อีกหนึ่งพลังงานทางเลือกที่น่าสนใจ พลังงานน้ำขึ้นน้ำลง (Tidal power)

          ในโลกสมัยใหม่นั้นแต่ละปีต้องการพลังงานจำนวนมากเพื่อไปหล่อเลี้ยงบ้านเรือน โรงงาน การขนส่งคมนาคมและติดต่อสื่อสาร ในปัจจุบันพลังงานที่มนุษย์ใช้หล่อเลี้ยงระบบต่างๆมาจากเชื้อเพลิงฟอสซิล (fossil fuel หมายถึงเชื้อเพลิงที่ได้จากซากพืช ซากสัตว์ตั้งแต่สมัยดึกดำบรรพ์) เป็นหลัก โดยพลังงานที่ใช้มากที่สุดมาจาก น้ำมัน แก๊สธรรมชาติ และถ่านหินตามลำดับ แต่พลังงานเหล่านี้เมื่อใช้ไปเรื่อยๆก็จะมีวันหมดไปในที่สุด และที่สำคัญพลังงานจากเชื้อเพลิงฟอสซิลส่งผลให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของสภาพภูมิอากาศและการเพิ่มขึ้นต่อระดับน้ำทะเลซึ่งส่งผลกระทบคุกคามต่อมนุษย์และสิ่งมีชีวิตอื่นๆ นักวิทยาศาสตร์จึงพยายามหาพลังงานสะอาด มีใช้ตลอด ซึ่งพลังงานทางเลือกเหล่านี้ที่ได้รับความสนใจมากเช่น พลังงานแสงอาทิตย์ พลังงานลม แต่ยังมีพลังงานอีกแบบหนึ่งที่น่าสนใจไม่แพ้กันและเรามักจะลืมมันไปคือพลังงานน้ำขึ้นน้ำลง


          พลังงานน้ำขึ้นน้ำลงคือการนำพลังงานมาใช้ประโยชน์โดยอาศัยปรากฏการณ์น้ำขึ้นน้ำลงซึ่งเป็นปรากฎการณ์ทางธรรมชาติที่จะเกิดขึ้น 2 ครั้งในทุกๆ 24 ชั่วโมง 50 นาที 28 วินาที เหตุการณ์น้ำขึ้นน้ำลงนี้เกิดขึ้นจากความโน้มถ่วงของดวงอาทิตย์และดวงจันทร์ที่กระทำต่อน้ำบนโลก โดยอิทธิพลจากดวงจันทร์มีมากกว่าดวงอาทิตย์ 2.2 เท่าเพราะแม้ดวงจันทร์จะมีขนาดเล็กกว่าแต่ก็อยู่ใกล้โลกกว่ามาก และปรากฎการณ์น้ำขึ้นน้ำลงยังเป็นผลมาจากแรงหนีศูนย์กลาง (centrifugal force) จากการหมุนของระบบโลก-ดวงจันทร์            ปัจจุบันการใช้พลังงานน้ำขึ้นน้ำลงมีหลายวิธีด้วยกันเช่นการใช้กังหันน้ำจากกระแสน้ำขึ้นน้ำลง (tidal current turbine) แต่การใช้พลังงานที่มีประสิทธิภาพมากที่สุดคือวิธีเขื่อนน้ำขึ้นน้ำลง (tidal barrage) สร้างพลังงานโดยอาศัยพลังงานศักย์ที่เกิดการเปลี่ยนแปลงความสูงของน้ำขึ้นและน้ำลงทำให้การเคลื่อนที่ของน้ำไปปั่นกังหันที่อยู่บริเวณใต้เขื่อนผลิตเป็นพลังงานกระแสไฟฟ้า            FergalO Rourke และคณะได้ตีพิมพ์งานวิจัยเรื่อง “Tidal energy update 2009” ลงในวารสาร Applied Energy เมื่อเดือนกุมภาพันธ์ ค.ศ. 2010 แม้งานวิจัยนี้จะตีพิมพ์ไว้สักระยะหนึ่งแล้ว แต่ก็ทำให้เราเข้าใจเรื่องพื้นฐานของพลังงานน้ำขึ้นน้ำลงชัดเจนยิ่งขึ้น โดยในงานวิจัยสรุปว่ามันจะเป็นพลังงานแบบยั่งยืนที่น่าสนใจในอนาคต และยังระบุถึงความท้าทายเช่นมันต้องสร้างในพื้นที่ชายฝั่งที่มีความต้องการจำเพาะ โดยเพื่อที่จะให้มีการสร้างพลังงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ ความแตกต่างของความสูงของน้ำขึ้นและน้ำลงควรจะมากกว่าหรือเท่ากับ 5 เมตร


          เขื่อนน้ำขึ้นน้ำลงแห่งแรกของโลกคือ Rance Tidal Power Station บริเวณแม่น้ำ Rance ในภูมิภาค Brittany ประเทศฝรั่งเศสเปิดใช้งานครั้งแรกในปี ค.ศ. 1966 ผลิตกระแสไฟฟ้าได้ 240 เมกะวัตต์ โดยมีกังหันจำนวนทั้งสิ้น 24 อัน ซึ่งนับเป็นจุดเริ่มต้นของการใช้พลังงานน้ำขึ้นน้ำลงตั้งแต่นั้นมา


          ด้วยความที่พลังงานน้ำขึ้นน้ำลงนั้นเป็นพลังงานที่สะอาด และถ้าเทียบกับพลังงานทางเลือกอื่นๆเช่นพลังงานจากแสงอาทิตย์และพลังงานลม พลังงานน้ำขึ้นน้ำลงสามารถคาดเดาได้ง่ายกว่าและมีความมั่นคงมากกว่า เช่นสำหรับพลังงานแสงอาทิตย์ในบางฤดูกาลแสงอาทิตย์จะน้อยกว่าปรกติหรือในบางวันมีเมฆมากเป็นต้น มันจึงเป็นพลังงานที่เราควรให้ความสนใจมากยิ่งขึ้น แต่ก็ยังคงมีปัญหาท้าทายที่ต้องแก้ไขเช่น การให้พลังงานแต่ละช่วงเวลาของวันมีการเปลี่ยนแปลงตลอดอยู่ที่ระดับของน้ำ และสำหรับบางพื้นที่ชายฝั่งเช่นในประเทศไทยหรือบริเวณภูมิภาคอื่นๆของโลกระดับความแตกต่างของน้ำขึ้นน้ำลงน้อยกว่า 5 เมตร เช่นปากแม่น้ำระนอง จังหวัดระนองค่าเฉลี่ยตลอดทั้งปีน้ำขึ้นสูงสุดประมาณ 2 เมตร ซึ่งต่ำกว่าค่าที่จะนำมาใช้ผลิตไฟฟ้าได้ ซึ่งสิ่งนี้ยังเป็นปัญหาให้นักวิทยาศาสตร์ต้องหาหนทางแก้ไขพัฒนาต่อไป

 

อ้างอิง
 

• Rourke, F. O., Boyle, F., & Reynolds, A. (2010). Tidal energy update 2009. Applied Energy, 87(2), 398-409.
• Moriarty, P., & Honnery, D. (2012). What is the global potential for renewable energy?. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 16(1), 244-252.
• tide.  (2015). Encyclopædia Britannica. Encyclopædia Britannica Ultimate Reference Suite.  Chicago: Encyclopædia Britannica. 
• https://www.youtube.com/watch?v=VkTRcTyDSyk
• https://www.youtube.com/watch?v=2knGB8gK7UY