผลิตไฟฟ้าส่งลงมาบนพื้นดินด้วยสายเคเบิ้ล ปัจจุบันมี การใช้พลังงานลมผลิตไฟฟ้าประมาณ 0.1% ของความต้องการใช้ไฟฟ้าทั่วโลก แต่คาดว่าส่วนนี้จะสูงขึ้น เนื่องจากพลังงานลมถือว่าเป็นพลังงานที่สะอาดที่สุดชนิดหนึ่ง สามารถผลิตไฟฟ้าได้ตลอดเวลาที่มีลมพัด ปัญหาหลักของการใช้พลังงาน ลม คือ ลมไม่ได้พัดตลอดเวลาและไม่สามารถเชื่อมั่นได้ว่าจะผลิตได้ด้วยปริมาณคงที่ นอกจากนั้นฟาร์มพลังงานลม (wind farm) ทำให้เกิดผลกระทบต่อสภาพอากาศในบริเวณที่ตั้ง ซึ่งยังไม่ทราบสาเหตุที่แน่ชัดนัก นักวิทยาศาสตร์หวังว่าจะสร้างกังหันลม (windmill) ลอยฟ้า เพื่อแก้ปัญหานี้ และที่ความสูงมากขึ้น จะทำให้ได้กระแสลมที่พัดแรงกว่าและมีกระแสลมที่ต่อเนื่องมากกว่า
อันดับที่ 7 ปิโตรเลียม (คือน้ำมันนะครับ)
http://toptenthailand.com/2012/img/img_topten/1346831168.jpg
บางคนเรียกเชื้อเพลิงชนิดนี้ว่า ทองคำสีดำ (black gold) มีหลายประเทศที่พึ่งพารายได้จากน้ำมัน มีสงครามที่ต่อสู้กันเพื่อแย่งชิงเชื้อเพลิงชนิดนี้ เหตุผลหนึ่งที่ปิโตรเลียมหรือน้ำมันดิบมีค่ามาก เนื่องจากมันสามารถเปลี่ยนรูปเป็นผลิตภัณฑ์ได้หลายชนิด ตั้งแต่น้ำมันเชื้อเพลิง (kerosene) ไปจนถึงพลาสติกและยางมะตอย ขณะที่อนาคตของแหล่งพลังงานชนิดนี้ยังเป็นประเด็นร้อนที่ยังถกกันอยู่ ค่า ประมาณของปริมาณสำรองปิโตรเลียมบนโลกยังไม่แน่นอน นักวิทยาศาสตร์บางส่วนคาดว่า ปริมาณสำรองของปิโตรเลียมจะถึงจุดสูงสุดและจะลดลงอย่างรวดเร็วหลังจากปี 2005 ขณะที่บางส่วนเชื่อว่า ยังมีแหล่งสำรองแห่งใหม่ที่จะได้รับการค้นพบ ซึ่งจะทำให้เพียงพอต่อความต้องการใช้พลังงานของโลกไปได้อีกหลายสิบปี ปิโตรเลียม คล้ายกับถ่านหินและแก๊สธรรมชาติตรงที่มีราคาถูกเมื่อเปรียบเทียบกับเชื้อ เพลิงทางเลือก แต่การนำมาใช้ก็ทำให้เกิดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมสูง การใช้น้ำมันทำให้เกิดคาร์บอนไดออกไซด์ปริมาณมาก นอกจากนั้น การรั่วไหลของน้ำมันก็ทำให้เกิดปัญหาต่อระบบนิเวศ และเป็นการยากมากที่จะทำความสะอาด
อันดับที่ 6 ชีวมวล
http://toptenthailand.com/2012/img/img_topten/1346831162.jpg
พลังงานชีวมวล (biomass) หรือ biofuel มีการปลดปล่อยพลังงานทางเคมีที่เก็บไว้ในสารอินทรีย์ เช่น ไม้ พืชผลทางการเกษตร และของเสียจากสัตว์เลี้ยง วัสดุเหล่านี้สามารถเผาไหม้และให้ความร้อนหรือหมักแล้วกลั่นเชื้อเพลิงออกมา ในรูปของแอลกอฮอล์ เช่น เอทธานอล แต่เชื้อเพลิงชีวมวลไม่เหมือน เชื้อเพลิงชนิดอื่น เนื่องจากไม่ใช่พลังงานสะอาด การเผาไหม้ของสารอินทรีย์ทำให้เกิดคาร์บอนไดออกไซด์จำนวนมาก