สแกนเพื่ออา่ น e-book นางสาวเยาวลกั ษณ์ กล้วยน้อย ศูนย์วทิ ยาศาสตร์เพอื่ การศึกษาสระแก้ว
ฐานการเรียนรู้ผ่านนิทรรศการ เร่อื ง พลังงานทดแทน
แผนการจดั กจิ กรรมการเรยี นรู้ เร่ือง พลังงานทดแทน แนวคิด พลังงานทดแทนเปน็ ฐานการเรียนรผู้ ่านนิทรรศการเกยี่ วกับพลังงานลม พลงั งานน้า พลงั งาน แสงอาทิตย์ พลังงานชีวมวล พลังงานความร้อนใต้พิภพ และพลังงานนวิ เคลยี ร์ ในการจดุ ประกายความคดิ ทางด้านวทิ ยาศาสตรใ์ หก้ ับผู้รบั บริการ โดยผรู้ ับบรกิ ารสามารถแลกเปลยี่ นเรียนรู้ร่วมกันดว้ ยวธิ กี ารดูวดิ ทิ ัศน์ กับสื่อการเรียนรู้แบบจา้ ลอง ท้าให้ผรู้ ับบรกิ ารเห็นความสา้ คัญของการเรียนรวู้ ิทยาศาสตรท์ ่สี อดคล้องกบั ชวี ติ ประจา้ วัน วัตถุประสงค์ แลกเปล่ียนเรียนรู้พลังงานลม พลังงานน้า พลงั งานแสงอาทติ ย์ พลงั งานชีวมวล พลังงานความร้อนใต้ พภิ พ และพลงั งานนวิ เคลยี ร์ เนอ้ื หา 1. พลงั งานลม 2. พลังงานนา้ 3. พลังงานแสงอาทติ ย์ 4. พลังงานชีวมวล 5. พลงั งานความร้อนใต้พิภพ 6. พลังงานนิวเคลยี ร์ ขั้นตอนการจดั กจิ กรรมการเรียนรู้ ขนั ตอนท่ี 1 กิจกรรมการเรยี นรูป้ ระสบการณ์ทางวทิ ยาศาสตร์ (S : Science Experience Activity) 1. ผู้จัดกิจกรรมทกั ทายและแนะน้าตนเองกบั ผู้รับบรกิ าร และชแี จงวัตถปุ ระสงค์ของฐานการเรยี นรู้ ผา่ นนิทรรศการ เรื่อง พลังงานทดแทน ซงึ่ ฐานการเรยี นรู้ผา่ นนทิ รรศการนีมวี ตั ถปุ ระสงคเ์ พ่ือใหผ้ ู้รับบริการ แลกเปลย่ี นเรียนรูเ้ กยี่ วกับพลงั งานลม พลังงานน้า พลงั งานแสงอาทติ ย์ พลังงานชีวมวล พลังงานความร้อนใต้ พิภพ และพลังงานนวิ เคลยี ร์ 2. ผจู้ ัดกิจกรรมแจกเอกสารประกอบการชมนทิ รรศการ 3. ผจู้ ัดกิจกรรมแนะนา้ รายละเอียดภาพรวมของเนอื หาในฐานการเรยี นรูผ้ า่ นนทิ รรศการ เรอ่ื ง
พลังงานทดแทน ตามใบความรู้ส้าหรบั ผจู้ ัดกิจกรรม เรอ่ื ง “แนะนา้ รายละเอยี ดภาพรวมของเนือหาในฐานการ เรยี นรู้ผ่านนทิ รรศการ เรอ่ื ง พลงั งานทดแทน” ขันตอนท่ี 2 กิจกรรมการเรยี นร้วู ิทยาศาสตร์ท่ที า้ ทาย (C : Challenge Learning Activity) 1. ผู้จดั กิจกรรมบรรยายใหค้ วามรู้ และอธิบายวิธกี ารใชเ้ ครอื่ งมือผา่ นนทิ รรศการ เร่อื ง พลงั งาน ทดแทน ตามใบความรสู้ ้าหรบั ผจู้ ัดกิจกรรม เรอื่ ง พลังงานทดแทน 2. เปดิ โอกาสให้ผูร้ ับบรกิ ารพดู คุย ซกั ถาม ทดลอง และแลกเปลี่ยนเรยี นรรู้ ว่ มกัน 3. ผจู้ ัดกิจกรรมและผู้รับบริการสรุปสิ่งทเี่ รยี นร่วมกนั ขนั ตอนที่ 3 กจิ กรรมการสรปุ ผลการนา้ วิทยาศาสตรไ์ ปใช้ในชีวติ ประจา้ วัน (I : Implementation Conclusion Activity) 1. ผู้จัดกิจกรรมสุม่ ผรู้ ับบริการจ้านวน 1 – 2 คนที่สมัครใจให้ตอบค้าถามในประเด็นทา่ นได้รับความรู้ อะไรบา้ งผา่ นนิทรรศการในฐานการเรียนรู้ เรื่องพลังงานทดแทน นี และท่านคิดว่าจะนา้ ความรทู้ าง วทิ ยาศาสตรท์ ่ไี ด้รับไปใช้ในชีวิตประจา้ วันของท่านไดอ้ ยา่ งไร 2. ผจู้ ดั กิจกรรมและผรู้ บั บริการสรุปส่งิ ทเ่ี รียนรว่ มกัน 3. ผู้จดั กิจกรรมให้ผ้รู ับบริการประเมนิ ความพงึ พอใจท่มี ตี อ่ ฐานการจดั กิจกรรมเรียนรผู้ ่านนทิ รรศการ เรื่อง พลงั งานทดแทน สอ่ื วสั ดอุ ปุ กรณ์ และแหล่งการเรยี นรู้ 1. เอกสารประกอบการชมนิทรรศการ 2. ฐานการเรยี นรู้ เร่ือง พลงั งานทดแทน 3. วิดิทศั น์ การวัดและประเมนิ ผล 1. สงั เกตพฤตกิ รรมการส่วนรว่ ม ความตังใจ ความสนใจของผรู้ บั บรกิ าร 2. ผลการประเมินการเรียนรูผ้ า่ นนิทรรศการเรื่อง พลังงานทดแทน
บันทึกผลหลังการจดั กิจกรรมการเรียนรู้ ผลการใช้แผนการจัดกจิ กรรมการเรยี นรู้ 1. จ้านวนเนอื หากับจ้านวนเวลา เหมาะสม ไมเ่ หมาะสม ระบุเหตุผล……………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 2. การเรียงล้าดบั เนอื หากบั ความเข้าใจของผ้รู บั ริการ เหมาะสม ไมเ่ หมาะสม ระบเุ หตผุ ล……………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 3. การน้าเข้าสบู่ ทเรยี นเนอื หาแต่ละหวั ข้อ เหมาะสม ไม่เหมาะสม ระบุเหตผุ ล……………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 4. วิธีการจดั กจิ กรรมการเรยี นรู้กับเนือหาในแต่ละข้อ เหมาะสม ไม่เหมาะสม ระบเุ หตุผล……………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 5. การประเมินผลกบั วัตถุประสงคใ์ นแต่ละเนือหา เหมาะสม ไม่เหมาะสม ระบเุ หตผุ ล……………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. ผลการเรยี นรู้และผรู้ ับบริการ ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ผลการจัดกจิ กรรมการเรียนรู้ของผจู้ กั จิ กรรม ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ขอ้ เสนอแนะ ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
