Solar Vengers นวัตกรรมที่จะทำให้คนไทยไม่กลัวแดด

หากโลกนี้สามารถเก็บเกี่ยวพลังงานจากแสงอาทิตย์ขนาด 1 เทระเมตร (TM) ได้เพียง 1 เปอร์เซ็นต์ นั่นก็จะเพียงพอต่อความต้องการใช้พลังงานทั้งหมดแล้ว

ด้วยปริมาณที่มหาศาลราวกับไม่มีวันหมดไป รวมถึงการเป็นพลังงานสะอาด ทำให้พลังงานแสงอาทิตย์กลายมาเป็นพลังงานทางเลือกที่หลายประเทศเลือกใช้ ทั้งการเปลี่ยนเป็นความร้อน (Solar Thermal) ในรูปแบบอุณหภูมิต่ำหรือน้อยกว่า 150 องศาเซลเซียสเพื่อใช้ในครัวเรือน และอุณหภูมิกลางถึงสูง 150-600 องศาเซลเซียส เพื่อใช้ผลิตไฟฟ้า ด้วยเทคโนโลยีการรวมแสง (Solar Concentrator) ซึ่งทำอุณหภูมิได้กว่า 1,000 องศาเซลเซียส และการรวมแสงแบบพาราโบลา (Solar Parabolic) ที่เคลื่อนที่ตามแสงอาทิตย์ ซึ่งมีประสิทธิภาพราว 20 เปอร์เซ็นต์ 

ในประเทศไทยเราสามารถเก็บเกี่ยวพลังงานแสงอาทิตย์ได้ดี เนื่องจากรับความเข้มของแสงอาทิตย์ได้สูงถึง 18 เมกะจูล/ตารางเมตร ทว่าการนำมาใช้กลับยังทำได้ไม่เพียงพอ ปัจจุบันจึงมีการคิดค้นเทคโนโลยีที่ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการเก็บเกี่ยวพลังงานแสงอาทิตย์ โดยศูนย์นาโนเทคโนโลยีแห่งชาติ (NANOTEC) ได้พัฒนาสารเคลือบเพื่อป้องกันฝุ่นบนแผ่นโซลาร์เซลล์ หรือ Solar Concentrator with Graphene Absorber ซึ่งเป็นผลงานวิจัยสารเคลือบผิวจากอนุภาคนาโนกราฟีนและนาโนซิลิกา สำหรับดูดซับพลังงานจากการรวมแสงอาทิตย์ที่ทนทานต่อสภาวะความร้อนสูงมากกว่า 500 องศาเซลเซียส มีความยึดเกาะสูง และทนต่อการยืดหดจากความร้อนของพื้นผิวโลหะ นอกจากนี้ ยังสามารถเตรียมได้จากกระบวนการแบบ Wet Process และขยายกำลังการผลิตได้ ช่วยทดแทนกระบวนการเคลือบแบบสุญญากาศขั้นสูงที่ต้องใช้เทคโนโลยีจากต่างประเทศ สารเคลือบดังกล่าวถูกนำไปใช้บนแผงผลิตพลังงานรวมจากแสงอาทิตย์แบบพาราโบลิกของบริษัท เอ ที อี จำกัด อ.บางปะกง จ.ฉะเชิงเทรา โดยสามารถรวมแสงได้อุณหภูมิ 500 องศา เพื่อผลิตไอน้ำที่ความร้อน 450 องศา ความดัน 30 บาร์ และเปลี่ยนเป็นไอน้ำแรงดันสูงก่อนนำมาปั่นไฟเพื่อใช้ในโรงงานได้ ทั้งนี้ ดร.พิศิษฐ์ คำหน่อแก้ว ดร.ธันยกร เมืองนาโพธิ์ คฑาวุธ โลหะเวช และทิพวรรณ สดใส นักวิจัยกลุ่มวิจัยวัสดุผสมและการเคลือบนาโน ทีมวิจัยนวัตกรรมเคลือบนาโน ได้รับรางวัลเหรียญทองเกียรติยศ (Gold Medal with the Congratulations of the Jury) และรางวัล Special Award จากผู้แทนกระทรวงศึกษาธิการและวิทยาศาสตร์แห่งสหพันธรัฐรัสเซีย จากผลงานสารเคลือบดูดซับความร้อนด้วยอนุภาคนาโนกราฟีน-ซิลิกา สำหรับแผงพลังงานรวมแสงอาทิตย์แบบราง 

แม้ประเทศไทยจะมีนวัตกรรมใหม่ ๆ ในการนำพลังงานแสงอาทิตย์มาใช้ประโยชน์อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น แต่ก็ยังคงมีคำถามถึงความคุ้มค่าของการลงทุนกับพลังงานแสงอาทิตย์ (Energy Payback Period - EPBP) โดยเฉพาะระยะเวลาคืนทุนพลังงานของเทคโนโลยีแต่ละชนิดซึ่งยังคงเป็นที่ถกเถียง แม้กระนั้น การเติบโตของการลงทุนด้านพลังงานแสงอาทิตย์ก็ยังคงเติบโตกว่า 2.5 ล้านล้านเหรียญสหรัฐฯ โดยมีจีนเป็นประเทศที่มีการลงทุนสูงที่สุดในโลก คงต้องจับตาดูกันต่อไปว่ามนุษย์จะสร้างสรรค์อะไรได้ใหม่เกี่ยวกับแหล่งพลังงานสะอาดนี้ในอนาคต 

ที่มาภาพ : Daoudi Aissa/Unsplash

ที่มา :
การบรรยายเรื่อง “เทคโนโลยีพลังงานแสงอาทิตย์” โดย ดร.พิศิษฐ์ ตำบ่อแก้ว
กิจกรรมเวิร์กช็อป Solar Vengers กลุ่ม MakerVenger
ทีมวิจัยนวัตกรรมเคลือบนาโน ศูนย์นาโนเทคโนโลยีแห่งชาติ ในกิจกรรมเวิร์กช็อป Solar Vengers กลุ่ม MakerVenger จัดโดย CEA วันที่ 16 พฤศจิกายน 2562
บทความ “นักวิจัยนาโนเทค สวทช. คว้ารางวัลเหรียญทองเกียรติยศ (Gold Medal with the Congratulations of the Jury) จากงานประกวดสิ่งประดิษฐ์นานาชาติ The 47th International Exhibition of Inventions Geneva นครเจนีวา สมาพันธรัฐสวิส” จาก nanotec.or.th

เรื่อง : ปิยวรรณ กลิ่นศรีสุข