Case Study : next 100 years - part 1

พลังงานเชื้อเพลิงประเภท ฟอสซิล จะต้องยุติลง

ปัจจัยหลักการดำรงชีพ พลังงานเป็นสิ่งที่จำเป็นมากที่สุด เดิมด้วยพัฒนาการของ
มนุษย์จากอดีตที่อยู่ในถ้ำ มีความจำเป็นเพียงใช้พลังงาน สำหรับหุงต้มหาอาหาร
ความฉลาด ของมนุษย์ต่อมาทำให้ มีความสามารถนำพลังงานต่างๆ ตั้งแต่ฟืน
ถ่าน ถ่านหิน น้ำมัน ก๊าซ มาใช้อำนวยความสะดวกสบาย ด้านต่างๆมากขึ้น เช่น
ผลิต เป็นพลังงานไฟฟ้า หรือ สำหรับยานพาหนะเพื่อคมนาคม ตามลำดับ

จากป่าไม้นำมาใช้เป็นฟืน ถ่านเริ่มหมดไป ปัจจุบันน้ำมันดิบเริ่มพร่องไปอีกคาดว่า
ราว 60 ปี ข้างหน้าอาจเกิดขาดแคลน ส่งผลกระทบต่อประชากรโลกได้รุนแรงขึ้น
แม้ว่าวันนี้ถ่านหิน และก๊าซ อาจยังพอมีอยู่ แต่ภายในอีกไม่กี่ร้อยปี จะเข้าสู่ภาวะ
ขาดแคลนเช่นกัน

สิ่งที่ประจักษ์ก่อนที่จะขาดแคลนไปทั้งหมด เข้ามาเกี่ยวข้องคือ ปัญหาของเรื่อง
การเปลี่ยนแปลงสภาพอากาศโลก ปริมาณเผาผลาญพลังงานเชื้อเพลิง ประเภท
ฟอสซิลปริมาณสูงขึ้นมาก ก๊าซคาร์บอนเป็นปรากฏการณ์ ปฏิกิริยาเรือนกระจก
ทำให้อุณหภูมิโลกสูง จึงเกิดการรณรงค์เพื่อให้ ลดการใช้พลังงานที่เป็นปัญหาต่อ
โลก มีแนวโน้มเข้มงวดขึ้นเรื่อยๆ จากประชาคมโลก

แม้ว่าเราอาจมีพลังงานน้ำจากเขื่อน เพื่อผลิตเป็นกระแสไฟฟ้า ก็ไม่เพียงพอต่อ
อัตราการ เพิ่มอย่างรวดเร็วของประชากร การสร้างเขื่อนเพิ่ม เป็นประเด็นมีฝ่ายที่
เห็นด้วย และไม่เห็นด้วย ตลอดเวลา ด้วยเรื่องที่อาจกลายเป็นการทำลายระบบ
นิเวศอันเหลืออยู่อย่างน้อยนิด ในแต่ละประเทศเมื่อเทียบอัตราส่วนประชากร

ทางออกเรื่องสร้างโรงฟ้าพลังงานนิวเคลียร์ ยังมีการคัดค้าน อย่างกว้างขวางมาก
เนื่องจากมีอัตราความเสี่ยงสูง ต่อเนื่องอีกนับหลายพันปี ของกัมมันตรังสีซึ่งไม่
สามารถทำลายให้สิ้นซาก เป็นทางออกเริ่มตีบตัน ต่อการหาพลังงานทดแทน

ด้วยเหตุผลดังกล่าว หากเกิดการยุติหมดลง ของเชื้อเพลิง และหาทางออกใหม่
ไม่ได้ชัดเจน ประชากรต้องประสบวิกฤต เรื่องพลังงาน ส่งผลต่อไปยังระบบการ
ดำรงชีพอย่างแน่นอน