ใบความรสู้ าหรบั ผู้จดั กจิ กรรม เรือ่ ง พลังงานทดแทน วตั ถุประสงค์ อธิบายความหมาย และประเภทพลังงานทดแทน เนือ้ หา 1. พลงั งานลม 2. พลังงานน้า 3. พลงั งานแสงอาทิตย์ 4. พลังงานชีวมวล 5. พลังงานความร้อนใต้พิภพ 6. พลังงานนิวเคลยี ร์ 7. พลงั งานไฮโดรเจน พลังงานทดแทน (Renewable Energy) พลงั งานทดแทน พลังงานทางเลือก พลังงานหมนุ เวยี น เป็น ชอ่ื เรยี กของพลังงานทใี่ ช้ไม่หมดมคี วามสะอาดและเป็นมติ รตอ่ ส่งิ แวดล้อม เปน็ พลงั งานท่มี าจากธรรมชาตแิ ละวัสดใุ ชแ้ ล้วสามารถ หามาทดแทนไดจ้ ดั เปน็ นวตั กรรมและเทคโนโลยีด้านพลังงานของ ปจั จบุ ันและอนาคต จ้าแนกความหมายดงั นี พลังงานทดแทน (Alternative energy) หมายถงึ พลงั งาน ทใี่ ช้แทนนา้ มนั เชือเพลงิ ซึง่ เป็นพลังงานหลกั ทใ่ี ช้กนั อยู่ทวั่ ไปใน ปัจจบุ นั พลงั งานทดแทนเป็น 2 ประเภทคือ 1. พลังงานทดแทนจากแหลง่ ทใ่ี ช้แลว้ หมดไป เชน่ ถา่ นหิน แก๊สธรรมชาติ หนิ น้ามนั 2. พลังงานทดแทนทสี่ ามารถหมุนเวียนมาใชไ้ ด้อีก เช่น พลังงานแสงอาทติ ย์ พลงั งานลม พลังงานน้าพลงั งานชีวมวล เป็น พลังงานทท่ี ่วั โลกนิยมใชใ้ นปัจจุบัน พลงั งานทางเลอื ก (Alternative Energy) หมายถึงพลงั งานท่ีนอกเหนอื จากพลงั งานหลกั ทีใ่ ช้อยใู่ น ปัจจบุ ัน โดยขึนอยกู่ บั สถานการณข์ องแต่ละประเทศ เชน่ พลังงานนิวเคลยี ร์ หรอื ถา่ นหนิ เป็นพลงั งาน ทางเลอื กในการผลติ ไฟฟา้ ของประเทศไทย
พลังงานหมนุ เวยี น (Renewable Energy) หมายถงึ พลังงานท่มี ใี หใ้ ชไ้ ด้ตลอดเวลาไม่มหี มดหรือ สามารถน้ากลับมาใชใ้ หมไ่ ด้ หรือสามารถที่จะสรา้ งขนึ มาใช้ใหม่ในเวลาทไ่ี มน่ าน เชน่ พลังงานแสงอาทติ ย์ พลังงานลม พลังงานนา้ พลังงานไฮโดเจน และพลงั งานชวี มวล พลังงานที่ได้จากพชื ทีส่ ามารถปลกู ขนึ มาใช้ ใหม่ได้ตลอดเวลาท่ีต้องการ เป็นพลงั งานสะอาดและไมส่ ร้างผลกระทบตอ่ ส่งิ แวดล้อม พลงั งานทดแทนหรือพลงั งานทางเลือกทส่ี ้าคญั ได้แก่ พลงั งานนวิ เคลียร์ พลงั งานชวี ภาพ พลังงานขยะ 1. พลงั งานลม ลมเปน็ พลงั งานรปู หน่ึงทีอ่ ย่ใู นตัวเอง เป็นปรากฏการณ์ทางธรรมชาตทิ เี่ กิดจากความแตกต่างของ อณุ หภูมิ ความกดดนั ของบรรยากาศและแรงจากการหมุนของโลก พลงั งานลมเกดิ จากพลังงานจากดวงอาทติ ย์ ตกกระทบโลก ทา้ ใหอ้ ากาศรอ้ นและลอยตัวสูงขึน อากาศจากบริเวณอื่นซง่ึ เยน็ และหนาแนน่ มากกวา่ จึงเขา้ มา แทนทก่ี ารเคลอื่ นที่ของอากาศเหล่านีเปน็ สาเหตุให้เกดิ ลมและมอี ิทธิพลตอ่ สภาพลมฟา้ อากาศในบางพืนทข่ี อง ประเทศไทย โดยเฉพาะแนวฝ่งั ทะเลอันดามนั และด้านทะเลอ่าวไทยสิ่งเหล่านเี ป็นปจั จัยทีก่ อ่ ใหเ้ กิดความเร็ว ลมและกา้ ลังลม ปจั จุบนั มนุษยไ์ ดใ้ หค้ วามส้าคัญและนา้ พลังงานจากลมมาใช้ประโยชนม์ ากขึนเน่อื งจากพลังงานลมมี อยู่โดยท่ัวไป ไมต่ ้องซือหา เปน็ พลงั งานทีส่ ะอาดไมก่ อ่ ให้เกดิ อันตรายต่อส่ิงแวดลอ้ ม และสามารถน้ามาใช้ ประโยชน์ไดอ้ ยา่ งไมร่ ู้จกั หมดสนิ ศักยภาพของพลงั งานลมทีส่ ามารถ นา้ มาใชป้ ระโยชนไ์ ดส้ ้าหรบั ประเทศไทยมี ความเรว็ อยู่ระหวา่ ง 3 - 5 เมตรตอ่ วินาที และความเข้มพลังงานลมทีป่ ระเมนิ ไวไ้ ดอ้ ยรู่ ะหวา่ ง 20 - 50 วตั ต์ ตอ่ ตารางเมตร เทคโนโลยีกงั หนั ลม กังหันลมคือเคร่อื งจกั รกลอยา่ งหนึ่งทส่ี ามารถรบั พลงั งานจนจากการเคล่อื นทข่ี องลมให้เป็นพลงั งานกลได้ จากนนั นา้ พลงั งานกลมาใชป้ ระโยชน์โดยตรง เช่น การบดสีเมล็ดพืช การสูบน้า หรอื ใช้ผลิตเปน็ พลังงานไฟฟ้า การพฒั นากังหนั ลม เพ่อื ใช้ประโยชนม์ มี าตงั แต่ชนชาวอยี ปิ ตโ์ บราณและมคี วาม ตอ่ เนอ่ื งถึงปัจจุบัน โดยการออกแบบกังหันลมจะต้องอาศยั ความร้ทู างกลศาสตร์ของลมและหลักวิศวกรรมศาสตร์ในแขนง ตา่ งๆ เพอ่ื ใหไ้ ด้ก้าลงั งาน พลังงาน และประสิทธภิ าพสงู สุด รูปแบบเทคโนโลยกี งั หันลม กงั หันลมแบง่ ตามลกั ษณะการจัดวางแกนของใบพดั ได้ 2 รูปแบบคอื