แต่ปัญหานี้อาจแก้ไขได้ โดยการลดคาร์บอนไดออกไซด์ด้วยการปลูกต้นไม้โตเร็วและหญ้าที่ใช้เป็นเชื้อ เพลิงด้วยนั้นให้มากขึ้น นักวิทยาศาสตร์ได้ทำการทดลอง ใช้แบคทีเรียในการย่อยสลายสารอินทรีย์ เพื่อผลิตไฮโดรเจนสำหรับใช้เป็นเซลล์เชื้อเพลิงได้เช่นกัน มี กระบวนการใช้พลังงานทางเลือกที่ตรงข้ามกับ biofuel เรียกว่า thermal conversion หรือ TCP โดยผู้ที่เสนอเรื่องนี้อ้างว่า TCP สามารถเปลี่ยนสารอินทรีย์ทุกชนิดให้เป็นปิโตรเลียมคุณภาพสูง และมีผลพลอยได้เป็นน้ำออกมา แต่ยังคงต้องดูกันต่อไปว่าบริษัท Changing World Technologies ซึ่งจดสิทธิบัตรกระบวนการนี้ จะสามารถผลิตน้ำมันได้เพียงพอที่จะใช้เป็นพลังงานทางเลือกได้หรือไม่
อันดับที่ 5 พลังงานน้ำ
http://toptenthailand.com/2012/img/img_topten/1346831156.jpg
น้ำสามารถนำมาใช้ผลิตไฟฟ้าได้ ไม่ว่าจะเป็นน้ำตก การไหล กระแสน้ำขึ้นน้ำลง หรือกระแสน้ำใต้มหาสมุทร ปัจจุบันมีการใช้พลังน้ำผลิตไฟฟ้าประมาณ 20% ของการใช้ไฟฟ้าทั่วโลก เดิมมีความเชื่อกันว่าพลังงานน้ำเป็นแหล่งพลังงานธรรมชาติที่มีอยู่มหาศาล ไม่ต้องใช้เชื้อเพลิงและไม่ทำให้เกิดมลภาวะ จนมีการศึกษาเมื่อไม่นานมานี้ ที่แสดงให้เห็นว่า การผลิตไฟฟ้าจากเขื่อนสามารถทำให้เกิดแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์และแก๊สมีเทน จากการหมักของซากพืชที่จมอยู่ใต้น้ำ ในบางกรณีแก๊สที่ปล่อยออกมา นี้ใกล้เคียงกับแก๊สจากโรงไฟฟ้าที่ใช้เชื้อเพลิงฟอสซิล ข้อเสียอื่นของเขื่อน คือ การทำให้ประชาชนต้องย้ายที่อยู่อาศัย เนื่องจากน้ำท่วม ในกรณีของเขื่อน Three Gorges Dams Project ของจีน ซึ่งเป็นเขื่อนขนาดใหญ่ที่สุดในโลกและจะเสร็จสมบูรณ์ในปี 2009 นั้น ประชาชนจะต้องย้ายที่อยู่อาศัยจำนวน 1.9 ล้านคน ขณะที่แหล่งโบราณคดีหลายแห่งต้องสูญเสียไปจากการถูกน้ำท่วม
อันดับที่ 4 การเปลี่ยนพลังงานความร้อนของมหาสมุทร (Ocean Thermal Energy Conversion, OTEC)
http://toptenthailand.com/2012/img/img_topten/1346831150.jpg
มหาสมุทร มีพื้นที่ 70% ของพื้นผิวโลก และน้ำก็เป็นตัวกักเก็บพลังงานแสงอาทิตย์อย่างหนึ่งในธรรมชาติ OTEC เป็นการใช้ประโยชน์จากความแตกต่างของอุณหภูมิ ระหว่างผิวน้ำด้านบนที่ได้รับความร้อนจากดวงอาทิตย์ กับน้ำเย็นจัดที่ความลึกด้านล่าง มาใช้ในการผลิตไฟฟ้า โรงไฟฟ้า OTEC โดยทั่วไปแบ่งออกเป็น 3 ประเภท - แบบระบบปิด (closed cycle) ใช้ของเหลวที่มีจุดเดือดต่ำ เช่น แอมโมเนียที่ทำให้เดือดได้เมื่อได้รับความร้อนจากน้ำทะเล