ความเป็นอยู่ในอดีตมนุษย์ 4,000 ปีที่แล้ว จากหลักฐานทางโบราณคดี

ปัจจุบันโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ทั่วโลก มี 480 แห่งใน 44 ประเทศ เมื่อ ปี ค.ศ.1986
โรงผลิตไฟฟ้า Chornobyl nuclear power station (USSR, Ukraine) เกิดระเบิด
มีผู้เสียชีวิต 31 คน บาดเจ็บพิการ จากกัมมันตรังสี 1,000 คนในทันที และต้อง
อพยพทิ้งบ้านเรือน 135,000 คน หลังจากเกิดเหตุไปแล้ว ประมาณว่ามี ผู้เสียชีวิต จากโรคมะเร็งภายหลัง ราวนับหมื่นราย

อีกนับร้อยแห่งจะยังไม่เกิดปัญหาเช่นนี้ ก็คงไม่ได้หมายความว่าปลอดภัย 100%
เพราะกัมมันตรังสี อาจรั่วออกมาปะปนในอากาศได้ตลอดเวลา สู่ชั้นบรรยากาศ
ผสมกับฝนตกลงเป็นฝนกรด บางแห่งโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ใต้ดิน Yucca Mountain
ในอเมริกามีผลกระทบต่อสภาพแวดล้อมน้ำใต้ดิน โดยแทบไม่ทราบล่วงหน้าเลย
การแผ่กระจาย รังสีเป็นเรื่องที่อันตรายอย่างยิ่ง

ในทางทฤษฎี การขจัดทิ้งปริมาณมากๆของ Uraniun แม้ว่ามีระบบที่ฝังลงสู่ใต้ชั้น
ลึกของดินก็ตาม การแผ่กระจายของรังสี อาจมีผลกระทบอนาคตในระยะยาวพันปี
โดยยังไม่เข้าใจถ่องแท้ การขจัดสิ่งเหลือใช้ของกากกัมตรังสีมีค่าใช้จ่ายสูงมาก

เพราะฉะนั้นการแก้ปัญหาด้านพลังงานด้วยการสร้างโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ ไม่ใช่
ทางออกที่ดีต่อประชากรโลกโดยรวม กลับอาจนำปัญหาใหญ่หลวงมาสู่ประเทศ
นั้นๆได้ จึงเป็นเรื่องกังวลใจต่อกรณีนี้เสมอมา

และเชื่อว่าโอกาส ได้รับความเห็นชอบจากประชากรแต่ละประเทศ น้อยลงทุกวัน

Chornobyl nuclear power station (USSR, Ukraine) เกิดปัญหาเมื่อ ค.ศ. 1986

Solar Cells เป้าหมายแรก พลังงานทดแทนในอนาคต

ย้อนกลับไปเมื่อ ค.ศ. 1953 ด้วย Bell telephone มีปัญหาระบบโทรคมนาคม
ขณะนั้น ต้องการที่จะใช้แบตเตอรี่ชนิดแห้ง จึงมอบหมายให้ Bell laboratories
ทำการทดลองว่าสามารถ จะเก็บประจุไฟฟ้าได้หรือไม่ ปรากฏว่าค้นพบว่า

สามารถเก็บกักไว้ได้ใน Solar cells จึงเกิดแนวคิดต่อเนื่อง ทดลองพบว่า ธาตุ
Selenium solar cells ขนาด 1 ตรม. สามารถเก็บไฟฟ้าได้ 5 watts ซึ่งยังน้อย
แต่นับว่าเป็นจุดเริ่มต้นครั้งแรก

ภายหลังมีการพัฒนาจนพบว่า ธาตุ Silicon มีคุณสมบัติดีกว่า ท้ายสุด ค.ศ. 1954
ได้ทดลองสำเร็จและสร้างเป็น PV module เป็นครั้งแรกของโลกถือว่าถือว่าเป็นยุค
เริ่มต้น ในการใช้พลังงานจากแสงอาทิตย์ และได้นำมาใช้กับดาวเทียม ยานสำรวจ
อวกาศ หุ่นยนต์ขนาดเล็ก ส่งไปสำรวจพื้นผิวดาวเคราะห์ต่างๆ ปัจจุบันยังสามารถ
ใช้งานได้ปกตินับหลายปีต่อเนื่อง

PV module ชุดแรกของโลก เมื่อปี ค.ศ. 1954 ของ Bell Solar Battery
ขณะนั้นยังไม่ได้ทำเป็นเชิงทางการค้า แต่ได้แสดงให้คนทั่วไปได้รู้จัก