กังหนั ลมแนวตงั (Vertical Axis Turbine (VAWT)) : เปน็ กังหนั ลมทมี่ ีแกนหมุน และใบพดั ตงั ฉากกบั การเคลือ่ นท่ีของลมในแนวราบ กงั หันลมแนวแกนนอน (Horizontal Axis Turbine (HAWT)) : เปน็ กังหนั ลมทม่ี ี แกนหมนุ ขนานกับการเคลอื่ นทีข่ องลมในแนวราบโดยมีใบพัดเป็นตวั ตงั ฉากรับแรงลม สว่ นประกอบของเทคโนโลยีกังหันลม กังหันลมเพอ่ื สบู น้า (Wind Turbine for Pumping) เปน็ กงั หันลมทร่ี ับพลังงานจลน์จากการเคลอื่ นท่ี ของลมและเปลยี่ นให้เป็นพลังงานกลเพื่อใช้ในการชัก หรือสูบน้าจากที่ต้่าขนึ ทสี่ ูงเพ่ือใช้ในการเกษตร การท้า นาเกลอื การอปุ โภคบริโภค ซ่งึ ปจั จุบันมี 2 แบบคือแบบระหัดและแบบสบู ชัก กงั หันลมเพอ่ื ผลิตไฟฟา้ (Wind Turbine for Electric) เปน็ กงั หันลมทีร่ บั พลังงานจลนจ์ ากการ เคล่อื นที่ของลมและเปลี่ยนใหเ้ ปน็ พลังงานกล จากนันน้าพลงั งานกลมาผลติ เป็นพลงั งานไฟฟ้าปัจจุบันมีการ นา้ มาใช้งานตา่ งๆกนั ลมขนาดเล็กและกงั หนั ลมขนาดใหญ่ 2. พลงั งานนา้ พลังงานนา้ เป็นการสร้างก้าลงั โดยการอาศัยพลังงานของน้าท่ี เคล่ือนที่ ซง่ึ เกิดจากพลังงานแสงอาทติ ย์ที่ใหค้ วามรอ้ นแกน่ า้ และท้าให้ นา้ กลายเปน็ ไอน้าลอยตัวสงู ขนึ มวลนา้ ท่อี ยู่สงู ขึนจากจุดเดิม(พลังงาน ศักย)์ และเมอื่ มวลไอนา้ กระทบความเยน็ ก็จะเปลี่ยนเป็นของเหลวอกี ครงั และตกลงมา เนอ่ื งจากแรงดึงดดู ของโลก (พลังงานจลน)์ การนา้ เอา พลังงานนา้ มาใช้ประโยชนท์ า้ ไดโ้ ดยการ เปลย่ี นพลงั งานจลน์ของนา้ ที่ ไหลจากท่ีสูงลงสู่ท่ตี ้่าใหเ้ ปน็ กระแสไฟฟ้าอปุ กรณท์ ใี่ ช้ในการเปลี่ยนนีคือ กังหันน้า (Turbines) น้าท่มี ีความเรว็ สูงจะผ่านเข้าทอ่ แล้วถ่ายทอด พลังงานจลน์เข้าสูก่ ังหนั น้า ซึ่งจะไปหมุนขับเครอ่ื งก้าเนิดไฟฟา้ อกี ทอด หนึ่ง พลังงานทีไ่ ดจ้ ากแหลง่ น้าท่รี ู้จักกันโดยทัว่ ไปคือ พลงั งานนา้ ตก พลังงานน้าขนึ น้าลง พลงั งานคลืน่ และพลงั งานจากเขอ่ื น ปจั จบุ นั พลังงานนา้ สว่ นมากจะถูกใชเ้ พ่ือการผลิตกระแสไฟฟ้า การชลประทาน การสีข้าว การทอผ้า และการใช้ในโรงเลอ่ื ย พลังงานของมวลนา้ ท่ีเคลอ่ื นที่ ไดถ้ กู มนษุ ย์นา้ มาใช้นานแล้วนบั ศตวรรษ โดยได้มีการ สรา้ งตังหนั น้า (Water Wheel) เพ่ือใช้ในงานต่างๆ ในอินเดยี และชาวโรมัน ได้มกี ารประยกุ ต์ใช้ในการโม่แปง้ จากเมล็ดพชื ตา่ งๆ สว่ นในจีนและตะวนั ออกไกลได้มีการใช้พลังงานน้าเพอื่ สรา้ ง Pot Wheel เพอ่ื ใช้วิดนา้ ใน การชลประทาน รวมทงั มีการประยุกตเ์ อาพลงั งานนา้ มาใชเ้ พอ่ื ขบั เคล่อื นเรือขึนและลงจากเขาโดยอาศยั ราง รถไฟท่ลี าดเอียง (Inclined Plane Rail – road : Funicular) เนื่องจากการประยุกต์ใชพ้ ลังงานน้าในยุคแรก นนั เป็นการส่งต่อพลงั งานโดยตรง (Direct Mechanical Power Transmission)
ประเภทของพลงั งานนา้ นา้ เปน็ ทรพั ยากรธรรมชาตหิ มุนเวียน ทรพั ยากรนา้ เป็นแหลง่ เชอื เพลงิ ธรรมชาตหิ มนุ เวียนของ โรงไฟฟา้ แบง่ เป็น 3 ประเภทคอื พลังงานนา้ ตก : น้าตกตามธรรมชาตหิ รือน้าตกท่เี กดิ จากดัดแปลงสภาพธรรมชาติใน (เข่อื นกนั น้า) เป็นพลังงานน้าท่ีสามารถผลติ ไฟฟา้ ได้มากทีส่ ดุ และเร็วท่สี ดุ โดยการผลติ กระแสไฟฟ้าจะใหน้ า้ ตกไหลผา่ น กังหนั ซง่ึ ตดิ อยบู่ นเคร่ืองกา้ เนิดไฟฟา้ กา้ ลังงานนา้ ทีไ่ ดข้ ึนอยกู่ บั ความสงู ของน้า และอตั ราการไหลของน้าที่ ปล่อยลงมา ซ่ึงแรกของน้าตกสามารถสร้างกระแสไฟฟา้ ไดม้ ากและคงตวั มาก นา้ ตกจงึ เป็นแหล่งพลงั งานท่ี ผลิตฟา้ ไดด้ ีทีส่ ุด พลังงานนา้ ขนึ น้าลง : การเกิดปรากฏการณ์นา้ ขึน-น้าลงนันมสี าเหตมุ าจากแรงดึงดูดของดวงจันทร์ และดวงอาทติ ยท์ ี่มตี อ่ นา้ ในมหาสมุทร การขนึ ลงของระดบั นา้ ทะเลหมายถงึ การเปลี่ยนแปลงพลังงานศกั ย์ของ นา้ ความสูงของนา้ ขนึ -นา้ ลงขนึ อยู่กบั แนวชายฝงั่ และสถานท่โี ลก พลงั งานน้าขนึ -น้าลง อาศยั หลักการพืนฐาน