โดยใช้ไอที่เกิดขึ้นไปขับกังหันของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า และใช้น้ำทะเลที่เย็นจัดลดอุณหภูมิของไอให้ควบแน่น กลับเป็นของเหลว - แบบระบบเปิด (open cycle) คล้ายกับระบบปิด ต่างกันที่ไม่ใช้ของเหลวตัวกลาง แต่ใช้น้ำทะเลที่อุ่นขึ้นและกลายเป็นไอน้ำความต่ำ ไปผลิตไฟฟ้า จากนั้นไอน้ำจะถูกทำให้เย็นลงด้วยน้ำทะเลที่เย็น ทำให้ควบแน่นกลายเป็นน้ำบริสุทธิ์ - แบบผสม (hybrid cycle) เป็น OTEC แบบระบบปิดในการผลิตไฟฟ้าเพื่อนำไปใช้ทำให้เกิดสภาวะที่น้ำทะเลมีความดันต่ำ สำหรับผลิตไฟฟ้าด้วยระบบเปิด โรงไฟฟ้า OTEC สามารถใช้เป็นแหล่งผลิตน้ำจืดและน้ำทะเลที่มีแร่ธาตุสูงเป็นผลพลอยได้ที่เกิดจากกระบวนการ
อันดับที่ 3 พลังงานนิวเคลียร์
http://toptenthailand.com/2012/img/img_topten/1346831144.jpg
อัลเบิร์ต ไอน์สไตน์บอกเราว่า วัตถุและพลังงานนั้นมีเส้นแบ่งระหว่างกันที่ไม่ชัดเจน พลังงานสามารถเกิดขึ้นได้จากการรวมกันของอะตอมของวัตถุ เรียกว่า ฟิวชัน (fusion) หรือการแยกอะตอม เรียกว่า ฟิสชัน (fission) ปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิสชันทำให้เกิดรังสีและสารกัมมันตรังสีที่เป็นอันตราย และคงอยู่นานเป็นพันปี ซึ่งจะเป็นอันตรายต่อระบบนิเวศถ้ามีการรั่วไหลออกมา นอกจากนั้น ยังมีข้อวิตกในเรื่องการนำไปใช้ในการทำวุธด้วย ปัจจุบัน โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ทั้งหมดใช้ปฏิกิริยาฟิสชัน ส่วนปฏิกิริยาฟิวชันนั้น ต้องใช้พลังงานสูงมาก ในการทำให้เกิดและรักษาสถานะพลาสมาของปฏิกิริยาที่อุณหภูมิสูงมากให้คงที่ แต่สักวันหนึ่งปรากฏการณ์ที่เรียกว่า sonoluminescence อาจจะทำให้เกิดปฏิกิริยาฟิวชันได้แบบเดียวกับดวงอาทิตย์ ซึ่งเป็นเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ฟิวชันขนาดยักษ์ ให้สามารถจำลองลงมาอยู่ในบีกเกอร์ที่บรรจุของเหลวได้ได้ sonoluminescence เป็น ประกายแสงที่เกิดขึ้นจากของเหลวชนิดพิเศษที่ถูกกระแทกด้วยคลื่นเสียงพลังงาน สูง คลื่นเสียงที่ผ่านของเหลวจะทำให้เกิดฟองขนาดเล็ก ซึ่งจะขยายตัวออกและยุบตัวลงอย่างรวดเร็ว มีแสงเกิดขึ้นจากกระบวนนี้ด้วย แต่ที่สำคัญกว่านั้น ฟองอากาศที่หดตัวลงนั้นมีอุณหภูมิและความดันสูงมาก จนนักวิทยาศาสตร์บางคนคาดว่าน่าจะมีปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชันเกิดขึ้น นอกจากนั้น นักวิทยาศาสตร์กำลังอยู่ในขั้นตอนของการทดลองเพื่อหาวิธี
อันดับที่ 2 เซลล์เชื้อเพลิง
http://toptenthailand.com/2012/img/img_topten/1346831138.jpg