ยานสำรวจอวกาศ ดาวเทียมทุกลำ ใช้พลังงานจากแสงอาทิตย์

พลังงานแสงอาทิตย์คือ ทางออกที่ปลอดภัย แต่ลงทุนสูงจริงหรือ

ความกระตือรือร้น ของการเตรียมการเรื่องพลังงานนับวันยิ่งเข้มข้นขึ้น คำตอบ
ส่วนใหญ่ มุ่งไปที่พลังงานจาก ดวงอาทิตย์ พลังงานจากไบโอดีเซล พลังงาน
จากลม พลังงานน้ำจากเขื่อน ปัญหาคือ อะไรเหมาะ อะไรดีกว่าอะไร

ประเด็นสำคัญต้องย่อมรับคำว่า เคยชินและสะดวก แน่นอนตลอด 100 ปี ความ
สะดวกสบายด้วยพลังงานไฟฟ้าและน้ำมัน หากเป็นพลังงานชนิดอื่น จำต้องลด
ความสะดวก เช่น ก่อนหน้านี้คือ พลังงานไอน้ำ

การจำยอม ซื้อหาพลังงานที่แพงขึ้นจากผู้ผลิต เพราะน้ำมัน ก๊าซ มีไม่พอเพียง
และไม่มากเหมือนเดิมแล้ว คงปฏิเสธไม่ได้ว่า โดยหลายประเทศส่วนใหญ่
แม้แต่ประเทศไทย ก็มิได้นิ่งนอนใจกับปัญหาการขาด แคลนพลังงาน ทางออก
อยู่หลายวิธี ทั้งนี้คงขึ้นกับองค์ประกอบของฐานะการลงทุน หรือคำนึงถึงสภาพ
แวดล้อม ที่อาจได้รับผลกระทบในด้านต่างๆมากน้อยเพียงใด

ในประเทศอเมริกา The world's largest solar thermal power plant ได้เริ่ม
มาตั้งแต่ปี ค.ศ.2000 มีเป้าหมาย สร้างแผงรับพลังงานจากดวงอาทิตย์ (Photovoltaics) เรียกว่า PV บริเวณ Southwest จำนวน 30,000 ตารางไมล์
ให้แล้วเสร็จภายในปี 2050 ผลิตเป็นกระแสไฟฟ้าทดแทนจากการใช้น้ำมัน

หากสามารถผลิตได้เกินความต้องการ จะทำการเพิ่มความดันอัดเก็บไว้ในโพรง
ถ้ำใต้ดิน สามารถนำมาใช้ใหม่ได้เป็นเทคโนโลยี่ใหม่ จะพัฒนาให้สมบูรณ์ภายใน
ปี ค.ศ. 2020 เช่นกัน

The world's largest solar thermal power plant ประเทศอเมริกา

มีแผนการณ์ ร่วมกันนำเอาพลังงานจากดวงอาทิตย์ ในรูปแบบต่างๆ
มาผสมผสานกันดังนี้

1. Technology Photovoltaics
    (เซลล์แสงอาทิตย์)
    มีเป้าหมายเรียกว่า Solar farms บนพื้นดิน 30,000 ตารางไมล์
    จะได้กระแสไฟฟ้า 2,940 GW

2. Technology Compressed-Air Energy storage
   (การเพิ่มความดันพลังงานที่ได้จากเซลล์แสงอาทิตย์)
   ไว้ในโพรง ถ้ำใต้ดิน 535 ล้านลูกบาศก์ฟุต โดยสามารถนำกลับมาใช้
    สำหรับกลางคืน ได้ 558 GW

3. Technology Concentrated Solar power
   (การรวมพลังงานเซลล์แสงอาทิตย์จากแหล่งอื่น)
    มีเป้าหมาย บนพื้นดิน 16,000 ตารางไมล์ จะได้กระแสไฟฟ้า 558 GW

โดยรวมแล้วสามารถขยายรองรับการปล่อย กระแสไฟฟ้าแรงสูงแบบใหม่
(New High-voltage DC) ยาวได้ระหว่าง 100,000-500,000 ไมล์

ว่ากันตามจริงแล้ว ในหลายประเทศนั้นได้นำพลังต่างๆ จากธรรมชาติมาใช้
ประโยชน์อย่างคุ้มค่า นับกันมากกว่า 10-20 ปีขึ้นไป และไม่ได้สร้างปัญหาผล
กระทบดังทุกวันนี้ ตัวอย่างจากนับหลายสิบแห่ง เช่น

Virginia - Pumped storage station

เขื่อนแรงดันน้ำ (Virginia - Pumped storage station) ตั้งอยู่ที่ประเทศอเมริกา
Bath County, Virginia ใช้กังหันหมุนผลิตกระแสไฟฟ้า จำนวน 6 ชุดผลิตกระแส
ไฟฟ้าได้ 2,100 MW ใช้สำหรับ 6 รัฐในอเมริกาเริ่มผลิตมาตั้งแต่ ค.ศ.1985

Itaipu - Hydro power station

เขื่อนพลังงานน้ำ (Itaipu - Hydro power station) ตั้งอยู่ที่ประเทศ Brazil
ใช้กังหันหมุนผลิตกระแสไฟฟ้า จำนวน 17 ชุด ผลิตกระแสไฟฟ้าได้ 12,870 MW
(10 เท่าของโรงงานผลิตไฟฟ้าแบบนิวเคลียร์) เริ่มผลิตกระแสไฟฟ้ามาตั้งแต่
ค.ศ. 1984 ป้อนกระแสไฟฟ้าใช้ในประเทศ Brazil ได้ 26% และประเทศ
Paraguay ถึง 78%

La Rance - Tidal power plant

เขื่อนพลังงานน้ำขึ้น-น้ำลง หรือคลื่นน้ำ (La Rance - Tidal power plant)
ตั้งอยู่ที่ Mont Saint Michel ประทศฝรั่งเศล ใช้กังหันหมุนผลิตกระแสไฟฟ้า
จำนวน 24 ชุด ผลิตกระแสไฟฟ้าได้ 68 MW ป้อนไฟฟ้าได้ 160,000 ครัวเรือน

Offshore wind farms

กังหันพลังลมใกล้ฝั่ง (Offshore wind farms) ตั้งอยู่ที่ประเทศ Denmark
มี 2 แห่งแต่ละแห่งผลิตกระแสไฟฟ้าได้ 160 MW ขณะนี้หลายแห่งกำลังอยู่
ระหว่างพัฒนา เมื่อเสร็จสมบูรณ์ สามารถจะผลิตกระแสไฟฟ้าได้ 322-420 MW

นอกจากนั้นยังมีในบางประเทศ เช่น ไอซ์แลนด์ นำพลังงานความร้อนใต้พื้นโลก
มาผลิตเป็นพลังงานใช้ในหลายรูปแบบ การนำพลังงานลักษณะดังกล่าวมาใช้
จะขึ้นอยู่กับ ลักษณะที่ตั้งของภูมิประเทศ เช่น ใกล้แนวภูเขาไฟ ใกล้แหล่งน้ำ
ร้อนใต้พื้นโลก

นั่นหมายความว่า หลายประเทศหันมาเตรียมพร้อม เรื่องพลังงานแสงอาทิตย์
และพลังงานจากธรรรมชาติที่ทดแทน แต่ทั้งหมดขึ้นอยู่กับเงื่อนไข ของสภาพ
ภูมิประเทศ ใช้ในการผลิตพลังงานไฟฟ้าจากต้นทุน ไม่ต้องซื้อหาตราบชั่วชีวิต
โดยเฉพาะพลังงานแสงอาทิตย์ ทุกคนสามารถเก็บเกี่ยวนำมาใช้ได้โดย ไม่ต้อง
มีข้อห้าม สิทธิ์ทางกฎหมายใดๆ ตราบมีแสงอาทิตย์ส่ิองลงมาถึงบ้าน