ของพลังงานศักย์และพลงั งานจลนเ์ ช่นเดียวกบั เข่ือนพลังนา้ โดยการสรา้ งเขือ่ นกนั น้าที่มีกังหนั นา้ และเครื่อง ก้าเนดิ ไฟฟา้ อยู่ภายในเขื่อน เมื่อน้าขนึ นา้ ทะเลภายนอกเขอ่ื นจะไหลเขา้ เขือ่ นท้าให้กงั หนั หมุนและพาเครือ่ ง กา้ เนดิ ไฟฟา้ หมนุ จา่ ยพลังงานไฟฟา้ ออกมาเมอ่ื นา้ ลง น้าทะเลภายในเขือ่ นจะไหลออกจากเข่ือน กังหันก็จะ หมนุ และพาเครอ่ื งก้าเนิดไฟฟา้ หมุนจ่ายออกมาเช่นเดยี วกนั พลังงานคล่นื : เปน็ พลังงานของคล่ืนผิวมหาสมุทร เปน็ การเก็บเก่ียวเอาพลังงานท่ีลมถ่ายทอดให้กับ ผิวน้าในมหาสมทุ รเกิดเปน็ คลนื่ วงิ่ เข้าสู่ชายฝั่งและเกาะแก่งต่างๆ มาใช้ประโยชน์ รวมถงึ การผลิตไฟฟา้ โดย เครอ่ื งผลติ ไฟฟ้าพลงั งานคลน่ื จะถูกออกแบบให้ลอยตัวอยูบ่ นผวิ น้าบรเิ วณหนา้ อา่ ว มีด้านหน้าหนั เข้าหาคล่ืน การใชค้ ลื่นเพื่อผลติ ไฟฟ้าใหไ้ ด้ผลจะตอ้ งอยใู่ นบริเวณทมี่ ียอดคลื่นสูงเฉลี่ยอยู่ที่ 8 เมตรซึง่ บริเวณนันต้องมี แรงลมดว้ ย พลังงานจากน้า เขือ่ นเปน็ สิง่ กอ่ สรา้ งขนาดใหญ่ส้าหรบั กนั ทางน้า มหี นา้ ทีก่ กั เกบ็ น้าในช่วงฤดนู ้าหลาก นอกจากเพ่ือ เกบ็ ไว้ใชอ้ ปุ โภคบริโภคในภาคครวั เรือน ภาคเกษตรกรรม อุตสาหกรรม และการส้ารองน้าให้มใี ชต้ ลอดปแี ล้ว ยงั ชว่ ยปอ้ งกนั อทุ กภัยและลดระดับความรนุ แรงของอทุ กภัย โดยชะลอความเรว็ ของน้าให้ไหลผา่ นออกไปใน ปริมาณทเี่ หมาะสม เขอื่ นมหี นา้ ทห่ี ลกั อีกอย่างหนงึ่ คือ การผลติ กระแสไฟฟา้ โดยพลงั งานไฟฟ้าสว่ นหนง่ึ ในประเทศไทย ได้มาจากการป่นั ไฟจากเขอื่ น
3. พลังงานแสงอาทติ ย์ พลงั งานแสงอาทติ ยเ์ ป็นพลงั งานทใ่ี ช้แลว้ เกิดขนึ ใหมไ่ ด้ ตามธรรมชาติเปน็ พลังงานสะอาดปราศจากมลพษิ และเป็น พลงั งานที่มศี กั ยภาพสงู การใชพ้ ลงั งานแสงอาทิตย์สามารถ จ้าแนกเปน็ 2 รปู แบบคอื การใช้พลังงานแสงอาทติ ย์เพื่อผลติ กระแสไฟฟ้าและการใชพ้ ลังงานแสงอาทิตย์เพ่อื ผลิตความร้อน เทคโนโลยกี ารใช้พลงั งานแสงอาทิตยเ์ พอื่ ผลิต กระแสไฟฟ้าได้แกร่ ะบบผลติ กระแสไฟฟา้ ด้วยเซลล์ แสงอาทติ ยแ์ บ่งเปน็ 3 ระบบคือ เซลล์แสงอาทติ ยแ์ บบอสิ ระ (PV Stand alone system) : เปน็ ระบบผลิตไฟฟา้ ที่ไดร้ ับการออกแบบส้าหรบั ใช้ งานในพืนทีช่ นบททไ่ี ม่มีระบบสง่ สายไฟฟ้า อปุ กรณ์ระบบที่ สา้ คัญประกอบด้วยแผงเซลล์แสงอาทิตย์ อปุ กรณ์ควบคุมการประจุแบตเตอรี่ แบตเตอรี่ และอปุ กรณเ์ ปลย่ี น ระบบไฟฟ้ากระแสตรงเปน็ ไฟฟ้ากระแสสลบั แบบอสิ ระ เซลล์แสงอาทิตยแ์ บบตอ่ กับระบบจา้ หนา่ ย (PV Grid connected system) : เป็นระบบผลิตไฟฟา้ ท่ี ถูกออกแบบสา้ หรับผลิตไฟฟา้ ผา่ นอปุ กรณ์เปล่ยี นระบบไฟฟ้ากระแสตรงเปน็ ไฟฟ้ากระแสสลบั เขา้ สูร่ ะบบสาย สง่ ไฟฟา้ โดยตรงใชผ้ ลติ ไฟฟา้ ในเขตเมอื งหรอื พืนที่ทีม่ รี ะบบจ้าหน่ายไฟฟา้ เขา้ ถงึ อปุ กรณร์ ะบบที่ส้าคัญ ประกอบดว้ ยแผงเซลล์แสงอาทิตยอ์ ุปกรณ์เปลี่ยนระบบไฟฟา้ กระแสตรงเป็นไฟฟา้ กระแสสลบั ชนิดตอ่ กับ ระบบจา้ หนา่ ยฟา้ เซลล์แสงอาทิตยแ์ บบผสมผสาน (PV Hybrid system) : เปน็ ระบบผลิตไฟฟา้ ท่ีถูกอกแบบส้าหรับ ทา้ งานร่วมกับอปุ กรณผ์ ลติ ไฟฟา้ อน่ื ๆ เชน่ ระบบเซลล์แสงอาทิตย์กับพลังงานลมและเครอ่ื งยนต์ดเี ซล ระบบ เซลล์แสงอาทติ ยก์ บั พลังงานลมและไฟฟ้าพลงั น้า โดยรูปแบบระบบจะขึนอยู่กบั การออกแบบตามวัตถปุ ระสงค์ โครงการเป็นกรณีเฉพาะ เทคโนโลยกี ารใชพ้ ลงั งานแสงอาทิตยเ์ พื่อผลิตความร้อนได้แกก่ ารผลิตน้ารอ้ นดว้ ยพลงั งานแสงอาทติ ย์ และการอบแห้งดว้ ยพลังงานแสงอาทิตย์ การผลิตนา้ รอ้ นดว้ ยพลงั งานแสงอาทติ ยแ์ บ่งเปน็ 3 ชนดิ ไดแ้ ก่ 1. การผลติ นา้ รอ้ นชนิดไหลเวยี นตามธรรมชาติเป็นการผลิตนา้ ร้อนชนดิ ทม่ี ีถงั เกบ็ อยสู่ ูงกว่าแผงรับ แสงอาทติ ยใ์ ชห้ ลักการหมนุ เวยี นตามธรรมชาติ 2. การผลิตน้าร้อนชนดิ ใชป้ ั๊มน้าหมนุ เวยี นเหมาะส้าหรับการใชผ้ ลิตนา้ ร้อนจา้ นวนมากและมีการใช้ อย่างตอ่ เน่อื ง 3. การผลิตนา้ ร้อนชนดิ ผสมผสานเปน็ การน้าเทคโนโลยกี ารผลิตน้ารอ้ นจากแสงอาทิตยม์ าผสมผสาน กับความรอ้ นที่เหลอื ทงิ จากการระบายความรอ้ นของเครื่องท้าความเยน็ หรอื เคร่ืองปรับอากาศโดยผ่านอปุ กรณ์ แลกเปล่ยี นความร้อน
