Important Announcement
PubHTML5 Scheduled Server Maintenance on (GMT) Sunday, June 26th, 2:00 am - 8:00 am.
PubHTML5 site will be inoperative during the times indicated!

Home Explore เทคโนโลยีพลังงานแสงอาทิตย์จากพื้นโลกสู่อวกาศ

เทคโนโลยีพลังงานแสงอาทิตย์จากพื้นโลกสู่อวกาศ

Published by surachet.anansuwanchai, 2021-07-02 04:51:46

Description: ความสำคัญของการพัฒนาเทคโนโลยีพลังงานแสงอาทิตย์จากพื้นโลกสู่อวกาศนั้นมีความก้าวหน้าอย่างไรนั้น เชิญติดตามได้เลยครับ

Search

Read the Text Version

เทคโนโลยพี ลังงานแสงอาทิตย์ จากพนื โลกสอู่ วกาศ ศูนยว์ ทิ ยาศาสตรเ์ พอื การศึกษาพษิ ณโุ ลก Phitsanulok Science Centre For Education

เนอื หาต่างๆ 1 ทีมาและความสาํ คัญของพลังงาน 2 สาเหตุทีทําให้มนุษย์ต้องมองหาหนทางการสร้างพลังงานแก่โลก 3 สถานีไฟฟาพลังงานแสงอาทิตย์ในห้วงอวกาศ 4 จีนพร้อมจะสร้างระบบผลิตไฟฟาพลังงานแสงอาทิตย์จากห้วงอวกาศภายในป ค.ศ. 2035 ศูนย์วิทยาศาสตรเ์ พือการศึกษาพิษณุโลก 02 Phitsanulok Science Centre For Education

ศูนย์วิทยาศาสตรเ์ พือการศึกษาพิษณุโลก ทีมาและความสาํ คัญ Phitsanulok Science Centre For Education พลังงาน เปนปจจยั สาํ คัญทีสดุ ในการขบั เคลือนของโลกทังดา้ นเศรษฐกิจ และวถี ีชวี ติ ของคนในโลก อีกทังั พลังงานนนั ไดม้ าจากแหล่งกําเนดิ ต้นทางหลายแหล่ง โดยแบง่ ออกเปนพลังงานทีเปนมติ รต่อสงิ แวดล้อม ไดแ้ ก่ แสงอาทิตย์ ลม นาํ และชวี มวล และพลังงานทีไมเ่ ปนมติ รต่อสงิ แวดล้อม ไดแ้ ก่ นาํ มนั ดบิ ถ่านหนิ และก๊าซธรรมชาติ เปนต้น แต่ในอนาคตอันใกล้คาดวา่ อีก 10-20 ปจากนี มนษุ ยชาติกําลังจะไดพ้ บกับแหล่ง พลังงานสะอาดรปู แบบใหม่ ทีสามารถผลิตพลังงานไดม้ ากพอทีจะขบั เคลือนโลกนไี ด้ อยา่ งสะดวกสบายนนั คือ สถานไี ฟฟาพลังงานแสงอาทิตยใ์ นหว้ งอวกาศ (Space Base Solar Power) และเปนอีกหนงึ ความหวงั แหง่ อิสรภาพดา้ นพลังงานของ มนษุ ยช์ าติ 03

สาเหตทุ ีทําให้มนษุ ยต์ ้องมองหา รปู ที 1 การสรา้ งเขอื นเพอื ผลิตกระแสไฟฟา หนทางการสรา้ งพลังงานแก่โลก รปู แบบพลังงานไมเ่ ปนมติ รต่อสงิ แวดล้อมทีโลกใชอ้ ยูป่ จจุบนั มาจากหลายแหล่ง ดว้ ยกัน โดยหลักๆ มาจากพลังงานจากการเผาไหมเ้ ชอื เพลิงฟอสซลิ ซงึ ปล่อย มลพษิ และก๊าซคารบ์ อนไดออกไซดจ์ าํ นวนมาก และพลังงานนวิ เคลียรแ์ บบแตกตัว (Fission) ทีก่อใหเ้ กิดขยะกัมมนั ตรงั สเี ปนจาํ นวนมาก และพลังนาํ ขนาดใหญท่ ีต้อง สรา้ งเขอื นใหญๆ่ จนก่อใหเ้ กิดการตัดไมท้ ําลายปาพรอ้ มกับการเปลียนแปลงระบบ นเิ วศทางธรรมชาติดงั เดมิ และปจจุบนั เมอื กล่าวถึงพลังงานทดแทนทีเปนตัวเดน่ ที ใชก้ ันอยา่ งแพรห่ ลายและเปนสดั สว่ นทีมากทีสดุ ในโลกคือ พลังงานแสงอาทิตย์ โดยรปู แบบการแปลงพลังงานแสงอาทิตยม์ าเปนไฟฟาทีนยิ มทีสดุ อยา่ งไรก็ตาม การใชง้ านของแผงพลังงานแสงอาทิตย์ (Solar Cell) บนพนื โลกนนั มอี ุปสรรค อาทิเชน่ ความไมส่ มาํ เสมอจากสภาพอากาศ หากมเี มฆบงั จงึ ทําใหผ้ ลิตไฟฟาไดน้ อ้ ย และยงิ ในเวลากลางคืนจงึ ไมม่ แี สงแดดก็ไมส่ ามารถผลิตไดเ้ ลย ศูนย์วิทยาศาสตรเ์ พือการศึกษาพิษณุโลก รปู ที 2 รปู แบบการแปลงพลังงานแสงอาทิตยม์ าเปนไฟฟาทีนยิ มทีสดุ ก็คือการใชโ้ ซล่ารเ์ ซลล์ Phitsanulok Science Centre For Education 04

สถานีไฟฟาพลังงานแสงอาทิตยใ์ นห้วงอวกาศ สถานไี ฟฟาพลังงานแสงอาทิตยใ์ นหว้ งอวกาศนนั เกิดขนึ มาแล้ว เพราะเมอื ป ค.ศ. 1941 ไอแซก อาซมิ อฟ ไดน้ าํ เสนอเปนนยิ ายวทิ ยาศาสตรค์ รงั แรก อีกทังเคยถกู พจิ ารณาการ ก่อสรา้ งในเชงิ เทคนคิ โดยองค์การบรหิ ารการบนิ และอวกาศแหง่ ชาติ (NASA) ในขณะที สถานอี วกาศ ดาวเทียม และยานอวกาศใชร้ ะบบผลิตไฟฟาจากแผงพลังงานแสงอาทิตย์ โดยใชว้ สั ดชุ นดิ แกลเลียมอารเ์ ซไนดท์ ีมปี ระสทิ ธภิ าพสงู ถึงรอ้ ยละ 20 ถึง 25 เพราะเปน วสั ดสุ ารกึงตัวนาํ ทีสามารถใชง้ านกับแสงความเขม้ ขน้ สงู ไดด้ แี ละทนทานกับรงั สอี นภุ าคที มพี ลังงานสงู จงึ เหมาะกับงานดา้ นอวกาศ เพราะวา่ วสั ดชุ นดิ นไี ดท้ ํางานรว่ มกับระบบผลิต ไฟฟาเทอรโ์ มอิเล็กทรกิ สท์ ีมแี หล่งกําหนดความรอ้ นจากรงั สไี อโซโทป (Radioisotope Thermoelectric Generator) แต่สาเหตสุ าํ คัญทีทําใหส้ ถานไี ฟฟาพลังงานแสงอาทิตยใ์ น หว้ งอวกาศยงั ไมเ่ คยเกิดขนึ จรงิ มอี ยู่ 2 ประการ ไดแ้ ก่ ระบบสง่ พลังงานแบบไรส้ ายผา่ น อวกาศ และงบประมาณในการขนสง่ วสั ดขุ นึ ไปก่อสรา้ งในอวกาศ รปู ที 3 การสง่ ดาวเทียมติดแผงพลังงานแสงอาทิตยข์ นึ ไปในหว้ งอวกาศ ไปยงั ตําแหนง่ ความสงู ทีเหมาะสมทีทําใหส้ ามารถรบั พลังงานจากแสงอาทิตยไ์ ดต้ ลอดเวลา ศูนย์วิทยาศาสตรเ์ พือการศึกษาพิษณุโลก 05 Phitsanulok Science Centre For Education