สำหรับในแถบเส้นสูตรศูนย์ เช่นประเทศไทย พลังงานแสงอาทิตย์จะได้เปรียบ
เปรียบกว่าพลังลม ด้วยเหตุที่อยู่ในเขตรับรังสีจากดวงอาทิตย์ ส่วนพลังงานลม
อาจจะไม่คุ้มค่าด้วยกลไกอากาศเขตร้อน ที่จะยกตัวสูง และพัดลาดต่ำลงสู่เขต
อบอุ่น จึงสังเกตเห็นว่าหลายประเทศ ในเขตอบอุ่น เขตหนาว มีโครงกังหันลม
มากมายกว่า พลังงานแสงอาทิตย์

ในทางตรงกันข้ามส่วนเขตร้อนก็เน้นหนัก มาด้านพลังงานจากแสงอาทิตย์ และ
แน่นอนที่สุด ประชากรโลกต้องมารวมกันใช้พลังงานไฟฟ้าที่ผลิตจากทั้ง 2 ระบบ
มากขึ้น

แต่เวลาที่จะเกิดปัญหากับประชากรนั้นไม่ได้คอยใคร หนทางที่เป็นไปได้ ก็คือ
ต้องช่วยตนเองในระดับหนึ่ง หากสามารถกระทำได้ เพื่อลดภาระค่าน้ำมันที่แพง
อนาคตก็กลายเป็นของมีค่า แพงกว่าอาหาร

แม้ว่าในช่วงวิกฤตเศษฐกิจโลก ปี 2008-2009 ทำให้จับจ่ายน้อยลง ส่งผลต่อ
ราคาน้ำมันถูกลงกว่าก่อนหน้านี้ ราคาน้ำมันที่ต่ำลงไม่มีความยั่งยืน หากเศษฐกิจ
เริ่มฟื้นตัว ราคาน้ำมันคงถีบตัวขึ้นไปอย่างหลีกเหลี่ยงไม่ได้ เพราะเป็นเป้าหมาย
ของวงการค้าน้ำมันอยู่แล้ว

ความจำเป็นที่จะต้อง สร้างวิธีผลิตกระแสไฟฟ้าจากแสงอาทิตย์ไว้ใช้เองในบ้าน
ถึงอาจไม่สะดวกนัก คงดีกว่าไม่มี หลายคนคงบอกว่าเป็นไปได้ยาก เพราะต้นทุน
แพง ในความจริงคำว่าแพง เพราะเปรียบเทียบ กับค่ากระแสไฟฟ้าที่จ่ายไประยะ
ยาวมีความคุ้มค่าอย่างเห็นได้ชัด เฉพาะอย่างยิ่งมีเทคนิคใหม่เกิดขึ้นเสมอมา
สามารถประหยัดการลงทุนได้มากขึ้นตามลำดับ มีสะดวกขึ้นของระบบ แน่นนอน
มีความปลอดภัยกว่า ซึ่งในประเทศแถบยุโรปได้รับการสนับสนุนจากภาครัฐ
ทำให้มีแรงจูงใจต่อการลงทุนในครัวเรือน

ในทุกวันนี้ มีอีกหลายประเทศค่า กระแสไฟฟ้าอยู่ในระดับราคาต่ำ แต่ข้างหน้า
จะไม่ต่ำเหมือนเดิม ด้วยต้นทุนน้ำมัน และเงื่อนไขสัญญาเกียวโต ที่ทุกประเทศ
ต้องร่วมแก้ไขปัญหา ด้วยเหตุผลสำคัญอีกประเด็น คือ ถ้าประชากรโลกแต่ละ
บ้านใช้ แผงพลังงานแสงอาทิตย์สัก 2 แผ่น ที่มีขนาด 800 Kwh จะสามารถลด
การเกิดก๊าซเกิดคาร์บอนได้ 1,000 ปอนด์ ต่อครอบครัว

อย่างไรก็ตามขณะนี้ การใช้พลังงานแสงอาทิตย์ในประเทศไทยนั้นยังไม่ประสบ
ผลสำเร็จด้วยในครั้งแรกการลงทุนสูงมาก มีระยะคืนทุนที่ยาวนานและภาครัฐ
ไม่ให้การสนับสนุนในเขตเมือง ซึ่งเป็นพื้นที่สิ้นเปลืองสูง นโยบายหลายครั้งเหมือน
ดูสับสน มุ่งเป้าอย่างไม่ตรงประเด็น คล้ายหาคะแนนนิยม มากกว่าตั้งใจจริง