การอบแห้งดว้ ยพลังงานแสงอาทิตยป์ จั จุบันมกี ารใชง้ านสามลกั ษณะคอื 1.การอบแห้งด้วยระบบ Passive : เปน็ ระบบท่ีเคร่ืองอบแห้งท้างานโดยอาศัยพลังงานแสงอาทิตย์ และกระแสลมที่พัดผ่าน 2. การอบแห้งระบบ Active : เปน็ ระบบอบแห้งท่ีมีเคร่ืองช่วยใหอ้ ากาศไหลเวยี นในทศิ ทางท่ตี อ้ งการ เชน่ มีพดั ลมติดตงั ในระบบเพ่อื บงั คับให้มีการไหลเวยี นของอากาศผา่ นระบบ 3. การอบแหง้ ระบบ Hybrid : เปน็ ระบบอบแห้งท่ีใช้พลังงานแสงอาทิตย์และยงั ต้องอาศยั พลงั งานใน รูปแบบอนื่ ๆ ช่วยในเวลาที่มแี สงอาทติ ย์ไมส่ ม่า้ เสมอหรอื ตอ้ งการใหผ้ ลิตผลทางการเกษตรแหง้ เรว็ ขนึ 4. พลังงานชวี มวล พลังงานชวี มวลเปน็ พลังงานความรอ้ นท่ีเกดิ จากการเผาไหม้ เชอื เพลงิ ท่ีมาจากชีวมวลหรอื ส่ิงมีชีวติ เช่น ไม้ฟืน แกลบ กากอ้อย เศษ ไม้ เศษหญ้า เศษเหลอื ทิงจากการเกษตร เหล่านมี าเผาให้ความร้อนใน หมอ้ ไอน้า จนกลายเป็นไอน้าทรี่ ้อนจัดและมคี วามดนั สงู ไอน้าจะไปปั่น กังหันทต่ี ่ออยู่กบั เคร่ืองก้าเนิดไอน้า ทา้ ให้เกดิ กระแสไฟฟ้าออกมา นอกจากนียงั รวมถงึ กระบวนการเปลีย่ นเชือเพลิงชีวมวล เช่น มูลสัตว์ และของเสียจากโรงงานแปรรปู ทางการเกษตร เช่น เปลือกสับปะรดจาก โรงงานสบั ปะรดกระป๋อง หรอื นา้ เสียจากโรงงานแป้งมนั ใหเ้ ป็นแก๊ส เชอื เพลิง เรียกว่า ก๊าซชวี ภาพ น้าไปใช้เปน็ เชือเพลงิ ในเคร่ืองยนต์ ส้าหรับผลติ ไฟฟ้าได้อีกดว้ ย โดยเหตุท่ีประเทศไทยท้าการเกษตรอย่างกว้างขวาง วัสดุเหลือใช้จากการเกษตร เชน่ แกลบ ขีเลือ่ ย ชานอ้อย กากมะพรา้ ว ซึ่งมีอยู่จา้ นวนมาก (เทียบได้นา้ มนั ดบิ ปีละไม่น้อยกว่า 6,500 ลา้ น ลติ ร) ก็ควรจะใช้เปน็ เชือเพลงิ ผลติ ไฟฟ้าในเชงิ พาณิชย์ได้ 5. พลังงานความร้อนใต้พิภพ พลังงานความร้อนใต้พิภพคือพลงั งานธรรมชาตทิ ่ี เกิดขึนจากความรอ้ นท่ถี ูกกักเกบ็ อยู่ภายใต้ผวิ โลกโดยปกติ อุณหภูมภิ ายใต้ผิวโลกจะเพม่ิ ขนึ ตามความลกึ กล่าวคอื ยงิ่ ลกึ ลงไปอุณหภูมิจะยิ่งสูงขนึ และในบริเวณ สว่ นลา่ งของชนั เปลอื กโลก (Continental Crust) หรอื ที่ความลึกประมาณ 25 - 30 กโิ ลเมตรอุณหภูมิจะมคี ่าอยู่ในเกณฑ์เฉลี่ยประมาณ 250 – 1,000 องศาเซลเซียส ในขณะท่ีตรงจดุ ศนู ย์กลางของ โลกอุณหภมู สิ งู ถึง 3,500 – 4,000 องศาเซลเซยี ส พลงั งานความร้อนใตพ้ ิภพเกดิ จากการเคลอ่ื นทีข่ อง แผ่นเปลือกโลกเกิดเป็นรอยแตกของชันหิน ท้าให้หนิ หนดื (lava) ดนั แทรกขนึ มาทผี่ ิวดินและให้ความร้อนแกห่ ิน
ขา้ งเคยี งเปน็ บริเวณกวา้ งเมือ่ มีฝนตกน้าฝนจะไหลซึมลงไปตามแนวรอยแตกลงไปลกึ หลายกิโลเมตรนันนนั จะ ไปสะสมตวั และความร้อนจากชนั หนิ จนร้อนจัดก็จะไหลกลับขนึ มาที่ผวิ โลกในรปู ของไอนา้ ร้อนหรือนา้ ร้อนแลว้ พยายามแทรกตัวตามรอยแตกของชนั หนิ ขนึ มาบนผวิ ดนิ อาจอยใู่ นรูปของนา้ พุ (hot springs) โคลนเดือน (mud pots) ไอนา้ รอ้ น (fumaroles) และอนื่ ๆ นา้ รอ้ นท่ีดันแทรกขนึ มาจะถูกจดั เก็บไว้ในชนั หินเนอื พลุนได้ เปน็ แหล่งกกั เก็บพลังงานความร้อนใต้พภิ พซ่งึ การนา้ มาใช้ประโยชนต์ อ้ งอาศัยข้อมูลธรณวี ทิ ยาของแหลง่ ความ ร้อนแบ่งเปน็ 4 ระบบ คอื ระบบไอนา้ (Vapor - dominate system) : เปน็ ระบบทแี่ หล่งพลังงานความร้อนอยู่ในรูปของไอนา้ ทรี่ อ้ นจดั มากกว่ารอ้ ยละ 95 โดยนา้ หนักอณุ หภูมิไอน้าสงู ประมาณ 200 องศาเซลเซียสขนึ ไป ระบบนา้ ร้อน (Water - dominate system) เป็นระบบท่ีแหล่งพลงั งานความรอ้ นอยใู่ นรปู นา้ รอ้ นมี ไอน้าเป็นสว่ นนอ้ ยประมาณรอ้ ยละ 20 โดยน้าหนักอณุ หภมู ขิ องน้าร้อนตังแต่ 100 องศาเซลเซียสขึนไป ระบบหนิ ร้อนแห้ง (Hot dry rock system) : เป็นระบบท่ีแหลง่ พลงั งานความร้อนเปน็ หนิ เนอื แนน่ ใต้ ผิวโลกทม่ี ีอณุ หภมู สิ ูงไมม่ ีนา้ ใต้ดนิ ไหลซมึ ผ่านบรเิ วณนันการน้ามาใช้ประโยชนท์ า้ ได้ โดยการเจาะบอกใหล้ ึกถึง ชันหนิ รอ้ นแล้วทา้ ให้เกดิ รอยแตกในหนิ เม่ืออดั น้า จากผิวดินลงไปสมั ผัสเหน็ รอ้ นแล้วดงึ น้ากลับขึนมาใช้ตอ่ ไป ระบบความดนั ธรณี (Geopressure system) เป็นระบบท่ีแหลง่ พลงั งานความร้อนอยู่ในรปู ของนา้ ทม่ี ี ความดนั และอณุ หภูมิสูงอนั เนอื่ งมาจากการถูกบังคับให้อยู่ในทอ่ี ันจ้ากัดและถูกกดทบั ด้วย นา้ หนกั ของหนิ ท่ีอยู่ ขา้ งบนกา้ ลังอย่ใู นระหว่างการพฒั นาเทคโนโลยี เทคโนโลยกี ารนา้ พลงั งานความรอ้ นใตพ้ ิภพมาใช้ผลติ ไฟฟา้ ท้าไดโ้ ดยนา้ นา้ ร้อนทถ่ี ูกดนั จากชนั ใต้ผิว ดินดว้ ยแรงดนั ใตเ้ ปลอื กโลกให้ไหลเขา้ ส่เู คร่อื งกา้ เนิดไฟฟา้ แล้วใช้แรงดนั ไอจากนา้ ร้อน ท่ไี ดใ้ นการปน่ั กังหนั ให้ ผลติ กระแสไฟฟา้ ปจั จุบันการนา้ พลงั งานจากแหลง่ พลังงานความร้อนใตพ้ ภิ พเพ่อื ผลิตไฟฟ้าแบง่ ตามลกั ษณะ ของกรรมวิธี ทางเทคนิคในการน้าเอาความรอ้ นมาใช้ได้ 3 ระบบ คอื ระบบไอน้า ระบบนา้ ร้อน และระบบหิน ร้อนแห้ง พลงั งานความร้อนใต้พิภพในประเทศไทย ปัจจุบนั ประเทศไทยมีการใช้แหลง่ พลังงานความรอ้ นใต้พิภพเพ่ือผลิตไฟฟ้าคอื โรงไฟฟา้ แหล่งพลงั งาน ความรอ้ นใตพ้ ิภพฝาง ตา้ บลม่อนปิ่น อ้าเภอฝาง จังหวัดเชยี งใหม่ เริม่ เดนิ เครอื่ งเมอื่ วนั ท่ี 5 ธนั วาคม 2532 มี ขนาดก้าลังผลิต 300 กิโลวตั ต์จุดเดน่ คอื เป็นโรงไฟฟา้ พลังความร้อนใต้พิภพแหง่ แรกของเอเชียอาคเนย์ท่ีเปน็ แบบสองวงจรโรงไฟฟา้ แหง่ นใี ชน้ า้ รอ้ น จากหลมุ เจาะในระดับตืนที่มอี ุณหภมู ิประมาณ 130 องศาเซลเซยี ส อตั ราการไหล 16.5 - 22 ลิตรต่อวนิ าที มาถา่ ยเทความร้อนให้กับสารท้างาน และใชน้ า้ อุณหภูมิ 15 - 30 องศา เซลเซยี ส อัตราการไหล 72 - 94 ลิตรต่อวินาทีเป็นตัวหล่อเย็น สามารถผลิตกระแสไฟฟา้ ได้ประมาณปีละ 1.2 ล้านหนว่ ย (กโิ ลวัตต์-ชวั่ โมง) ผลพลอยได้ที่เกิดขึนจากการผลติ พลังงานไฟฟ้าของโรงไฟฟ้าแหล่งพลงั งานความร้อนใต้พิภพฝาง คือ นา้ ร้อนทอี่ อกมาหลังจากการถา่ ยเทความร้อนให้กับสารท้างาน ซึ่งมีอณุ หภมู ิท่ีลดลงเหลือประมาณ 70 องศา เซลเซียส โดยมกี ารนา้ ไปประยกุ ตใ์ ช้ในการอบแห้งและการท้าระบบความเย็นในห้องท้างานและห้องเยน็ ส้าหรับการเกบ็ รกั ษาพืชผลทางการเกษตรนอกจากนียังสามารถน้าไปใช้เพ่ือทา้ กายภาพบา้ บัด และใช้ในธุรกิจ
เพ่ือการทอ่ งเท่ยี วรวมทังเม่อื น้าทงั หมดกลายเปน็ น้าอุ่นจะถูกปลอ่ ยลงไปผสมกบั น้าธรรมชาติในลา้ น้าช่วยเพม่ิ ปรมิ าณนา้ เพื่อการอปุ โภคบริโภคให้กบั ภาคการเกษตรในแต่ละปีน้าท่ีถกู ปลอ่ ยออกจากกระบวนการผลติ ไฟฟ้า จา้ นวนประมาณ 500,000 ลกู บาศกเ์ มตร พลังงานความร้อนใตพ้ ิภพ พลงั งานความร้อนใต้พภิ พและนา้ พรุ อ้ นเปน็ แหล่งพลังงานตามธรรมชาตชิ นิดหนงึ่ ทม่ี ศี ักยภาพจะ นา้ ไปใช้ประโยชน์ได้หลายรูปแบบขนึ อยกู่ บั อุณหภมู ิของนา้ เป็นส้าคัญนา้ พุร้อนเป็นปรากฏการณ์ธรรมชาติทีบ่ ่ง บอกถึงการมแี หล่งพลงั งานความรอ้ นใตพ้ ิภพของพืนท่ีเพราะน้าพุร้อนคือนา้ บาดาลท่ีผุดขึนมาจากชันเปลือก โลก เนื่องจากความดนั ของของไหลและหินหลอมเหลว ท่ีสงั่ สมพลงั งานความร้อนอยู่ขา้ งใต้ลึกลงไปท้าใหน้ า้ มี อณุ หภมู สิ ูงกว่าฉนั บรรยากาศ 6. พลังงานนวิ เคลยี ร์ พลังงานนิวเคลยี รเ์ ปน็ พลงั งานท่เี กดิ ขนึ เองตาม ธรรมชาตแิ ละมนษุ ย์สามารถสร้างหรอื ผลิตขึนมาเองได้ พลงั งานนวิ เคลียร์ทีเ่ กิดขึนเองตามธรรมชาติได้แก่ ปฏกิ ริ ิยาฟิวชน่ั ซึง่ เกิดขึนบนดวงอาทิตย์และดาวฤกษ์ ส่วนพลงั งานนวิ เคลยี รท์ ี่มนุษย์สามารถผลิตขึนได้แก่ เคร่อื งปฏิกรณ์ปรมาณูเก่งปฏิกิริยาฟิวชัน่ ซ่งึ เกิดขึนบน ดวงอาทิตย์และดาวฤกษ์ส่วนพลงั งานนวิ เคลียรท์ ่ีมนษุ ย์ สามารถผลิตขึนได้แก่เครอื่ งปฏกิ รณ์ปรมาณู เคร่ืองเร่ง อนภุ าคสารไอโซโทปและระเบดิ ปรมาณพู ลงั งาน นวิ เคลียร์สามารถปลดปลอ่ ยออกมาในรูปของอนุภาค และรงั สเี ชน่ รงั สแี กมมาอนุภาคเบต้าอนุภาคแอลฟ่าและ อนุภาคนิวตรอนพรอ้ มกับปล่อยพลังงานอนื่ ๆออกมา ดว้ ยได้แกพ่ ลงั งานความรอ้ นพลงั งานแสงพลังงานรังสพี ลังงานกลและพลังงานอนื่ ๆ ชนิดของพลังงานนิวเคลียร์ พลังงานทถี่ กู ปลอ่ ยออกมาจากแร่กมั มันตภาพรังสี บอกจะปล่อยออกมาเม่อื มีการแยกหรอื การรวมหรือการเปลย่ี นแปลงของนิวเคลยี สภายในอะตอมเรียกปฏกิ ิรยิ านวิ เคลยี ร์แบง่ เปน็ 4 ชนิดคอื 1. ปฏกิ ิรยิ าฟชิ ชนั (Fission) : เปน็ พลังงานทเี่ กิดจากการแตกตัวหรือแยกตัวของ ธาตหุ นัก เชน่ ยเู รเนียม โปรโตเนียม เมื่อถูกชนดว้ ยอนุภาคนิวตรอน เช่น ระเบดิ ปรมาณู 2. ปฏกิ ิริยาฟวิ ชัน่ (Fussion)เปน็ พลังงานท่เี กิดจากการรวมตัวของธาตุเบาเชน่ การรวมตวั ของธาตุ H กับ He บนดวงอาทิตย์ 3. ปฏิกิรยิ าท่ีเกิดจากการสลายตวั ของธาตกุ ัมมันตรงั สี (Redioactivity) ได้แก่ยเู รเนียม เรเดียม พลโู ตเนียม ฯลฯ ธาตุเหลา่ นีจะปลดปล่อยรงั สีและอนุภาคต่างๆ ออกมาเชน่ อนุภาคแอลฟา อนุภาคเบตา รงั สแี กมมา และอนุภาคนิวตรอน