สถานีไฟฟาพลังงานแสงอาทิตยใ์ นห้วงอวกาศ (ต่อ) หลักการสง่ พลังงานแบบไรส้ าย (Wireless Energy Transfer) ถกู นาํ เสนอโดย Nicola Tesla ตังแต่ป ค.ศ. 1900 และไดน้ าํ หลักการนมี าใชร้ ว่ มกับสถานไี ฟฟา พลังงานแสงอาทิตยใ์ นหว้ งอวกาศซงึ สามารถทําไดโ้ ดยการเปลียนไฟฟากระแสตรงที ผลิตจากพลังงานแสงอาทิตยเ์ ปนคลืนไมโครเวฟ แล้วสง่ คลืนไมโครเวฟดงั กล่าว มายงั สถานรี บั บนโลก จากนนั สถานบี นโลกจะเปลียนคลืนไมโครเวฟกลับเปน ไฟฟากระแสตรงอีกครงั แล้วแปลงเปนพลังงานไฟฟากระแสสลับเพอื จา่ ยเขา้ ระบบ ไฟฟาปกติ ซงึ ผลการทดลองพบวา่ คลืนไมโครเวฟทีความถี 2.45 กิกะเฮิรตซจ์ ะให้ ประสทิ ธภิ าพในการแปลงพลังงานรอ้ ยละ 85 ถึง 90 และประเดน็ สาํ คัญคือสถานใี น อวกาศจาํ เปนต้องไดร้ บั การดแู ลบาํ รงุ รกั ษาอยูต่ ลอดเวลา รปู ที 4 นาํ แผงโซลารเ์ ซลล์ขนึ ไปติดตังในสถานทีทีไมม่ เี มฆ ไมม่ ฝี น และรบั แสง 06 ไดเ้ ต็มเมด็ เต็มหนว่ ยตลอดเวลา สถานทีนนั คืออวกาศ! ศูนย์วิทยาศาสตรเ์ พือการศึกษาพิษณุโลก Phitsanulok Science Centre For Education

จนี พรอ้ มจะสรา้ งระบบผลิตไฟฟาพลังงานแสง อาทิตยจ์ ากห้วงอวกาศภายในป ค.ศ. 2035 รปู ที 5 จนี ไดผ้ ลักดนั โครงการระบบผลิตไฟฟาพลังงานแสงอาทิตยอ์ ยา่ ง ในพฤศจกิ ายน ค.ศ. 2019 Wang Li (หวงั ลี) นกั วจิ ยั ประจาํ สถาบนั เต็มที พรอ้ มจะเรมิ ลงมอื ทําโครงการนใี หเ้ กิดขนึ จรงิ ภายในป ค.ศ. 2035 เทคโนโลยอี วกาศแหง่ ชาติจนี (China Academy of Space Technology) หรอื CAST ไดก้ ล่าวในงานประชุมดา้ นวศิ วกรรมระหวา่ ง รสั เซยี และจนี ครงั ที 6 (6th China-Russia Engineering Forum) ทีจดั ขนึ ในเมอื งเซยี เหมนิ มณฑลฝูเจยี น ประเทศจนี วา่ ประเทศจนี พรอ้ มจะผลัก ดนั โครงการผลิตพลังงานแสงอาทิตยจ์ ากหว้ งอวกาศอยา่ งเต็มที พรอ้ ม ใหค้ ํามนั วา่ จะเรมิ ลงมอื ทําโครงการนใี หเ้ กิดขนึ จรงิ ภายในป ค.ศ. 2035 อีก หนงึ เทคโนโลยกี ารผลิตพลังงานสะอาดทีอยูไ่ มไ่ กลจากวนั นแี ละมคี วาม เปนไปไดส้ งู มากในทางปฏิบตั ิ เพราะโลกเรามเี ทคโนโลยนี อี ยูใ่ นมอื อยูแ่ ล้ว ขาดแต่การลงทนุ เพอื ใหเ้ กิดผลเปนรปู ธรรมขนึ มาเท่านนั ซงึ เมอื เทียบกับ เทคโนโลยกี ารสรา้ งพลังงานแหง่ อนาคตทีอาจจะยงั มาไมถ่ ึงและปจจุบนั นกั วจิ ยั กําลังศึกษาและวจิ ยั เกียวกับนวิ เคลียรฟ์ วชนั (Fusion) และ ระบบ ผลิตไฟฟาพลังงานแสงอาทิตยอ์ ยา่ งต่อเนอื ง ศูนย์วิทยาศาสตรเ์ พือการศึกษาพิษณุโลก 07 Phitsanulok Science Centre For Education

สรุป รปู ที 6 ระบบผลิตไฟฟาแสงอาทิตยจ์ ากหว้ งอวกาศเปนสงิ สาํ คัญต่อโลก 08 พลังงานเปนสงิ สาํ คัญในการพฒั นาเทคโนโลยขี องโลกใหม้ คี วาม ทันสมยั และปจจยั สาํ คัญทีสดุ ทีใชข้ บั เคลือนโลก ทังดา้ นเศรษฐกิจ และวถี ีชวี ติ ของคนในโลก ดงั นนั ระบบผลิตไฟฟาแสงอาทิตยจ์ าก หว้ งอวกาศเปนสงิ สาํ คัญต่อโลกโดยเปนรปู แบบการแปลง พลังงานแสงอาทิตยม์ าเปนไฟฟาทีนยิ มทีสดุ ก็คือการใช้ โซล่าร์ เซลล์นนั เอง อยา่ งไรก็ตามการใชง้ านโซล่ารเ์ ซลล์บนพนื โลกนนั มี อุปสรรคอยูท่ ีความไมส่ มาํ เสมอจากสภาพอากาศ หากมเี มฆบงั ก็ ผลิตไฟฟาไดน้ อ้ ย ยงิ ในเวลากลางคืนทีไมม่ แี สงแดดก็ไมส่ ามารถ ผลิตไดเ้ ลย และสงิ สาํ คัญทีนกั วจิ ยั ต้องการเหน็ การเปลียนแปลงที จะต้องโนม้ นา้ วนกั ลงทนุ ใหเ้ หน็ ถึงความเปนไปได้ และความค้มุ ค่า ทางเศรษฐศาสตรจ์ นกล้าทีจะนาํ เงินมาลงทนุ ในอนาคต ศูนย์วิทยาศาสตรเ์ พือการศึกษาพิษณุโลก Phitsanulok Science Centre For Education

แหล่งอ้างอิง ทีมงานวชิ าการ ศูนยว์ ทิ ยาศาสตรเ์ พอื การศึกษาพษิ ณโุ ลก และแหล่งอ้างอิงมากมายทีทกุ คนสามารถศึกษาเพมิ เติมและเขา้ ถึงเนอื หาได้ง่ายขนึ 1. https://earthsky.org/earth/space-based-solar-energy-power-getting- closer-to-reality/ 2. https://space.nss.org/space-solar-power/ 3. https://www.themacho.co/2020/solar-space-base/ ศูนย์วิทยาศาสตรเ์ พือการศึกษาพิษณุโลก 09 Phitsanulok Science Centre For Education

ขอบคณุ ทกุ ท่าน ทีเขา้ มารบั ชม


Like this book? You can publish your book online for free in a few minutes!
Create your own flipbook