ลานซักล้าง

องค์กรนานาชาติวิศวกรไร้พรมแดน (Engineers Without Borders - International) เป็นองค์กรของ “ภาคีวิศวกรเพื่อสังคม” ในแต่ละประเทศ ที่ลงมือ ลงแรง ลงทุน เพื่อประโยชน์ของสังคมโลก ในประเทศที่ใช้ภาษาอังกฤษ มักใช้ตัวย่อ EWB (Engineers Without Borders) ส่วนในประเทศที่ใช้ภาษาฝรั่งเศส ก็มักใช้ตัวย่อ ISF (Ingénieurs Sans Frontières)

คำว่า “ภาคีวิศวกรเพื่อสังคม” ในที่นี้ คงไม่ใช่ผู้สำเร็จการศึกษาทางด้านวิศวกรรม ได้ใบ กว. อยู่ภายใต้การควบคุมของสภาวิศวกร แต่หมายถึงอาสาสมัครผู้ที่มีทักษะทางด้านวิศวกรรมหรืองานช่าง ด้านใดด้านหนึ่งหรือหลายด้าน ที่มีจิตใจที่จะช่วยเหลือผู้ที่ต้องการคำแนะนำ ในการใช้เครื่องมือต่างๆ จะช่วยให้วิถีชีวิตยั่งยืนขึ้น (Sustainable and Appropriate Solutions) เช่น การจัดหาน้ำสะอาด ปั๊ม ที่พักอาศัย วัสดุ พลังงาน เครื่องกลทางการเกษตร การจัดการภัยพิบัติและเหตุฉุกเฉินต่างๆ เป็นต้น

วัตถุประสงค์หลักก็เพื่อช่วยให้ผู้คน มีชีวิตความเป็นอยู่ที่ดีขึ้น โดยอาศัยความรู้ ความเข้าใจ และทักษะทางวิศวกรรมและเทคนิคเข้าไปช่วยเหลือ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อเกิดภัยขึ้น

อ่านต่อ »

ลูกตุ้มที่แกว่งหรือหมุนรอบจุดหมุน จะเกิดแรงเหวี่ยง

การผลักลูกตุ้มให้แกว่งใช้พลังงานไม่มาก เมื่อลูกตุ้มซึ่งต่ออยู่กับคานแกว่งแล้ว จะทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงจุดศูนย์กลางของมวล ทำให้โมเมนต์ของคานเปลี่ยนแปลง และทำให้ปลายอีกด้านหนึ่งของคานแกว่งไปด้วย

เฮ้อ… อธิบายยากจัง ดูรูปทางขวาดีกว่าครับ

จะเห็นคานสีเหลืองสองคาน เรียกเป็นคานอันล่าง กับคานอันบน; ที่คานอันล่าง ข้างขวามีลูกตุ้มรูปพัดสีแดงแขวนอยู่กับแขนด้านสั้น ส่วนแขนด้านยาว ต้อกับเพลสหมุนสีน้ำเงิน เมื่อลูกตุ้มรูปพัดถูกผลักให้แกว่งไปมา คานสีเหลืองก็ขยับขึ้นลง ทำให้ไปหมุนเพลาสีน้ำเงิน

ตรงนี้เกิดการเปลี่ยนแปลงการเคลื่อนที่ในเชิงเส้น (คือผลักลูกตุ้มไปข้างหน้าตรงๆ) แต่ด้วยเครื่องมือกล เกิดการเปลี่ยนแปลงการเคลื่อนที่เชิงเส้นเป็นการเคลื่อนที่เชิงมุม (เรียกภาษามนุษย์ว่าการหมุน)

เมื่อมีการหมุนแล้ว สามารถใช้หลักของของคาน สามารถนำไปขยายให้เป็นช่วงชัก เอาไปปั๊มน้ำจากบ่อได้… ซึ่งมีผู้ทดลองทำ ปรากฏว่าสูบน้ำได้ในระดับความลึก 12 เมตร

ในสเกลที่ใหญ่ขึ้นไป เมื่อตุ้มมีน้ำหนักมากขึ้น มีแขนที่ยาวขึ้น สามารถใช้สร้างกำลังกลไปปั่นไฟฟ้าได้… เข้าทำนอง สามเหลี่ยมเขยื้อนภูเขา

ถ้าแกว่งเบาๆ ก็ได้กำลังน้อย ถ้าแกว่งจนหมุนครบรอบ ก็จะได้กำลังมากที่สุดเท่าที่เครื่องจะทำได้ แล้วแกว่งจากซ้ายไปขวา หรือขวาไปซ้าย จะหมุนตามเข็มหรือทวนเข็มนาฬิกา ก็ได้กำลังเท่ากัน จึงใช้ได้ทั้งคนถนัดขวาและถนัดซ้าย (ส่วนคนที่ถนัดแต่วิจารณ์ คงไม่เวิร์คอยู่ดี ฮ่าๆๆๆ)

กำลังในการสูบน้ำหรือปั่นไฟมาจากไหน ก็มาจากแรงผลักให้ลูกตุ้มแกว่ง+แรงดึงดูดของโลกครับ ตรงนี้ล่ะน่าสนใจ เพราะว่าเครื่องมือกลต่างๆ ละเลยกำลังจากแรงดึงดูดที่มีอยู่ตามธรรมชาติ

อ่านต่อ »

บันทึกนี้ เขียนขึ้นเมื่อราคาน้ำมันดิบต่ำลงผิดปกติ แต่นั่นก็ไม่ได้เปลี่ยนแปลงสิ่งเลวร้ายที่โลกกำลังจะเผชิญ…

เพียงใช้สามัญสำนึก ก็บอกได้แล้ว ว่าวันหนึ่งน้ำมันตามธรรมชาติจะหมดไปจากโลกแน่นอน… คำถามที่น่าถามจึงไม่ใช่ว่าน้ำมันจะหมดหรือไม่หมด แต่หมดเมื่อไหร่… ที่ตลกก็คือ ผมไม่คิดว่าคำตอบว่าน้ำมันจะหมดโลกเมื่อไหร่จะสำคัญหรอกนะครับ ก่อนจะถึงเวลาที่น้ำมันหมดโลก อาจจะเกิดเหตุการณ์ซึ่งทำให้น้ำมันไม่มีความหมายอีกต่อไป เพราะว่าโดยทั่วไปคนจะไม่มีกำลังจัดหาน้ำมันมาใช้ (ผู้ที่หาน้ำมันมาใช้ได้ ต้องใช้กำลัง)

ทฤษฎี Peak Oil และผลร้ายรุนแรง

เหตุการณ์นี้มีจุดเริ่มต้นที่สถานการณ์ที่เรียกว่า Peak Oil อันเป็นสถานการณ์ที่โลกผลิตน้ำมันออกมาเป็นปริมาณสูงสุด หลังจาก Peak Oil แล้ว กำลังการผลิตจะลดลงเรื่อยๆ ไม่ว่าจะอ้างว่าเก็บไว้ใช้ในอนาคต หรือว่าจะพยายามสร้างราคาให้สูงขึ้น ข้อเท็จจริงก็คือปริมาณน้ำมันในตลาดโลกลดลงหลัง Peak Oil ซึ่งผู้เชี่ยวชาญต่างก็คาดเดากันไป หลายคนทายผิดว่าน่าเกิดไปแล้ว แต่ที่เหลือก็ไม่มีสักคนที่ทำนายว่า Peak Oil อยู่ห่างปัจจุบันเกิน 20 ปี!

อ่านต่อ »

การปั่นไฟฟ้าจากจากของไหล ไม่ว่าจะเป็นลมหรือน้ำ คือการเปลี่ยนพลังงานจลน์ของของไหลให้เป็นพลังงานกล ซึ่งนำไปเปลี่ยนเป็นพลังงานไฟฟ้าอีกทีหนึ่ง มีสูตรพื้นฐานคือ kWh = (1/2)(ρ)(v³)(A)(E)(H)

• ρ (rho) คือความหนาแน่นของของไหล
• v คือความเร็วของของไหล
• A คือพื้นที่หน้าตัดของเครื่องแปลงพลังงาน (กังหันปั่นไฟ)
• E คือประสิทธิภาพในการดักจับพลังงานจลน์จากการไหลของกระแสอากาศ คิดต่อหน่วยพื้นที่(ให้เป็นหน่วยเดียวกับหน่วยของ A เช่นตารางเมตร) ค่าของ E ในทางทฤษฎีจะไม่สามารถเกิน 59.3% ซึ่งเรียกว่า Betz Limit ตัว E นี้ ในอุตสาหกรรมพลังงานลมเรียกว่าสัมประสิทธิ์กำลัง (Power Coefficient)
• H คือจำนวนชั่วโมงที่ปั่นไฟได้

ในกรณีของเขื่อนที่ผลิตกระแสไฟฟ้า เราจะเห็นว่าต้องมีการสร้างเขื่อนขนาดใหญ่ ทั้งนี้ก็เพื่อเพิ่มความสูง (head) เพื่อให้น้ำไหลด้วยความเร็วที่สูง (v) ขึ้น ยิ่ง v มาก kW ก็ยิ่งสูงเพราะ kW แปรผันตาม v³

แต่การสร้างเขื่อนขนาดใหญ่ในปัจจุบันนี้ แทบเป็นไปไม่ได้เลย เพราะมีปัญหาสิ่งแวดล้อมมากมายตามการสร้างเขื่อนมาด้วย… ไฟฟ้าจำเป็น แต่ปั่นไฟจากเขื่อนขนาดใหญ่ไม่ได้ ยังมีวิธีครับ

อ่านต่อ »

นาย Jean Pain (1930-1981) ชาวฝรั่งเศส อาศัยอยู่ในจังหวัด Provence สร้างกองปุ๋ยหมักจากเศษไม้ ซึ่งทำน้ำอุ่นที่มีอุณหภูมิ 60°C ด้วยอัตรา 4 ลิตร/นาที ดักจับก๊าซมีเทนนำมาปั่นไฟฟ้า ต่อเข้าเตาแก๊สสำหรับหาอาหาร และเติมเป็นพลังงานให้แก่รถยนต์ของเขา โดยเขาไม่ต้องจ่ายค่าพลังงานอีกเลยในอีก 18 เดือน แต่มีต้นทุนเป็นน้ำมัน 500 ลิตรที่ใช้ไปในการตัดและสับไม้เป็นเศษเล็กๆ และน้ำอีก 20 คิวซึ่งใช้รดในตอนแรกสร้างกองปุ๋ยหมัก

ที่จังหวัด Provence อากาศร้อน-แห้ง มีพุ่มไม้เล็กอยู่เป็นจำนวนมาก หากเกิดไฟป่า พุ่มไม้เหล่านี้เป็นเชื้อไฟซึ่งอันตรายอย่างยิ่ง จึงความจะจัดการเสียบ้าง เขาไม่ตัดไม้ใหญ่ จะเลือกเฉพาะกิ่งที่ทำให้ต้นไม้เสียทรง (กิ่งหนัก ลมพัด ต้นไม้ล้ม) — ในเวลา 5 วัน เขาตัดกิ่งไม้กับพุ่มไม้ออกมาได้ 40 ตันจากพื้นที่ 1 เฮกตาร์​ (6.25 ไร่)

แล้วก็เอามาสร้างกองปุ๋ยหมักซึ่งก็ไม่ได้พิสดารอะไรมาก แต่เป็นกองใหญ่มีเส้นผ่าศูนย์กลาง 6 เมตร สูง 3 เมตรครับ แทนที่จะเอาเศษไม้สุมกันลงไปในกอง เขาทำเป็นชั้นๆ แต่ละชั้นก็เอาสายยางพลาสติกขดไปให้ทั่วพื้นที่ ราดน้ำ แล้วก็ทำชั้นต่อไปจนได้ความสูงที่ต้องการ; ตรงกลางเขาเอาถังปิด หมักเศษไม้ไว้ให้เกิดก๊าซมีเทน ต่อท่อออกไปข้างนอกกองปุ๋ย; เมื่อไม้ย่อยสลาย จะปล่อยความร้อน การที่เอาสายยางเข้าไปขดไว้ทั่วกอง ก็จะทำให้น้ำในสายยาง ดูดซับความร้อนออกมาเป็นน้ำอุ่น

อ่านต่อ »

โดยนิยาม ทรัพยากรเป็นสิ่งมีค่าแต่ว่าใช้แล้วก็หมดได้ครับ

น้ำเป็นทรัพยากรที่มีค่า เราพึ่งพาธรรมชาติอยู่มากในการหาน้ำมา ไม่ว่าจะเป็นน้ำท่า น้ำผิวดิน น้ำจากระบบชลประทาน น้ำประปา หรือน้ำบาดาลก็ตาม เมืองไทยมีพื้นที่กว้างใหญ่กว่า 514,000 ตารางกิโลเมตร (321 ล้านไร่) โครงข่ายชลประทานครอบคลุมไม่ทั่วถึง

ในหลายพื้นที่ ใช้ประปาภูเขา ประปาชุมชน และน้ำบาดาล ก็ต้องมีการบำรุงรักษาครับ น้ำบาดาลใช้ไปเรื่อยๆ ก็มีวันหมดเหมือนกัน มีข้อมูลซึ่งน่าจะดีอยู่ที่กรมทรัพยากรน้ำบาดาล (ขออภัยที่ตรวจสอบอย่างละเอียดไม่ได้ ช้าเหลือเกิน มีโปรแกรมแจกแต่ใช้บนระบบปฏิบัติการที่ผมไม่ได้ใช้ เลยทดสอบไม่ได้)

เท่าที่ทราบ เมืองไทยไม่มี profile (ภาพตัดขวาง) ของดิน ซึ่งใช้เพื่อศึกษาลักษณะของชั้นดิน เป็นเรื่องน่าเสียดายมากที่ในสมัยที่มีคนตกงานมาก รัฐไม่จ้างทำ seismic survey

น้ำบาดาลไม่ได้รวมกันอยู่ในถังหรือโพรงที่เต็มไปด้วยน้ำหรอกครับ น้ำบาดาลซึมอยู่ในดินทรายชุ่มน้ำ โดยปกติดูใสสะอาดเพราะผ่านการกรองด้วยทรายและถ่าน(ดิน)ตามธรรมชาติ

ปริมาณน้ำในบ่อบาดาล ขึ้นกับระดับของ water table ซึ่งคือระดับน้ำที่ซึมอยู่ในดินทรายชุ่มน้ำ ถ้าระดับนี้อยู่ต่ำกว่าปลายท่อในบ่อบาดาล ก็จะไม่สามารถสูบน้ำขึ้นมาใช้ได้

เมื่อสักสี่สิบกว่าปีก่อนในสมัยที่ประปายังไม่ดี บ้านเกิดผมอยู่ประมาณ 100 เมตรจากแม่น้ำเจ้าพระยา ขุดลงไปนิดเดียวก็เจอน้ำแล้ว water table ถูกเติมโดยแม่น้ำเจ้าพระยา

พุทธธรรมผาซ่อนแก้ว ตั้งอยู่บนเขา ไม่มีแหล่งน้ำ ขุดบ่อบาดาล ระดับ water table อยู่ลึก 150 เมตร ต้องจ่ายค่าไฟเพื่อสูบน้ำมหาศาล หลังจากหน้าฝน ต่อท่อนำน้ามาจากประปาภูเขาได้ แต่เพราะว่าประปาภูเขาไม่มีการบำรุงรักษา จึงใช้ไม่ได้ตลอดทั้งปี

อ่านต่อ »

ที่จริงมี solar collector แบบง่ายๆ ที่ใช้กระป๋องน้ำอัดลมหรือกระป๋องเบียร์ เจาะรูที่ก้นพ่นสีดำ มาเรียงกันเป็นแผงในกล่อง(ไม้)ที่มีฝาเป็นกระจกใสอีกครับ ผมไม่ได้เขียนเรื่องนี้เพราะว่าเก็บความร้อนได้น้อย ไม่พอจะต้มน้ำเป็นไอหรือปั่นไฟฟ้า แต่เหมาะกับการให้ความร้อนแก่บ้านในเขตหนาว

ในบรรดา solar collector ที่เขียนไปในตอนที่แล้ว: ฮีลิโอสแตด (Heliostat) ใหญ่โตเกินความพอเพียง, จานพาราโบลารับแสงอาทิตย์ (Parabolic dish) มีปัญหาสร้างกระจกโค้ง และตัวรับแสงอาทิตย์ที่ทนความร้อนสูง แต่แบบท่อนำความร้อน (Parabolic through) สามารถดัดแปลงให้ผลิตด้วยเทคโนโลยีชาวบ้านได้ ทำให้ต้นทุนถูกลงมาได้มาก… แต่ว่ามีบางเรื่องที่ต้องดัดแปลงก่อนครับ

อ่านต่อ »

เป็นที่รู้กันว่าถ้าหากจะรวมแสงอาทิตย์ ก็จะได้ความร้อน จากนั้นเปลี่ยนความร้อนไปเป็นพลังงานรูปอื่น เพื่อใช้งานได้ตามหลักการอนุรักษ์พลังงานได้

ความร้อนจากดวงอาทิตย์ รวบรวมได้ในสองลักษณะ คือใช้เลนส์นูนวางหน้าจุดโฟกัส หรือใช้กระจกวางด้านหลังจุดโฟกัส บันทึกนี้พูดถึงลักษณะหลังครับ

ไม่ต้องห่วงว่าบันทึกของผม จะเป็นเรื่องพื้นๆ หรอกครับ แต่จำเป็นต้องปูพื้นกันก่อน เพราะว่าบล็อกนี้มีผู้อ่านหลากหลายเหมือนกัน

อ่านต่อ »

บันทึกเรื่องก๊าซเชื้อเพลิงจากเศษไม้นี้ เขียนเป็นซีรี่ส์ยาวส่วนหนึ่งเป็นความพยายามจะหาคำตอบว่าปลูกต้นไม้แล้วได้อะไร

ครูบา (สำหรับผู้อ่านที่ไม่รู้จัก: ครูบาสุทธินันท์เป็นปราชญ์ชาวบ้าน อ.สตึก บุรีรัมย์ เป็นผู้เชี่ยวชาญเรื่องต้นไม้ใหญ่) ปรารภอยู่เรื่อยๆ ว่า เวลาเราบอกให้ชาวบ้านปลูกป่าเอง เค้าไม่ปลูกหรอกครับ ปลูกแล้วรอสิบปี ระหว่างนั้นจะเอาอะไรกิน… ทีนี้เวลาไปส่งเสริมให้ปลูก เอ้าปลูกก็ปลูก (ได้ค่าแรงนี่) แต่พอต้องการที่ ก็ถางต้นไม้ทิ้งไป

ถ้าดูภาพถ่ายจากดาวเทียม เมืองไทยวันนี้ ไม่เขียวยิ่งกว่าสมัยจะทำโครงการอีสานเขียวซะอีก ขนาดตอนนั้นพื้นที่ป่าก็เหลือน้อยเต็มทีแล้ว อีสานเขียวหรือหน้าเขียว… เมื่อก่อนดงพญาเย็นขึ้นชื่อเรื่องไข้ป่า เดี๋ยวนี้กลายเป็นที่ตากอากาศไปแล้ว

มาตอนนี้ ไม่มีร่มเงาจากไม้ใหญ่ ดินถูกแดดเผาตรงๆ ความอุดมสมบูรณ์ก็หายไป (humus สลายตัวในความร้อน) พอดินร้อน ปลูกอะไรก็แห้งตาย ถึงรดน้ำ ต้นไม้ก็สุกหมด แถมความร้อนลอยขึ้นสูง ทำให้เมฆฝนไม่ก่อตัว เพราะจุดน้ำค้างสูงขึ้นจากอุณหภูมิที่สูงขึ้น ฝนไม่ตก ข้างล่างยิ่งแห้งแล้ง ดินเลวลงอีกเด้งหนึ่ง ปลูกอะไรผลผลิตก็ต่ำ พอแก้ไขแบบรู้ครึ่งเดียวก็ใส่ปุ๋ยเข้าไป ทำให้ต้นทุนสูงขึ้น ราคาขายถูกกดไว้ อย่างนี้จะไม่เจ๊งยังไงไหวครับ… ทำเกษตรไม่รู้จักรักษ์ดิน เหมือนสร้างบ้านที่ไม่ทำรากฐานให้ดี…

วันนี้พอเริ่มรู้ตัวว่าไฟฟ้าอาจจะไม่พอในอนาคต ก็มาส่งเสริมไฟฟ้าจากพลังงานทดแทน จากชีวมวล… ถามจริงๆ เถอะ เตรียมแผนเกี่ยวกับวัตถุดิบไว้บ้างหรือเปล่าครับ จะต้องถางต้นไม้กันไปอีกเท่าไหร่

เข้าเรื่องดีกว่าครับ ไม่รู้จะบ่นไปทำไม…

อ่านต่อ »

ว่าจะเขียนเรื่องแบบของ FEMA แต่ยังไม่เขียนดีกว่าครับ

ไปเจอวิดีโอที่บริษัทผู้ผลิตเตา Gasifier ในเชิงพาณิชย์ อธิบายประเด็นต่างๆ เอาไว้ — แน่นอนล่ะครับ เขาอยากจะขายของ — แต่วิดีโอชุดนี้ ก็ให้ประเด็นที่ดี แค่ดูรูปก็เห็นเยอะแล้ว มี 6 ตอนนะครับ

อ่านต่อ »