พลังงานจากดวงอาทิตย์ (3)
อ่าน: 4737ในตอนที่แล้ว ออกไปในเชิงทฤษฎีซะเยอะเลย แต่ก็มีความจำเป็น คือว่าก่อนจะทำอะไร ก็ควรจะประเมินก่อนว่าทำแล้วได้อะไร
ปริมาณพลังงานจากดวงอาทิตย์ที่ตกกระทบผิวโลก มีค่าเฉลี่ยประมาณ 200 W/m2 ถ้าอยากได้พลังงานมากๆ ก็ต้องใช้พื้นที่มากขึ้น เมื่อรวมรวมพลังงานที่ตกกระทบพื้นแล้วหักเหแสงไปรวมกันที่ solar collector แล้ว ก็เปลี่ยนพลังงานแสง/ความร้อน เป็นพลังงานในรูปแบบอื่นเพื่อนำไปใช้ต่อไป
ปัญหาในขั้นที่สอง ก็อยู่ตรงนี้ล่ะครับ เมื่อมีการเปลี่ยนรูปพลังงาน ก็จะเกิดความสูญเสียเสมอ; พลังงานที่ตกกระทบกระจก สะท้อนออกไปไม่ได้ 100%; เมื่อนำแสงไปรวมกันที่ solar collector ก็จะมีความสูญเสียอีก
ห้องปฏิบัติการแห่งชาติแซนเดีย ของสหรัฐ ได้ทำการทดลอง Heliostat (หอรับแสงจากกระจกสะท้อนแสง) ในโครงการ National Solar Thermal Test Facility (NSTTF) พื้นที่รับแสงประมาณ 8 เอเคอร์ (32,328 ตารางเมตร หรือ 20 ไร่) รวมรวมแสงสะท้อนได้ 5 ล้านวัตต์ สร้างอุณหภูมิได้ 4000°F (2200°C) แต่นำความร้อนจากการรวมแสงนี้ไปเปลี่ยนเป็นไฟฟ้าได้ 1.5 ล้านวัตต์ (ประสิทธิภาพ 30%)
ประสิทธิภาพนี้ดูต่ำ เพราะ NSTTF ใช้สารละลายเกลืออิ่มตัว เป็นตัวพาความร้อนจาก solar collector ไปเก็บไว้ แล้วนำความร้อนไปปั่นไฟอีกต่อหนึ่ง เนื่องจากเป็นกระบวนการหลายทอด จึงมีความสูญเสียความร้อนเกิดขึ้น แต่มีข้อดีคือสามารถปั่นไฟในช่วงที่ดวงอาทิตย์ตกไปแล้ว ซึ่งมีความต้องการพลังงานไฟฟ้าสูงกว่ากลางวัน
« « Prev : พลังงานจากดวงอาทิตย์ (2)
Next : พลังงานจากดวงอาทิตย์ (4) » »
2 ความคิดเห็น
ขอแจ้งก่อนครับว่าได้รับหนังสือ เจ้าเป็นไผ1 แล้วครับ ขอบคุณครับ
ประสิทธิภาพ 30% ดูเหมือนว่าจะสูงมากแล้วนะครับ ผมยังเคยรู้มาเพียงว่าประสิทธิภาพ solar cell อยู่ที่ประมาณ 18% มาหลายสิบปีแล้ว ของเมืองไทยติดอยู่ที่ 10%ต้นๆมั้ง
เรื่องประสิทธิภาพ ผมคิดว่าเป็นการเปรียบเทียบกันคนละมุมนะครับ
NSTTF รับความร้อนจาก solar collector ถ่ายให้กับสารละลายเกลืออิ่มตัวไปเก็บในถัง จากนั้นเอาเกลือร้อนจากถังเก็บไปปั่นเป็นไอน้ำ แล้วจึงเอาไอน้ำไปปั่นไฟฟ้า เป็น heat transfer หลายขั้นตอน เลยมีความสูญเสียมาก น่าจะทำได้ดีกว่านี้อีกครับ
กรณีเซลแสงอาทิตย์ เปลี่ยนพลังงานในโฟตอนเป็นไฟฟ้าโดยตรง ซึ่งโฟตอนเตะอิเล็กตรอนวงนอกให้หลุดออกมาเป็นกระแสไฟฟ้า ในเมืองไทย สวทช.ผลิตโซล่าร์เซลแบบซิลิกอนอะมอร์ฟัส (Amorphous Silicon) ซึ่งใช้ซิลิกอนน้อยราคาถูกแต่ประสิทธิภาพต่ำและอายุการใช้งานไม่นานครับ ถ้าจะเอาแบบประสิทธิภาพสูง+อายุการใช้งานนานๆ ก็ต้องเป็นแบบผลึกเดี่ยว (Single Crystalline) [เปรียบเทียบ] [สถิติ] แต่ราคาก็สูงขึ้นอีกครับ
ผมอยากปรึกษาอาจารย์เรื่องเคมีอินทรีย์แต่ไม่รู้จะติดต่ออย่างไรครับ เป็นเรื่องกระบวนการเลียนแบบระบบหมักย่อยอาหารของวัวที่เปลี่ยนหญ้าเป็นพลังงาน (แบคทีเรียในหลอดอาหาร”รูเมน” (ผ้าขี้ริ้ว) หมักเซลลูโลสในหญ้าบดละเอียดเป็นเอทิลอะซิเตท ซึ่งนักเคมีรู้ดีว่าเปลี่ยนเอทิลอะซิเตทเป็นเอทานอลได้ง่าย) ส่วนใหญ่ที่ทำกันคือพยายามเปลี่ยนแป้งเป็นเอทานอลเลยซึ่ง yield ต่ำและแพงครับ วิธีอ้อมนี้ใช้แบคทีเรียจากผ้าขี้ริ้วหมักหญ้า crack cellulose ด้วยกระบวนการธรรมชาติเอาดื้อๆ เลย เรามีหญ้าเยอะแยะครับ ถ้าเปลี่ยนเป็นเอทานอลได้ด้วยราคาถูก ก็จะทดแทนการนำเข้าน้ำมันได้บ้าง
@ Cellulosic Ethanol from Sugarcane Bagasse Using Rumen Microorganisms
@ Lessons from the cow: What the ruminant animal can teach us about consolidated bioprocessing of cellulosic biomass