จะข่าวจริงหรือข่าวลวงก็ไม่รู้ แต่ที่แน่ๆ ช่วงนี้ข่าวค่อนข้างหนาหูว่าปิโตรเลียม (น้ำมันและก๊าซธรรมชาติ) รวมทั้งถ่านหินที่มีในโลกกำลังใกล้จะถึงจุดหมายปลายทางในอีกไม่ช้า บางแหล่งคนรุ่นเราอาจจะได้เห็นน้ำมันหยดสุดท้ายถูกใช่ต่อหน้าต่อตาในขณะที่บางแหล่งก็อาจจะหมดชั่วลูกแต่ไปไม่ถึงชั่วหลาน

จะเห็นได้ว่าปริมาณการใช้ทรัพยากรพลังงานยังคงที่อยู่ แต่ว่าทรัพยากรที่มีกลับเริ่มร่อยหรอขัดสน สถานการณ์แบบนี้ไม่ดีแน่ในอนาคต ถ้าเรายังคงหวังพึ่งทรัพยากรพลังงานแบบเดิมต่อไป

พลังงานทางเลือก (alternative energy) คือพลังงานที่ไม่ได้ผลิตหรือสกัดมาจากทรัพยากรพลังงานทั่วไปอย่างปิโตรเลียมหรือถ่านหิน ถือเป็นพลังงานที่มีมากที่สุดในโลก บางอย่างสามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้ บางอย่างไม่มีวันหมด และส่วนใหญ่จัดเป็นพลังงานสะอาด ไม่ก่อให้เกิดมลพิษกับสิ่งแวดล้อม

นอกเหนือจาการผลิตกระแสไฟฟ้าจาก เขื่อนพลังน้ำ (hydropower dam) และ กังหันลม (wind turbine) ที่เราคุ้นชินตากันในบ้านเราแล้ว ปัจจุบันก็ยังมีความพยายามที่จะดึงพลังงานทางเลือกใหม่ๆ จากธรรมชาติ ออกมาใช้ประโยชน์ในอีกหลายรูปแบบ ซึ่งในแต่ละแบบก็มีความเหมาะสมกับพื้นที่ที่มีลักษณะทางภูมิศาสตร์หรือสภาพทางธรณีวิทยาที่แตกต่างกัน เราลองไปดูกันว่ามีอะไรบ้าง

พลังงานความร้อนใต้พิภพ (Geothermal Energy)

คือการดึงพลังงานความร้อนใต้พื้นผิวโลกมาใช้ต้มน้ำ เพื่อใช้ไอน้ำปั่นเครื่องปั่นกระแสไฟฟ้า นักวิทยาศาสตร์คาดว่าพลังงานที่ได้จากความร้อนใต้พิภพน่าจะมีมากกว่าน้ำมันและก๊าซธรรมชาติถึง 50 เท่า ซึ่งในปัจจุบันพวกเราสามารถใช้งานพลังงานความร้อนใต้พิภพลึกลงไปได้แค่ 10 กิโลเมตร คิดเป็นเพียง 1% ของพลังงานความร้อนทั้งหมดที่มีอยู่ภายในโลกเท่านั้น

ประเทศที่เป็นหัวเรือใหญ่ ในการเอาพลังงานความร้อนใต้พิภพมาใช้อย่างเป็นจริงเป็นจังคือ ประเทศไอซ์แลนด์ ซึ่งเป็นเกาะอยู่บน สันเขากลางมหาสมุทรแอตแลนติก (Mid-Atlantic Ridge) ทำให้มีกิจกรรมทางภูเขาไฟ และความร้อนใต้พื้นที่นั้นสูงกว่าปกติ

โดยกระบวนการผลิตพลังงานความร้อนใต้พิภพนั้นถือว่าเป็นพลังงานสะอาดและไม่ก่อให้เกิดมลพิษกับสิ่งแวดล้อม แต่ใช้งบประมาณในการผลิตสูงมาก เนื่องจากมีแค่บางพื้นที่เท่านั้นที่ความร้อนอยู่ใกล้กับพื้นผิวโลกโดยธรรมชาติ โดยส่วนใหญ่จะอยู่ในระดับลึกจนกระบวนการนำความร้อนมาใช้นั้นไม่คุ้มทุน

ในขณะที่ด้านภัยพิบัติ การนำพลังงานความร้อนใต้พิภพมีโอกาสทำให้เกิดการทรุดตัวของพื้นที่ได้ เนื่องจากการสูบน้ำร้อนขึ้นมา แต่ถ้ามีการอัดฉีดน้ำปกติเข้าไปแทนที่ก็สามารถลดปัญหาได้

ในบางพื้นที่น้ำใต้ดินมีอุณหภูมิอุ่นกว่าน้ำพื้นผิวในฤดูหนาวและเย็นกว่าในฤดูร้อน ดังนั้นบางพื้นที่จึงมีการนำความแตกต่างนี้มาใช้ทำเครื่องทำความร้อน (heater) หรือแอร์ปรับอากาศในอาคารได้เช่นกัน

พลังงานชีวมวล (Biomass Energy)

ชีวมวล (biomass) คือ อินทรียวัตถุที่เป็นแหล่งกักเก็บพลังงานจากธรรมชาติและ สามารถนำมาใช้ผลิตพลังงานได้ อินทรียวัตถุเหล่านี้ได้จากพืชและสัตว์ต่างๆ เช่น พืชผลทางการเกษตร เศษวัสดุเหลือทิ้งการเกษตร ไม้และเศษไม้ หรือของเหลือจากจากอุตสาหกรรมและชุมชน เช่น แกลบ ชานอ้อย เศษไม้ กากปาล์ม กากมันสำปะหลัง ซังข้าวโพด กาบและกะลามะพร้าว ส่าเหล้า เป็นต้น กระบวนการแปรรูปชีวมวลไปเป็นพลังงาน สามารถทำได้หลายรูปแบบ เช่น

1) การเผาไหม้โดยตรง (combustion) เมื่อนำชีวมวลมาเผา ได้ความร้อนตามค่าความร้อนของชีวมวลในแต่ละชนิด ความร้อนที่ได้จากการเผาสามารถนำไปใช้ผลิตไอน้ำที่มีอุณหภูมิและความดันสูง ไอน้ำถูกนำไปปั่นเครื่องปั่นไฟฟ้า ตัวอย่างชีวมวลที่นิยมใช้เผาไหม้โดยตรง ได้แก่ เศษวัสดุทางการเกษตร และเศษไม้

2) การผลิตก๊าซ (gasification) เป็นกระบวนการเปลี่ยน ชีวมวล (biomass) ซึ่งเป็นของแข็งให้เป็นก๊าซเชื้อเพลิงที่เรียกว่า ก๊าซชีวภาพ (biogas) ซึ่งมีองค์ประกอบเป็นก๊าซมีเทน ไฮโดรเจน และ คาร์บอนมอนอกไซด์ สามารถนำไปใช้ผลิตไอน้ำเพื่อปั่นเครื่องปั่นไฟฟ้าได้

3) การหมัก (fermentation) เป็นการนำชีวมวลมาหมักด้วยแบคทีเรียในสภาวะไร้อากาศ ชีวมวลจะถูกย่อยสลายและแตกตัวเกิดก๊าซชีวภาพที่มีองค์ประกอบของก๊าซมีเทนและคาร์บอนไดออกไซด์ ก๊าซมีเทนใช้เป็นเชื้อเพลิงในเครื่องยนต์สำหรับผลิตกระแสไฟฟ้าได้

พลังงานนิวเคลียร์ (Nuclear Energy)

พลังงานนิวเคลียร์ (nuclear energy) คือ การผลิตพลังงานความร้อนที่ได้จากปฏิกิริยานิวเคลียร์ของ ธาตุกัมมันตรังสี (radioactive element) ซึ่งพลังงานความร้อนจากปฏิกิริยานิวเคลียร์เกิดได้จากปฏิกิริยาหรือการเปลี่ยนแปลงนิวเคลียสของอะตอมของธาตุกัมมันตรังสี 2 รูปแบบที่เป็นไปได้

1) พลังงานนิวเคลียร์แบบฟิซชัน (fission) ซึ่งเกิดจากการแตกตัวของนิวเคลียสธาตุหนัก เช่น ยูเรเนียม พลูโทเนียม เมื่อถูกชนด้วยนิวตรอนหรือโฟตอน

2) พลังงานนิวเคลียร์แบบฟิวชัน (fusion) เกิดจากการรวมตัวของนิวเคลียสธาตุเบา เช่น ไฮโดรเจน

ปัจจุบันธาตุกัมมันตรังสีที่ใช้ผลิตพลังงานนิวเคลียร์ คือ ธาตุยูเรเนียม ซึ่งในธรรมชาติมีอยู่ 2 ไอโซโทปหลัก คือ 1) ยูเรเรียม-238 ประเมินว่ามี 99.3% ของปริมาณาธาตุยูเรเนียมโดยรวม แต่ ธาตุยูเรเรียม-238 ไม่สามารถเกิดปฏิกิริยาฟิสชัน ซึ่งเป็นปฏิกิริยาที่ให้ความร้อนสูง ในขณะที่ธาตุยูเรเนียม-235 ซึ่งมีเพียง 0.7% แต่สามารถเกิดปฏิกิริยาฟิสชันได้ และผลิตพลังงานได้ถึง 3.7 ล้านเท่า เมื่อเปรียบเทียบกับถ่านหินในจำนวนเท่ากัน

พลังงานนิวเคลียร์ถือเป็นพลังงานสะอาด เมื่อเปรียบเทียบกับแหล่งพลังงานอื่นๆ แต่มีข้อเสีย คือ ธาตุยูเรเนียมมี ค่าครึ่งชีวิต (half-life) ที่นานมาก ดังนั้นหากเกิดการรั่วไหลของธาตุยูเรเนียมหรือกากนิวเคลียร์ชนิดอื่นๆ กัมมันตภาพรังสีจะส่งผลกระทบต่อสิ่งมีชีวิตเป็นเวลานาน เช่น เหตุการณ์กัมมันตภาพรังสีรั่วไหลจากโรงไฟฟ้านิวเคลียร์เชอร์โนบิล ประเทศรัสเซีย ในปี พ.ศ. 2529 และโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ฟุกุชิมะไดอิชิ ประเทศญี่ปุ่น ในปี พ.ศ. 2554 ส่งผลให้พื้นที่โดยรอบปนเปื้อนด้วยกัมมันตภาพรังสีในระดับที่เป็นอันตรายต่อสิ่งมีชีวิตและไม่สามารถอาศัยอยู่ได้

พลังงานแสงอาทิตย์ (Solar Energy)

พลังงานแสงอาทิตย์ (solar energy) เป็นการเปลี่ยนแสงอาทิตย์ไปเป็นพลังงานไฟฟ้าหรือพลังงานความร้อน ซึ่งมีหลักการในการเปลี่ยนแปลงแสงอาทิตย์ให้เป็นพลังงานได้ 2 รูปแบบ

1) เซลล์แสงอาทิตย์ (solar cell) คือ สารกึ่งตัวนำ (ธาตุซิลิกอน) ที่สามารถปล่อยประจุไฟฟ้าได้ โดยเซลล์แสงอาทิตย์มีสารกึ่งตัวนำ 2 ชั้น ชั้นที่หนึ่งถูกชาร์จที่ขั้วบวก และอีกชั้นหนึ่งถูกชาร์จที่ขั้วลบ เมื่อแสงส่องมายังสารกึ่งตัวนำ สนามไฟฟ้าแล่นผ่านทั้ง 2 ชั้น ทำให้ไฟฟ้าลื่นไหล เกิดกระแสไฟฟ้าสลับ

2) พลังความร้อนจากแสงอาทิตย์ (solar heater) คือการใช้กระจกขนาดใหญ่รวมแสงอาทิตย์ให้อยู่จุดเดียว ความร้อนที่จุดรวมแสงใช้ผลิตไอน้ำแรงดันสูงเพื่อใช้ปั่นเครื่องปั่นกระแสไฟฟ้า

พลังน้ำขึ้น-น้ำลง (Oceanic Tidal Energy)

พลังน้ำขึ้น-น้ำลง (oceanic tidal energy) เป็นการผลิตพลังงานโดยอาศัยหลักของพลังงานศักย์และพลังงานจลน์คล้ายๆ กับการผลิตกระแสไฟฟ้าจากเขื่อนพลังน้ำที่จะสร้างเขื่อนตามหุบเขาเพื่อกักเก็บน้ำไว้ปั่นกระแสไฟฟ้า แต่ในกรณีของพลังน้ำขึ้น-น้ำลงจะสร้างเขื่อนที่ปากแม่น้ำที่พอจะมีภูมิประเทศหรือพื้นที่เก็บน้ำได้มาก

ตัวเขื่อนจะอาศัยความต่างระดับของน้ำขึ้น-น้ำลง ที่เกิดขึ้นในแต่ละวันโดยในช่วงเวลาน้ำขึ้น น้ำจะไหลล้นเข้าสู่อ่างเก็บน้ำของเขื่อน และเมื่อน้ำลง ประตูเขื่อนจะเปิดและน้ำจะไหลออกจากอ่างเก็บน้ำเพื่อใช้ปั่นเครื่องปั่นกระแสไฟฟ้าแบบเดียวกับเขื่อนพลังน้ำ

โดยทั่วไปเขื่อนพลังน้ำขึ้น-น้ำลง นิยมทำกับพื้นที่ซึ่งมีความต่างของน้ำขึ้น-น้ำลงไม่ต่ำกว่า 5 เมตร ปี พ.ศ. 2513 ประเทศฝรั่งเศสประสบความสำเร็จในการสร้างเครื่องผลิตกระแสไฟฟ้าจากเขื่อนแบบนี้ แต่ประเทศไทยมีความต่างเพียง 2.5 เมตร จึงไม่คุ้มค่ากับการลงทุน

พลังงานความร้อนมหาสมุทร (Ocean Thermal Conversion)

พลังงานความร้อนมหาสมุทร (ocean thermal conversion, OTEC) เป็นพลังงานสะอาดที่อยู่ในระหว่างกำลังพัฒนา ซึ่งใช้ความแตกต่างของอุณหภูมิอุ่นของน้ำพื้นผิวละความเย็นของมวลน้ำที่อยู่ในระดับลึก เป็นต้นกำเนิดในการปั่นเครื่องปั่นกระแสไฟฟ้า โดยอาจจะใช้น้ำอุ่นโดยตรงหรือน้ำอุ่นเป็นตัวทำให้แอมโมเนียระเหยเป็นไอและปั่นเครื่องปั่นไฟฟ้า ส่วนน้ำเย็นใช้ลดอุณหภูมิไอน้ำ ซึ่งไอน้ำที่ได้จะเป็นน้ำกลั่นบริสุทธิ์ จึงถือเป็นพลังงานสะอาดแบบสุดๆ

นอกจากนี้คลื่นในทะเลยังสามารถนำมาผลิตพลังงานได้เหมือนกัน โดยการใช้กังหันติดไว้อยู่ใต้น้ำ เมื่อกระแสคลื่นน้ำพัดเข้ามา ทำให้กังหันหมุนและผลิตกระแสไฟฟ้า คล้ายๆ กับหลักการของพลังงานลม

จะเห็นได้ว่าปัจจุบันเรามีทางเลือกของแหล่งพลังงานอีกหลายทางที่สามารถนำเอามาใช้ได้อย่างมหาศาล ทั้งยังเป็นพลังงานสะอาดและไม่ได้ก่อมลพิษให้กับโลกเหมือนกับพลังงานหลักที่เรากำลังใช้กันอยู่ในปัจจุบัน ผมก็ไม่ได้อยากให้พวกเราตระหนักหรือรักโลกมากขนาดนั้น แต่ประเด็นสำคัญคือพลังงานหลักของเราใกล้จะหมดลงทุกที ในเมื่อเรามีพลังงานทางเลือกอื่นให้เลือกใช้ อะไรที่มันสามารถใช้พลังงานจากแหล่งอื่นได้ ผมก็ว่าน่าจะเอามาใช้ ส่วนอะไรที่จำเป็นต้องใช้กับพลังงานหลักเท่านั้น เราก็ใช้ต่อไปตามเหตุตามผล อย่างน้อยๆ ก็ยังช่วยให้แหล่งพลังงานหลักอย่างปิโตรเลียมและถ่านหินของโลก ถึงจุดสุดท้ายได้ช้าลง

. . .
บทความล่าสุด : www.mitrearth.org
เยี่ยมชม facebook : มิตรเอิร์ธ – mitrearth