ถ้ามองผ่านๆ เซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจนอาจจะเป็นพลังงานทางเลือกจากการใช้เชื้อเพลิงฟอสซิลที่สมบูรณ์ที่สุด เนื่องจากเชื้อเพลิงชนิดนี้สามารถผลิตไฟฟ้าโดยใช้เพียงไฮโดรเจนกับออกซิเจน ทำให้ไม่มีมลภาวะ รถยนต์สามารถใช้เซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจน ซึ่งไม่เพียงแต่มีประสิทธิภาพในการให้กำลังดีกว่าเครื่องยนต์แบบจุดระเบิด ภายใน แต่ผลของปฏิกิริยายังให้แต่น้ำออกมาเท่านั้น แต่ปัญหาคือ ไฮโดรเจนซึ่งเป็นธาตุที่มีมากที่สุดในจักรวาลนั้น ส่วนใหญ่อยู่ในรูปของโมเลกุล เช่น น้ำ หมายความว่าการผลิตไฮโดรเจนนั้นต้องใช้พลังงาน ซึ่งหลายกรณียังต้องใช้เชื้อเพลิงฟอสซิล และถ้าเป็นอย่างนั้น ผลบวกที่ได้จากการใช้เชื้อเพลิงไฮโดรเจนก็จะกลายเป็นลบ อีกปัญหาหนึ่งของการใช้เชื้อเพลิงไฮโดรเจนคือ ต้องใช้ความดันสูงและต้องเก็บในถังขนาดใหญ่ซึ่งยังมีปัญหาเรื่องความปลอดภัย นอกจากนั้นไฮโดรเจนยังมีแนวโน้มที่จะกัดกร่อนภาชนะที่ใช้บรรจุทำให้มีความ แข็งแรงลดลง เมื่อปีที่แล้วบริษัทฮอนด้าได้ออก scooter ที่ใช้เทคโนโลยีเซลล์เชื้อเพลิง
อันดับที่ 1 พลังงานอนุภาค
http://toptenthailand.com/2012/img/img_topten/1346831132.jpg
พลังงานอนุภาคเกิดจากปฏิอนุภาค (antiparticles) หรือปฏิสสาร (antimatter) มารวมหรือชนกับอนุภาค (particles) หรือสสาร (matter) ทำให้เกิดการประลัย (annihilation) จะเกิดพลังงานมหาศาลออกมาโดยการประลัยเกิดขึ้นได้เพียงแค่เอาปฏิสสาร 1 อะตอมกับสสาร 1 อะตอมมารวมหรือชนก็เกิดพลังงานได้ ตามสมการ http://upload.wikimedia.org/math/5/2/c/52c7687643df1c12231b39e324850586.png ของไอน์สไตน์มีการใช้ปฏิสสารกันแล้วในทางการแพทย์ โดยใช้ในงานรังสีวินิจฉัย เรียกว่า positron emission tomography (PET) แต่การจะนำมาใช้เป็นเชื้อเพลิงนั้นยังมีอยู่แต่เพียงในนิยายวิทยาศาสตร์ ปัญหา ของการใช้ปฏิสสารคือ การที่วัสดุชนิดนี้มีอยู่น้อยมากในจักรวาล การผลิตสามารถทำได้แต่เพียงในห้องปฏิบัติการ ซึ่งมีปริมาณน้อยมากและมีค่าใช้จ่ายสูง ถ้าแก้ปัญหาในเรื่องการผลิตไปได้ ก็ยังคงมีปัญหาว่าจะเก็บไว้ได้อย่างไรกับสิ่งที่จะเกิดปฏิกิริยาการทำลาย เมื่อสัมผัสกับสิ่งอื่น รวมทั้งการควบคุมพลังงานที่เกิดขึ้นว่าจะทำอย่างไร นาซ่า ได้ทำการวิจัยในผลิตปฏิสสาร เพื่อวันหนึ่งอาจจะใช้ในการขับเคลื่อนยานที่จะส่งมนุษย์ไปยังดวงดาวเพราะมันสามารถสร้างพลังงานในการเคลื่อนที่เร็วกว่าแสงหรือการวาร์ป (Warp) ได้ดังเช่นในภาพยนตร์เรื่อง Star Trek แต่ผู้เชี่ยวาญเห็นว่าการใช้พลังงานปฏิสสารในยานอวกาศยังคงอีกไกล
เครดิต Toptenthailand