เทคโนโลยีผลิตกระแสไฟฟ้าจากพลังงานคลื่นน้ำทะเล นับว่าเป็นพลังงานหมุนเวียน หรือที่เรียกกันว่าพลังงานสะอาด
พลังงานคลื่นน้ำทะเล (Wave Energy) เป็นพลังงานหมุนเวียนที่สะอาดและยั่งยืน ซึ่งกำลังได้รับความสนใจอย่างมากในปัจจุบัน เนื่องจากมีศักยภาพในการผลิตกระแสไฟฟ้าจำนวนมหาศาล และไม่ก่อให้เกิดมลพิษทางอากาศ เทคโนโลยีที่ใช้ในการแปลงพลังงานคลื่นให้เป็นพลังงานไฟฟ้านั้นมีหลากหลายรูปแบบ แต่หลักการพื้นฐานคือการใช้ประโยชน์จากการเคลื่อนไหวของคลื่นเพื่อขับเคลื่อนกลไกต่าง ๆ ที่จะไปหมุนเครื่องกำเนิดไฟฟ้า
1. Oscillating Water Column (OWC):
- หลักการทำงาน: โครงสร้าง OWC จะมีลักษณะเป็นห้องปิดบางส่วน เมื่อคลื่นเข้าปะทะ ระดับน้ำภายในห้องจะขึ้นลง ทำให้เกิดการอัดและขยายตัวของอากาศ ซึ่งจะถูกนำไปหมุนกังหันเพื่อผลิตกระแสไฟฟ้า
- ตัวอย่าง: โครงการ LIMPET ซึ่งเป็นโรงไฟฟ้าพลังงานคลื่น OWC แห่งแรกของโลก ตั้งอยู่บนเกาะ Islay ประเทศสกอตแลนด์ สามารถผลิตกระแสไฟฟ้าได้ถึง 500 กิโลวัตต์
2. Overtopping Devices:
- หลักการทำงาน: อุปกรณ์ประเภทนี้จะมีลักษณะคล้ายกำแพง เมื่อคลื่นซัดเข้ามา น้ำจะไหลข้ามกำแพงและถูกกักเก็บไว้ในอ่างเก็บน้ำที่สูงกว่าระดับน้ำทะเล จากนั้นน้ำจะไหลลงมาผ่านกังหันเพื่อผลิตกระแสไฟฟ้า
- ตัวอย่าง: โครงการ Wave Dragon ซึ่งเป็นอุปกรณ์ overtopping ขนาดใหญ่ สามารถผลิตกระแสไฟฟ้าได้ถึง 7 เมกะวัตต์
3. Point Absorber Buoys:
- หลักการทำงาน: ทุ่นจะลอยอยู่บนผิวน้ำและเคลื่อนไหวขึ้นลงตามคลื่น การเคลื่อนไหวนี้จะถูกแปลงเป็นพลังงานไฟฟ้าผ่านระบบไฮดรอลิกหรือระบบเชิงกลอื่น ๆ
- ตัวอย่าง: CETO ซึ่งเป็นเทคโนโลยี point absorber ที่มีเอกลักษณ์คือการติดตั้งใต้น้ำ เพื่อหลีกเลี่ยงความเสียหายจากพายุ
4. Surface Attenuators:
- หลักการทำงาน: อุปกรณ์ประเภทนี้จะมีลักษณะเป็นทุ่นยาวหลายท่อนเชื่อมต่อกัน เมื่อคลื่นผ่าน ทุ่นแต่ละท่อนจะเคลื่อนไหวขึ้นลง ทำให้เกิดการเคลื่อนไหวของระบบไฮดรอลิกภายในเพื่อผลิตกระแสไฟฟ้า
- ตัวอย่าง: Pelamis ซึ่งเป็นอุปกรณ์ surface attenuator ที่มีลักษณะคล้ายงูทะเล
5. Submerged Pressure Differentials:
- หลักการทำงาน: อุปกรณ์จะถูกติดตั้งใต้น้ำ เมื่อคลื่นผ่าน ความแตกต่างของแรงดันที่เกิดขึ้นจะถูกนำไปใช้ในการผลิตกระแสไฟฟ้า
- ตัวอย่าง: Archimedes Wave Swing ซึ่งเป็นอุปกรณ์ submerged pressure differential ที่มีลักษณะเป็นถุงลมขนาดใหญ่
ข้อดีและข้อเสีย:
- ข้อดี: พลังงานคลื่นเป็นพลังงานสะอาดและยั่งยืน มีศักยภาพในการผลิตกระแสไฟฟ้าจำนวนมาก และสามารถติดตั้งได้ทั้งบนบกและในทะเล
- ข้อเสีย: เทคโนโลยีผลิตไฟฟ้าจากพลังงานคลื่นยังอยู่ในขั้นตอนการพัฒนา ต้นทุนการผลิตยังสูง และอุปกรณ์ต้องทนทานต่อสภาพแวดล้อมทางทะเลที่รุนแรง
สำหรับประเทศไทย ยังไม่มีการนำพลังงานคลื่นน้ำทะเลมาใช้ประโยชน์ อาจเนื่องมาจากคลื่นทะเลที่เกิดขึ้นริมชายฝั่งประเทศไทยนั้นมีขนาดไม่สูงมาก ไม่น่าจะคุ้มค่าต่อการลงทุนเมื่อเทียบกับพลังงานหมุนเวียนอื่นๆ เช่น น้ำ ลม แสงแดด
อนาคตของพลังงานสะอาดจากคลื่นน้ำทะเลแม้ว่าจะมีความท้าทายอยู่บ้าง แต่พลังงานคลื่นก็มีศักยภาพที่จะเป็นแหล่งพลังงานที่สำคัญในอนาคต นักวิจัยและวิศวกรทั่วโลกกำลังพัฒนาเทคโนโลยีใหม่ ๆ เพื่อลดต้นทุนการผลิตและเพิ่มประสิทธิภาพของอุปกรณ์ผลิตไฟฟ้าจากพลังงานคลื่น ซึ่งจะทำให้พลังงานคลื่นกลายเป็นทางเลือกที่น่าสนใจยิ่งขึ้นสำหรับการผลิตพลังงานสะอาดและยั่งยืน โดยเฉพาะอย่างยิ่งในสภาวะที่โลกกำลังแสวงหาแหล่งพลังงานที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม