🌊 𝐎𝐬𝐦𝐨𝐭𝐢𝐜 𝐏𝐨𝐰𝐞𝐫 𝐏𝐥𝐚𝐧𝐭: พลังงานจาก “ความเค็ม” — โอกาสใหม่ของธุรกิจพลังงานสะอาด 💧⚡
รู้ไหมครับว่า “เพียงแค่ผสมน้ำจืดกับน้ำทะเล” ก็สามารถผลิตกระแสไฟฟ้าได้จริง — แนวคิดนี้เกิดขึ้นตั้งแต่ ปี 1954 โดยนักวิทยาศาสตร์ชื่อ R.E. Pattle ที่ตั้งคำถามว่า “ถ้าแม่น้ำไหลลงทะเลโดยไม่หยุด ทำไมเราไม่เปลี่ยนพลังงานนั้นให้กลายเป็นไฟฟ้า?” นี่คือจุดเริ่มต้นของเทคโนโลยี “Osmotic Power” หรือที่เรียกว่า “𝐁𝐥𝐮𝐞 𝐄𝐧𝐞𝐫𝐠𝐲”
💡 จากแนวคิดในแล็บ → สู่นวัตกรรมจริง ⚙️
● ในปี 2009 โครงการทดลองแห่งแรกของโลก หรือ โรงงานต้นแบบ (prototype) เกิดขึ้นที่ นอร์เวย์ โดยบริษัท Statkraft
● ต่อมาในปี 2023 เดนมาร์กได้เปิดโรงไฟฟ้าออสโมซิสเชิงพาณิชย์แห่งแรกของโลกที่เมือง Mariager โดยบริษัท SaltPower (ขนาด~ 100 กิโลวัตต์)
● ล่าสุดในปี 2025 ญี่ปุ่นเปิดโรงไฟฟ้าออสโมซิสเชิงพาณิชย์แห่งแรกของเอเชีย ที่เมืองฟุกุโอกะ โดยใช้ “น้ำเค็มเข้มข้นจากโรงกลั่นน้ำทะเล” ผสมกับ “น้ำจืดจากระบบบำบัด” เพื่อผลิตไฟฟ้าอย่างต่อเนื่อง (ขนาด~ 110 กิโลวัตต์)
⚗️ หลักการพื้นฐาน: พลังจาก “ความต่างของความเค็ม”
● ธรรมชาติของน้ำคือ มันจะพยายามปรับสมดุลความเข้มข้นของเกลือ ถ้าเราแบ่งน้ำจืดและน้ำเค็มออกจากกัน คั่นด้วยเยื่อกรองกึ่งซึมผ่าน (Semipermeable Membrane) น้ำจากฝั่งน้ำจืดจะ “ไหลผ่าน” เยื่อไปยังฝั่งน้ำเค็ม เพื่อให้ความเข้มข้นสมดุลกัน
● การไหลนี้เรียกว่า “ออสโมซิส (Osmosis)” และแรงดันที่เกิดขึ้นจากการไหลของน้ำนี้สามารถนำไปใช้ผลิต “พลังงานไฟฟ้า” ได้
🏭⚡️ กระบวนการผลิตไฟฟ้า Osmotic ของ Fukuoka
1️⃣ หลักการสำคัญ
● ใช้ ความต่างของความเค็มระหว่างน้ำจืดและน้ำเค็ม เพื่อสร้าง “แรงดันออสโมซิส”
● น้ำจากฝั่งน้ำจืด จะซึมผ่านเยื่อกรองกึ่งซึมผ่าน ไปยังฝั่งน้ำเค็ม
● การไหลนี้ทำให้ฝั่งน้ำเค็มมีแรงดันสูงขึ้น และแรงดันนี้ถูกนำไปใช้ หมุนกังหันผลิตไฟฟ้า
2️⃣ โครงสร้างระบบ
● ระบบประกอบด้วยถังน้ำ 2 ถัง:
=> ถังฝั่งน้ำจืด (Freshwater Chamber) → จากน้ำบำบัดหรือน้ำแม่น้ำ
=> ถังฝั่งน้ำเค็มเข้มข้น (Brine Chamber) → จากน้ำทิ้งโรงกลั่นน้ำทะเล (Desalination Brine)
● ตรงกลางคือ เยื่อกรองพิเศษ (Membrane Module)
=> อนุญาตให้เฉพาะน้ำ (H₂O) ผ่านได้ แต่เกลือ (NaCl) ผ่านไม่ได้
● เมื่อแรงดันสะสมถึงระดับหนึ่ง → น้ำฝั่งเค็มจะถูกปล่อยผ่าน กังหัน (Turbine) → หมุน เครื่องกำเนิดไฟฟ้า (Generator)
3️⃣ วัสดุและเทคโนโลยี
● ใช้เมมเบรนที่พัฒนาใหม่จาก โพลีเมอร์นาโน (Nano-structured Polymer Membrane) เพื่อเพิ่มการไหลของน้ำและลดการอุดตัน (Fouling)
● ออกแบบระบบ Pressure-Retarded Osmosis (PRO)
ซึ่งเป็นเทคโนโลยีที่ได้รับการพัฒนาโดยนักวิทยาศาสตร์ Sidney Loeb ตั้งแต่ปี 1975
● ใช้ ระบบควบคุมอัตโนมัติ (Smart Flow Control) เพื่อรักษาความต่างความเค็มให้คงที่
4️⃣ ผลลัพธ์จากการผลิต
● ผลิตไฟฟ้าได้ประมาณ 880,000 กิโลวัตต์-ชั่วโมงต่อปี (kWh/yr)
● เพียงพอสำหรับไฟฟ้าใช้ในบ้าน ~220 ครัวเรือนต่อปี
● พลังงานส่วนใหญ่ถูกใช้เลี้ยงระบบของ โรงกลั่นน้ำทะเล (Desalination Plant) ข้างเคียง
● ผลิตได้ ตลอด 24 ชั่วโมง เพราะไม่ต้องพึ่งแสงแดดหรือลม
5️⃣ จุดเด่นเชิงเทคนิค
● ผลิตไฟได้ต่อเนื่อง (Baseload Renewable)
● ใช้ของเสีย (น้ำเค็มเข้มข้นจากโรงกลั่นน้ำทะเล) ให้เกิดมูลค่า
● ไม่ปล่อยคาร์บอนขณะเดินระบบ
● บูรณาการระหว่าง “ระบบน้ำ” กับ “ระบบพลังงาน”
6️⃣ ความท้าทายที่ยังมี
● ประสิทธิภาพพลังงานสุทธิยังต่ำ (ต้องสูญเสียพลังงานในการปั๊มน้ำ)
● เมมเบรนยังมีต้นทุนสูงและเสื่อมเร็วเมื่ออุดตัน
● ต้องอยู่ใกล้แหล่งน้ำจืดและน้ำเค็มเพื่อความคุ้มค่าทางเศรษฐศาสตร์
🔋 แม้โรงไฟฟ้าฟุกุโอกะจะผลิตไฟได้เพียง 880,000 kWh/ปี (พอสำหรับราว 220 ครัวเรือน) แต่สิ่งสำคัญคือ “การพิสูจน์ว่าทำได้จริงในเชิงพาณิชย์”
🚩 แหล่งที่มา:
● Pattle, R. E. (1954). Production of electric power by mixing fresh and salt water in the hydroelectric pile. Nature, 174(4431), 660.
● Loeb, S. (1975). Production of energy from concentrated brines by pressure-retarded osmosis. Journal of Membrane Science, 1(1), 49-63.
● IRENA (2014). Salinity Gradient Energy: Technology Brief.
● SaltPower. (2015). SaltPower is the World's first commercial energy production technology based on osmotic energy.
● Statkraft Osmotic Power Prototype, Hurum, Norway (2009).
● The Guardian (2025). Japan opens Asia’s first osmotic power plant in Fukuoka.
● Interesting Engineering (2025). Asia’s first osmotic power plant opens in Fukuoka, Japan.
● ZME Science (2025). Japan just switched on Asia’s first osmotic power plant.
#OsmoticPower #BlueEnergy #RenewableEnergy #Innovation #Japan #Fukuoka #Sustainability #EnergyTransition #CleanTech #WaterEnergyNexus
#NetZeroTechup #NetZero #GlobalWarming
โฆษณา
- ดาวน์โหลดแอปพลิเคชัน
- © 2025 Blockdit