4. ปฏิกิรยิ าทไ่ี ดจ้ ากเครอื่ งเรง่ อนุภาคท่มี ปี ระจุ (Particale Accelerrator) เช่นโปรตรอน อเิ ลก็ ตรอน ดวิ ทีเรยี ม และอนั ฟา ระบบการผลิตกระแสไฟฟา้ ของโรงไฟฟา้ นิวเคลียร์ โรงไฟฟา้ นวิ เคลยี รแ์ ปลงพลังงานท่ีปลอ่ ยออกมาจากนวิ เคลียสของธาตุตอมผ่านทางนิวเคลยี รฟ์ ิชชันท่ี เกดิ ขึนในเคร่อื งปฏิกรณ์นวิ เคลียร์ ความร้อนถกู ย้ายออกจากแกนเคร่อื งปฏกิ รณโ์ ดยระบบระบายความรอ้ นที่ ใชค้ วามร้อนในการสรา้ งไอนา้ ไอน้าจะไปขับกงั หนั ไอนา้ ที่เช่อื มต่อกับเคร่ืองก้าเนดิ ไฟฟ้าเพือ่ ผลิตไฟฟา้ ตอ่ ไป รูปแบบของพลังงานนิวเคลยี ร์ พลงั งานนวิ เคลยี รถ์ กู จัดแบ่งเป็น 3 ประเภทตามลักษณะวิธีการปลดปลอ่ ยพลังงานออกมาคือ 1. พลงั งานนวิ เคลียรท์ ถ่ี กู ปลดปลอ่ ยออกมาในลักษณะเฉยี บพลัน เปน็ ปฏิกิริยานิวเคลียรท์ ่คี วบคมุ ไม่ได้ (Uncontrolled nuclear reaction) พลงั งานของปฏกิ ิรยิ าจะเพิ่มสูงขึนอยา่ งรวดเรว็ เปน็ เหตุใหเ้ กดิ การ ระเบิด (Nuclear explosion) สง่ิ ทป่ี ระดษิ ฐท์ ี่ใชห้ ลักการนี ได้แก่ ระเบดิ ปรมาณู (Atomic bomb) หรอื ระเบดิ ไฮโดเจน และหัวรบนิวเคลยี รแ์ บบต่างๆ (อเมรกิ าเรียกวา่ จรวด Pershing, รสั เชียเรยี กว่าจรวด SS-220) 2. พลงั งานปฏิกิรยิ านวิ เคลยี ร์ซง่ึ ควบคุมได้ ปจั จบุ ันปฏิกริ ยิ านวิ เคลยี ร์ซง่ึ ควบคุมไดต้ ลอดเวลา (Controlled nuclear reaction) ไดม้ กี ารนา้ เอาหลักการมาพัฒนาเพ่อื ใช้ประโยชน์ในระดบั ขนั การค้าหรอื บรกิ ารสาธารณูปโภค คือปฏกิ ริ ิยาฟิชชันห่วงโซ่ของไอโซโทป ยเู รเนยี ม - 235 และของไอโซโทปทีแ่ ตกตัวได้ (Fissile isotpes) อีก 2 ชนิด(ยูเรเนียม - 233 และพโู ตเนย่ี ม - 239) ส่ิงประดษิ ฐซ์ ึ่งทา้ งานโดยหลกั การของ ปฏกิ ิริยาฟัชชนั หว่ งโซข่ องเชอื เพลงิ นวิ เคลยี ร์ท่ีใช้กันอยา่ งแพร่หลายอยใู่ นปจั จุบนั ไดแ้ ก่ เครอื่ งปฏิกรณ์ นิวเคลยี รห์ รือเคร่ืองปฏกิ รณป์ รมาณู (Nuclear reactors) 3. พลงั งานนิวเคลียร์จากสารกัมมนั ตรงั สี สารกัมมนั ตรังสหี รอื สารรงั สี (Radioactive material) คือ สารทอ่ี งคป์ ระกอบสว่ นใหญม่ ลี ักษณะเปน็ ไอโซโทปที่มีโครงสรา้ งปรมาณไู มค่ งตวั (Unstable isotipe) และจะ สลายตวั โดยการปลดปลอ่ ยพลังงานส่วนเกนิ ออกมาในรูปของรังสีแอลฟา รงั สเี บตา รงั สแี กมมา หรือรงั สีเอก็ ซ์ รูปใดรูปหนงึ่ หรือมากกวา่ หน่ึงรูปพร้อมๆ กันไอโซโทปท่ีมีคุณสมบัติดงั กลา่ วนีเรยี กว่า ไอโซโทปกัมมันตรังสี หรือไอโซโทปรงั สี
7. พลงั งานไฮโดรเจน ไฮโดรเจนเป็นธาตอุ นั ดับแรกในตารางธาตุท่ีมีอยู่ ในปริมาณมากที่สดุ บนโลกใบนีคือสว่ นประกอบของสสาร แทบทุกชนดิ เปน็ คา่ ตวั เบาท่ีสดุ มันจึงรอยอย่ใู นชนั บรรยากาศเปน็ ส่วนใหญ่ไฮโดรเจน ไมม่ อี งคป์ ระกอบของ คาร์บอนดังนันเม่อื เผาไหมีจะไมท่ า้ ใหเ้ กดิ กา๊ ซ คาร์บอนไดออกไซดห์ รอื กา๊ ซเรือนกระจกจดั เป็นเชือเพลงิ พลังงานทมี่ ีประสทิ ธิภาพสูงสุดเมอื่ ถูกน้าไปเปลีย่ นพาหะ ในกระบวนการเผาไหม้ จะท้าให้ได้พลงั งานความร้อน ออกมาในอุณหภูมทิ ส่ี ูงถึง 2000 องศาเซลเซียสเป็น เชอื เพลงิ สะอาดไม่กอ่ ใหเ้ กดิ มลภาวะ ปัจจบุ นั การผลติ ไฮโดรเจน ในเชงิ อตุ สาหกรรมมา จากการนา้ ก๊าซธรรมชาติมาผ่าน กระบวนการรฟี อรม์ ม่งิ ดว้ ยไอนา้ เป็นหลกั และการแยกนา้ ดว้ ยไฟฟา้ (วิธกี ารนตี ้อง ใชพ้ ลังงานมาก) ในอนาคตอันใกล้จะมีการผลติ ไฮโดรเจนจากนา้ และแสงแดดซงึ่ จะท้าให้ไฮโดรเจนเป็นพลังงาน หมุนเวยี นอยา่ งสมบูรณเ์ ป็นพลังงานที่ไม่มวี นั สูญสนิ เมือ่ ถึงจดุ นันเทคโนโลยนี ีจากซมิ แทรกเข้าไปในทุกชมุ ชน และเปน็ สินคา้ ตัวหนงึ่ ท่ีทกุ คนตอ้ งการเชน่ เดยี วกับนา้ มนั การผลติ ไฮโดรเจน เพื่อเป็นเชอื เพลิงพลังงานอาศัยกระบวนการสร้างไฮโดรเจนจากสารเคมีอื่น เทคโนโลยีการผลติ ที่แพรห่ ลายทส่ี ุดคือการนา้ ไฮโดรคาร์บอน (HC) มาทา้ การเปลย่ี นแปลงโครงสร้างโมเลกลุ ดว้ ยไอนา้ เรียกว่ากระบวนการรีฟอร์มมงิ่ (steam reforming )นอกจากนยี ังมวี ธิ ีการแยกสลายสารในรปู ของเหลวด้วยไฟฟา้ เรยี กวา่ กระบวนการอิเล็กโทรไลสิส ( electrolysis) 8. พลังงานจากขยะ ขยะ ( Waste) หมายถึงสิ่งของเหลือทงิ จาก กระบวนการผลิตและการอุปโภคบรโิ ภคซึ่งเสอื่ มสภาพจนใช้ การไม่ไดห้ รือไมต่ ้องการใช้แล้วจ้าแนกตามลักษณะของขยะ เปน็ 2 ประเภทคือ ขยะเปยี กหรือขยะสด (Garbage) มีความชืนปนอยู่ มากกว่าร้อยละ 50 จึงติดไฟไดย้ ากสว่ นใหญ่ไดแ้ กเ่ ศษอาหาร เศษเนือเศษผกั และผกั -ผลไม้ จากบ้านเรอื นร้านจ้าหนา่ ย อาหารและตลาดสดรวมทงั ซากพืชและสัตวท์ ี่ยงั ไม่เนา่ เปือ่ ย
ขยะประเภทนีจะทา้ ใหเ้ กิดกลนิ่ เนา่ เหมน็ จากแบคทเี รียยอ่ ยสลายอินทรยี ส์ าร นอกจากนียงั เป็นแหล่งเพาะเชอื โรคโดยตดิ ไปกับแมลงหนแู ละสัตวอ์ ื่นทมี่ าตอมหรือกินเปน็ อาหาร ขยะแห้ง (Rubbish) เปน็ ส่ิงเหลอื ใช้ท่มี คี วามชืนอยู่นอ้ ยจึงไมก่ ่อใหเ้ กิดกลน่ิ เหมน็ ได้แก่ขยะทเ่ี ปน็ เชอื เพลิงเปน็ พวกทีต่ ิดไฟไดเ้ ชน่ เศษผ้า เศษกระดาษ หญา้ ใบไม้ กิ่งไมแ้ ห้ง พลาสตกิ และขยะทไี่ ม่เป็น เชอื เพลิงได้แกเ่ ศษโลหะเศษแก้วและเศษก้อนอิฐเป็นตน้ เทคโนโลยกี ารผลิตพลงั งานจากขยะ การแปรรูปขยะมลู ฝอยเปน็ พลงั งานความร้อนโดยใช้เตาเผา (inclinertion) คอื การเผาขยะในเตาที่ ออกแบบมาเปน็ พิเศษเพื่อให้เข้ากับลกั ษณะคุณสมบัติของขยะคือมอี ตั ราความชนื สงู และมคี ่าความร้อนทแ่ี ปร ผันได้การเผาไหมม้ กี ารควบคุมท่ดี ี เพ่ือป้องกันไม่ใหเ้ กิดมลพษิ และการรบกวนตอ่ สิง่ แวดลอ้ มเช่นก๊าซพษิ เขมา่ กลิน่ ก๊าซซึง่ เกดิ จากการเผาไหม้ จะได้รบั การกา้ จัดเขมา่ และอนุภาคก่อนส่งออกสู่บรรยากาศขีเถา้ เหลอื จาก การเผาไหมซ้ งึ่ มีปริมาตรประมาณ 10% น้าหนักประมาณ 25 - 30%ของขยะทีส่ ง่ เขา้ เตา่ เผา จะถกู น้าไปฝงั กลบหรือใชเ้ ปน็ วสั ดปุ ูพนื สา้ หรับการสรา้ งถนนสว่ นขเี ถ้าทมี่ สี ่วนประกอบของโลหะอาจถกู น้ากลับมาใชใ้ หม่ได้ ส้าหรับในพืนทที่ มี่ ปี รมิ าณขยะมากสามารถที่จะน้าพลงั งานความร้อนท่ีไดจ้ ากการเผาขยะ มาใช้ในการผลิตไอ น้าหรือท้านา้ รอ้ นหรอื ผลติ กนะแสไฟฟา้ ได้ การใชเ้ ทคโนโลยเี พ่ือการผลิตพลงั งานจากขยะจะขนึ อยู่กบั ลักษณะของขยะที่จะเขา้ ส่กู ระบวนการ กรณที ข่ี ยะยังไมม่ กี ารคดั แยกมากอ่ น(หรือไม่สามารถคดั แยกได้) จะใชก้ ารเผาในเตาดว้ ยความรอ้ นอณุ หภมู ิสูง (incineration) เน่อื งจากเทคโนโลยนี ีอาศยั พลงั งานที่มอี ยใู่ นตัวขยะเอง ในการทา้ ลายมวลและปรมิ าตรของ เนือขยะทา้ ใหส้ ามารถลดมวลได้ถงึ ร้อยละ 70 (ขยะเขา้ เตาเผา 100 ตนั จะเหลือขีเถา้ ประมาณ 30ตัน) หรือลด ปรมิ าตร ไดถ้ งึ ร้อยละ 90 โดยใช้เวลาในการเผาไม่เกิน 3 ช่ัวโมงใชพ้ ืนที่ในการติดตงั ระบบน้อยโดยความร้อนท่ี ได้จากการเผาไหม้ สามารถนา้ ไปใชใ้ นการผลิตไอนา้ ส้าหรบั หมนุ กงั หันไอนา้ เพื่อผลติ กระแสไฟฟา้ อกี เทคโนโลยี หนงึ่ ในการนา้ ขยะมาเปลี่ยนเป็นพลงั งานคือเทคโนโลยีการผลิตก๊าซชวี ภาพจากลุงฝงั กลบขยะเรือ่ งจากในหลวง ขยะยังคงมขี ยะประเภทที่ยอ่ ยสลายได้และปจั จบุ ันมีการใช้เทคโนโลยนี เี พอ่ื การผลิตกระแสไฟฟ้าที่หลุมฝงั กลบ ขยะราชเทวีวะ ซ่ึงสามารถผลิตกระแสไฟฟ้าได้ 1 เมกะวตั ต์ ข้อดขี องการผลิตไฟฟ้าจากขยะคือเป็นแหลง่ พลงั งานราคาถกู ช่วยลดปญั หาการกา้ จัดขยะรวมถึงลด ปริมาณการปล่อยกา๊ ซเรอื นกระจกได้กว่า 1.3 ล้านตนั ตอ่ ปี
9.พลังานชวี ภาพ พลังงานชีวภาพ คือพลงั งานทไ่ี ด้จากกา๊ ซชีวภาพ หรอื กล่มุ กา๊ ซอนั เกิดจากกรบวนการย่อยสลายสารอนิ ทรีย์ หรอื มวลสารจากสิ่งมีชวี ิต (ชวี มวล) ดว้ ยแบคทีเรยี ชนดิ ไม่ อาศัยออกซเิ จน (Anaerobic) พลังงานชีวภาพเป็นหนึ่งใน พลังงานทางเลือกในการแกป้ ญั หาโลกรอ้ นอยา่ งยง่ั ยนื โดย สามารถลดการปล่อยก๊าซเรอื นกระจกเมอ่ื ผลิตดว้ ยวธิ ีการ ท่ีมปี ระสทิ ธภิ าพ โดยเฉพาะใช้เป็นเชอื เพลงิ ในระบบขนสง่ ท่รี องรบั
Search
Read the Text Version
- 1 - 17
Pages: