ลานซักล้าง

ปีนี้ เอลนินโญ่รุนแรง ร้อนจัด หน้าร้อนมาเร็ว น้ำแห้ง อย่าว่าแต่น้ำไม่พอสำหรับข้าวนาปรังเลยครับ น้ำสำหรับจะใช้ ยังทำท่าจะไม่พอ

เมืองไทย ไม่มีภูเขาที่สูงพอจะดักจับความชุ่มชื้นในเมฆ (มีแต่น้อยมาก) ป่าก็หัวโกร๋นไปหมด แถมน้ำที่ใช้ ยังเป็นน้ำผิวดินซะเป็นส่วนใหญ่

รอฟ้า รอฝน แห่นางแมว จุดบั้งไฟ… จะทำอะไรก็ทำไปเถิดนะครับ

จะทำฝนเทียมหรือว่าฝนจะตกเอง ก็ต้องมีเมฆ… จะมีเมฆ ต้องมีความชื้นในอากาศ… จะมีความชื้นในอากาศ ต้องมีปริมาณน้ำลอยอยู่ในอากาศสูง

แล้วจะเอาน้ำขึ้นไปในอากาศได้อย่างไร

ต้มน้ำแล้วปล่อยไอน้ำขึ้นไป -> วิธีนี้ใช้พลังงานมากเกินไป แล้วยังมีปัญหากับสารแขวนลอยที่อยู่ในน้ำที่เอามาต้มอีก

ใช้ Rotor Ship -> น่าสนใจเหมือนกัน เคยเขียนบันทึกเรื่องสร้างเมฆเอาไว้เมื่อปีที่แล้ว แต่เหมาะกับทะเลที่มีลมแรงครับ วัตถุประสงค์จริงๆ คือสร้างเมฆให้สะท้อนแสงอาทิตย์ ลดความร้อนของผิวโลก และ/หรือผิวน้ำ แต่ก็มีประเด็นน่าสนใจเรื่อง Cloud condensation nuclei หรือเชื้อเมฆ

อ่านต่อ »

บ่ายวันนี้ ไปแฟชั่นไอส์แลนด์เพื่อชมงานมหกรรมประกวดเทคโนโลยีสารสนเทศและการสื่อสารแห่งประเทศไทย ครั้งที่ 9 คราวนี้ งานเปิดแล้ว กรรมการทำหน้าที่เดินตรวจอยู่ คงวิจารณ์ได้บ้างล่ะ

มีเรื่องน่าสนใจอยู่หลายเรื่อง แต่ผมเขียนเท่าที่อยากเขียนก็แล้วกันนะครับ

แบบจำลองโครงสร้างของเส้นเลือดในหัวใจด้วยระบบแอล

ไม่บ่อยเลยที่จะเจอโครงงานที่เป็นสหวิยาการ เห็นแนวทางที่จะประยุกต์ประโยชน์ได้ชัด แต่ก็ช่างเป็นคณิตศาสตร์เสียเหลือเกิน

อ่านต่อ »

วันนี้ สองผู้ก่อตั้งลานปัญญา เดินทางมากรุงเทพเพื่อมาร่วมงาน มหกรรมประกวดเทคโนโลยีสารสนเทศและการสื่อสารแห่งประเทศไทย ครั้งที่ 9 (Thailand ICT Contest Festival 2010) ที่ชั้น 3 ศูนย์การค้าแฟชั่นไอส์แลนด์ ระหว่างวันที่ 11-13 ก.พ.

โสเล่าให้ฟังว่าคุยกับเม้งบ่อย แต่ไม่ได้พบกันมากว่าสิบปีแล้ว

อ่านต่อ »

วันนี้ไปส่งหนังสือ เจ้าเป็นไผ ๑​ ที่โรงพิมพ์อีกครั้ง เพราะมีคนแก้หนังสือหลังปิดฉบับไปแล้ว เพราะว่าทำงานดึกมาหลายคืน วันนี้ตื่นซะเที่ยงเลย แล้วก็อ้อยอิ่งทำโน่นทำนี่ ออกไปโรงพิมพ์เอาบ่ายสองโมง กว่าจะเสร็จขับรถมาถึงอนุสาวรีย์หลักสี่ก็บ่ายสามโมงแล้ว

ไหนๆ ออกมานอกบ้านแล้ว ไม่ต้องรีบร้อนกลับบ้าน มีทางเลือกสองทางคือไปเที่ยวงานเกษตรแฟร์ หรือไปเที่ยงงานวันนักประดิษฐ์

อยากไปทั้งสองงานล่ะครับ คิดว่าเดินเที่ยวเกษตรแฟร์ น่าจะมีเวลามากกว่านี้ ก็เลยไปเที่ยวงานวันนักประดิษฐ์ ที่ฮอล 9 อิมแพ็ค

อ่านต่อ »

ไฟฟ้า… บ้านไหนก็มีไฟฟ้า

ไฟฟ้าที่เราใช้อยู่ เป็นเทคโนโลยีของศตวรรษที่ 19 ใช้ power plant ขนาดใหญ่ ผลิตไฟฟ้าจากเขื่อน ถ่านหิน และฟอสซิล จ่ายกำลังไปตามสายส่งไฟฟ้า ซึ่งเกิดการสูญเสียมากกว่าจะไปถึงปลายทาง

โลกใช้เวลานานหลายร้อยล้านปี กว่าที่จะเก็บสะสมพลังานแสงอาทิตย์ ภายใต้ความร้อน ความกดดัน เปลี่ยนซากพืชซากสัตว์เป็นฟอสซิล แต่มนุษย์เผาฟอสซิลกลับเป็นไฮโดรคาร์บอน และความร้อนอย่างรวดเร็วในช่วงร้อยกว่าปีนี้เอง เร็วกว่าที่ธรรมชาติทำกว่าล้านเท่า แล้วอย่างนี้ จะไม่ร้อนรุ่มได้ยังไง??

อ่านต่อ »

ไม่ได้เขียนบันทึกหลายวัน แต่ไม่ได้แป้กหรอกนะครับ

ผมร่วมกับบรรณาธิการชาวเฮ ตรวจแก้หนังสือเจ้าเป็นไผ ๑ อีกครั้งหนึ่งเพื่อจัดพิมพ์ครั้งที่สอง… ไม่อยากคุยเลย ของเค้าดีจริงๆ ครับ… หนังสือชุดนี้เป็นบทเรียนชีวิต ถึงแม้ผู้อ่านจะไม่ได้ผ่านประสบการณ์นั้นโดยตรง แต่ก็สามารถเรียน (อย่างแห้งๆ) ได้บ้างว่า กว่าที่คนแต่ละคนจะมายืนอยู่ตรงที่เขายืน ผ่านอะไรต่างๆ มามากมาย ดีบ้าง ไม่ดีบ้าง “ถูกทาง” บ้าง ไม่ถูกบ้าง แต่ก็ไม่มีใครที่อยู่ดีๆ ก็เป็นแบบที่เป็นอยู่ การจะเป็นอย่างที่เป็น ต้องฝ่าฟันกันทั้งนั้น… ให้นักศึกษาอ่าน สร้างแรงบันดาลใจได้อย่างมหาศาล… ให้ผู้ต้องขังในทัณฑสถานอ่าน ครอบครัวรายงานว่าพฤติกรรมเปลี่ยนแปลง ทำงานทำการมากขึ้น

ที่อยากบอกในบันทึกนี้คือ ภัยแล้งครั้งนี้ หนักหนาสาหัสแน่นอน แต่เราก็ยังมองน้ำเป็นแต่เรื่องน้ำผิวดิน เมืองไทยไม่มีภูเขาสูงพอที่จะดักจับความชื้นในอากาศ หรือมีหิมะตก เรายังพึ่งฝน แต่ก็ทำลายป่าซึ่งดูดความชื้นในอากาศ เอาน้ำจากแม่น้ำนานานชาติมาใช้ก็ไม่ได้ แล้วเราก็บ่นๆๆๆ ชี้นิ้วไปเรื่อยๆ

เรายังคิดเหมือนเดิม (รอฝน) ทำเหมือนเดิม (รอน้ำ) ผลย่อมเหมือนเดิมครับ (รอต่อไป)

มีวิธีเติมความชื้นในอากาศโดยใช้น้ำทะเลสร้าง “เชื้อเมฆ” แก้โลกร้อน และปั่นไฟฟ้าไปในขณะเดียวกัน

บันทึกเก่าๆ เรื่องน้ำนี้ น่าอ่านทุกอันครับ หวังว่าจะได้แง่คิดอะไรบ้าง

สงสัยว่าบันทึกนี้ จะอ่านยากนะครับ

ช่วงวันหยุดยาวปีใหม่ ผมไม่ได้ไปไหน ก็นั่งอ่านสิทธิบัตรของสหรัฐไปเรื่อย ไปเจอสิทธิบัตรอันหนึ่งน่าสนใจมาก เรื่อง Atmospheric Vortex Engine เป็นวงจรเทอร์โมไดนามิกส์ที่มีขนาดยักษ์ ระหว่างระดับน้ำทะเลกับบรรยากาศชั้น tropopause (11-17 กม.) โดยเขาใช้ลมหมุน (vortex) ส่งความร้อนขึ้นไปในบรรยากาศให้ไปเย็นและเบาบางลงข้างบน เมื่อเป็นอย่างนี้ ก็จะเกิดการเปลี่ยนแปลงของระดับพลังงาน แล้วดักจับเอาพลังงานนี้มาใช้ มีประสิทธิภาพประมาณ 20% (ดูเป็นไปได้เหมือน Carnot Cycle)

ในการกระทำอย่างนี้ ใช้หลักการง่ายๆ ว่าความร้อนลอยขึ้นสูงเสมอ และในบรรยากาศเมื่อลอยขึ้นสูงแล้ว ความหนาแน่นความดันยังต่ำลงด้วย เมื่อมี waste heat เช่นความร้อนจากกระบวนการอุตสาหกรรม ซึ่งแม้หลังจาก co-generation แล้ว ก็ยังมีความร้อนเหลือ เขาเอาความร้อนนี้มาปั่นไฟฟ้าด้วย AVE อีกรอบหนึ่ง มีการพิสูจน์การคำนวณทางเทอร์โมไดนามิกส์ยาวเหยียด โดยประมาณการว่าความร้อนเหลือทิ้งขนาด 1000 MW สามารถนำมาปั่นไฟฟ้าได้อีก 200 MW — แต่จะต้องสร้างเครื่องทำลมหมุนในเขตห้ามบิน เพราะคงไม่เหมาะที่จะให้เครื่องบิน บินผ่านลมหมุนแบบนี้ ซึ่งดูจะเป็นเรื่องใหญ่

อย่างไรก็ตาม เรื่องน่าสนใจในสิทธิบัตรนี้ คือการจงใจบังคับความร้อนให้ลอยขึ้นสูงในลักษณะที่ก่อให้เกิดลมหมุน เช่นเดียวกับลมบ้าหมู นาคเล่นน้ำ หรือพายุใต้ฝุ่น ฯลฯ เดิมที ผมสนใจเรื่อง Vortex เพื่อเอาไปใช้เพิ่มความเร็วลมในกังหันลมแบบ VAWT ซึ่งมีสเกลการลงทุนและเทคโนโลยีต่ำพอที่ชาวบ้านจะลงทุนและสร้างเองได้

เรื่อง Vortex นี้ เอามาประยุกต์เป็นเครื่องมือเติมความชื้นให้อากาศได้ โดยให้ใบพัดตีน้ำให้เป็นละอองเล็กๆ (เหมือนบันทึกสร้างเมฆ) ให้ความร้อนพาละอองน้ำขึ้นไปบนฟ้า การใช้ใบพัดตีน้ำให้เป็นละอองน้ำ จะใช้พลังงานน้อยกว่าการใช้ไอน้ำ

ความคิดเรื่องการนำความร้อนมาใช้เพื่อการถ่ายเทอากาศ (และปั่นกำลังกล) นี้ ฝรั่งเรียก Solar Chimney ซึ่งประสิทธิภาพขึ้นกับความสูงของปล่อง — ถ้าอยากดูภูมิปัญญาชาวบ้าน ก็คงดูได้ที่สวนป่าของครูบาครับ ตอนผมไปเดือนที่แล้ว กำลังทำหลังคาอยู่ (ห้องอบสมุนไพรเดิม) — ซึ่งถ้าจะเอามาปั่นไฟฟ้า ก็ต้องให้ปล่องสูงมาก (200 เมตรในสเปน และ 1 กม.ในออสเตรเลีย) แต่ถ้าใช้ Vortex ปล่องไม่ต้องสูงมาก ทำให้ประหยัดค่าก่อสร้าง

ยิ่งกว่านั้น ถ้าการปั่นไฟฟ้าไม่ใช่เป้าหมายสูงสุด เราก็ไม่ต้องการลมหมุนขึ้นไปสูงลิบ แค่ความสูงระดับครึ่งหนึ่งของความสูงของเมฆชั้นต่ำก็อาจจะพอแล้ว เราไม่ได้ต้องการสร้างเมฆขึ้นเอง หวังเพียงแต่ส่งความชื้นจำนวนมากขึ้นสูง ให้ความชื้นในบรรยากาศรวมตัวกับน้ำที่เราส่งขึ้นไปกลายเป็นก้อนเมฆ ลดความร้อนที่ตกกระทบพื้นดิน ก่อให้เกิดเมฆมากขึ้น (เพื่อทำฝนเทียมหรืออะไรก็แล้วแต่)

ถึงจะไม่ทำในขนาดที่มีผู้เสนอไว้ ถ้าเกิด Vortex ขึ้นได้จริง ก็ยังปั่นไฟฟ้าได้ แม้จะไม่ได้กำลังสูงสุดตามการคำนวณ

วันนี้ไทยรัฐออนไลน์ลงข่าว “ขั้วแม่เหล็กโลก เลื่อนจากตำแหน่งเดิมมุ่งไปทางรัสเซีย” ซึ่งคงจะเป็นข่าวแปลจาก National Geographic “North Magnetic Pole Moving Due to Core Flux“

สนามแม่เหล็กของโลกเกิดจากการหมุนของแกนโลกซึ่งมีเหล็กหลอมละลายเป็นองค์ประกอบสำคัญ เมื่อเหล็กหลอมละลายหมุนจะเกิดสนามแม่เหล็ก สนามแม่เหล็กโลกปกป้องโลกและชีวิต จากพลังงานและอนุภาคที่แผ่ออกมาจากดวงอาทิตย์

อย่างไรก็ตาม สนามแม่เหล็กโลก และขั้วแม่เหล็กโลก เปลี่ยนแปลงไปเรื่อยๆ และได้เปลี่ยนแปลงตลอดมา

สักวันหนึ่ง ขั้วแม่เหล็กโลก ก็อาจจะสลับเหนือใต้ อย่างที่เคยเกิดมาแล้วหลายครั้ง ถ้าคลิกไปอ่านลิงก์นี้ ก็อ่านส่วนสุดท้าย Effects on biosphere and human society ด้วยครับ

การเปลี่ยนแปลงตำแหน่งของขั้วแม่เหล็กโลก และการสลับขั้วแม่เหล็กโลก เป็นคนละเรื่องกับการเปลี่ยนแกนหมุนของโลก ซึ่งเคยเขียนไว้ในบันทึก ส้มลูกนี้ ต่อไปอาจจะแสดงอาการน่าเกลียด

บันทึกนี้เป็นการอนุมาน ไม่ประสงค์จะให้เกิดความแตกตื่นครับ ขอให้พิจารณาเอาเอง

จากวิชาภูมิศาสตร์สมัยเด็กๆ โลกนี้ไม่กลมเหมือนลูกบอล แต่ป่องกลางเหมือนส้ม

ทีนี้ก็เกิดปรากฏการณ์โลกร้อน จะร้อนตับแตกหรือไม่ก็ไม่ใช่ประเด็นของบันทึกนี้ นักวิทยาศาสตร์นาซ่าประมาณว่าอาจจะขึ้นมาอีก 7 เมตรหากน้ำแข็งที่กรีนแลนด์ละลายหมด กรีนพีซว่าไว้ดุเดือดกว่านั้น

ผมไม่ได้เขียนบันทึกนี้เพื่ออภิปรายว่าจะเป็นตัวเลขใดหรอกนะครับ แต่อยากชี้ประเด็นที่ไม่ค่อยมีใครพูดถึง เกี่ยวกับมหาสมุทรสามอันบริเวณเส้นศูนย์สูตร คือแปซิฟิก อินเดีย และแอตแลนติก (ข้อมูลมาจาก Wikipedia)

ในตอนนี้ โลกก็หมุนรอบแกน(หมุน)เหนือใต้แบบที่เป็นอยู่ แต่ถ้าน้ำแข็งละลายตากแผ่นดินลงมา แล้วทำให้น้ำสูงขึ้น 1 เมตร ที่ใช้เลข 1 เพราะคิดง่าย ถ้าไม่ชอบใจ ก็คูณตัวเลขที่ชอบเอาเองก็แล้วกันครับ — ถ้ามีเขื่อนที่มีพื้นที่ 1 ตร.กม. เติมน้ำให้สูงขึ้น 1 เมตร จะมีมวลของน้ำ (น้ำหนัก) เพื่มขึ้น 1 ล้านตัน

แต่ระดับน้ำในแต่ละมหาสมุทรก็(เกือบจะ)เท่ากัน เพราะมันต่อถึงกันหมด มหาสมุทรแปซิฟิกจะมีมวลเพิ่มขึ้น 169.2 ล้านล้านตัน มหาสมุทรอินเดียหนักขึ้น 73.6 ล้านล้านตัน และมหาสมุทรแอตแลนติกเพิ่มขึ้น 106.4 ล้านล้านตัน

ลองนึกถึงส้มหมุนที่เกิดหูดยักษ์ขึ้นสามก้อน หูดแต่ละก้อนหนักไม่เท่ากันดูนะครับ ส้มจะยังหมุนรอบแกนเดิมเหมือนเพิ่งไปตั้งศูนย์ล้ออยู่ได้หรือไม่ครับ

ผมคิดว่าหูดแปซิฟิกซึ่งหนักกว่าเพื่อน แถมมีขนาดใหญ่กว่าพื้นดินทั้งโลกรวมกันเสียอีก ก็จะเหวี่ยงจนแกนหมุนรอบตัวของโลกเปลี่ยนแปลงไป เพื่อรักษาโมเมนตัมเชิงมุมของโลก เมื่อแกนหมุนของโลกเปลี่ยน ไม่รู้เหมือนกันว่าแกนแม่เหล็กโลกจะเปลี่ยนตามหรือไม่ ถึงไม่เปลี่ยน ดวงอาทิตย์ก็ไม่ขึ้นทางทิศตะวันออกอย่างที่เคย ภูมิอากาศเปลี่ยนแปลงเพราะว่าเส้นรุ้งเส้นแวงเปลี่ยนแปลงไป วงโคจรค้างฟ้าของดาวเทียมจะเปลี่ยนแปลงด้วย (ดาวเทียมจะไม่อยู่นิ่ง) ไม่ต้องไปห่วงธุรกิจทีวีดาวเทียมซึ่งจะโรเจอร์ไปทันทีหรอกครับ ห่วงตัวเองดีกว่า น้ำหนักที่เพิ่มขึ้นในมหาสมุทร จะเพิ่มความเค้นต่อแผ่นเปลือกโลก อาจเกิดการขยับยืดแข้งยืดขาเป็นแผ่นดินไหวมากผิดปกติ รอยแยกที่สงบมานานแล้ว อาจขยับด้วย

หนุกหนาน หนุกหนาน… แล้วเราทำอะไรกันได้บ้างครับ

มีข้อควรระวังเกี่ยวกับพลังงานลม คือในช่วงที่ลมยังอ่อนเกินกว่าจะนำไปใช้ หรือส่วนที่แรงเกินไป/เกินความต้องการ จะต้องหาวิธีเก็บพลังงานเหล่านี้ไว้ใช้ในยามลมอ่อนแต่มีความต้องการพลังงาน โดยทั่วไปมักใช้วิธีเปลี่ยนพลังงานจลน์ของลมไปเป็นไฟฟ้า แล้วเก็บไว้ในแบตเตอรี ซึ่งคือรูปของพลังงานเคมี

แต่ก็ยังมีวิธีเก็บพลังงานไว้ใช้ในรูปอื่นอีก เช่นใช้กังหันแบบอัดอากาศ นำ “ลมส่วนเกิน” เก็บไว้ในถุงลมความดันสูง เพื่อปล่อยลมออกมาใช้ในเวลาที่ต้องการ

แต่เรื่องที่อยากเขียนในวันนี้ เป็นเรื่องของการเก็บพลังงานส่วนเกินไว้ในรูปพลังงานจลน์ (Kinetic Energy Storage) ด้วย “ฟลายวีล” ซึ่งคงเป็นที่รู้จักกันดี แต่ฟลายวีลแบบนี้ มีลักษณะพิเศษกล่าวคือ

1. การหมุน หมุนลอยอยู่บนแม่เหล็ก (magnetic levitation) เพื่อลดแรงเสียดทานจากแบริ่ง
2. ฟลายวีลนี้ อยู่ในภาชนะสูญญากาศ เพื่อลดแรงเสียดทานจากอากาศเมื่อหมุนด้วยความเร็วสูงมากๆ ความเร็วที่ขอบฟลายวีลอาจสูงถึง 2000 เมตร/วินาที
3. ตัวฟลายวีล มีแม่เหล็กถาวรติดอยู่ และถ่ายเทพลังงานจากภายนอกให้ด้วยแม่เหล็กไฟฟ้า ที่จัดเฟสให้ปั่นฟลายวีลให้เร็วขึ้นเรื่อยๆ
4. เมื่อจะนำพลังงานออกมาใช้ ก็ใช้แม่เหล็กถาวรที่ติดอยู่กับฟลายวีล หมุนตัดกับขดลวด ได้พลังงานไฟฟ้าออกมา

ดูทั้งสี่ข้อแล้วรู้สึกวุ่นวายมาก ซึ่งก็จริง แต่ยังมีประโยชน์อีกอันหนึ่งซึ่งมักถูกมองข้ามไป คือฟลายวีลมีความหนาแน่นของพลังงาน (หน่วยเป็น kW/kg) สูงที่สุดในบรรดาเครื่องมือเก็บพลังงาน ไม่ว่าจะเป็นแบตเตอรี่ แท๊งก์น้ำ ถุงลม หรืออะไรก็ตาม

@ แบตเตอรี่ เหมาะกับการจ่ายไฟเกิน 1 ชั่วโมง (ถ้าจ่ายไหว) เพราะว่ามีจำนวนครั้งของการชาร์ตจำกัด

@ คาปาซิเตอร์ เหมาะกับการจ่ายไฟช่วงสั้นมาก เช่นสั้นกว่า 0.1 วินาที (รอรีเลย์สับแหล่งพลังงานอื่นมาแทน)

@ ฟลายวีล เหมาะกับระยะเวลา 1 วินาที ถึง 10 นาที; ดูเผินๆ ฟลายวีลดูเหมือนจะแพงกว่าแบตเตอรี่ แต่ถ้าคิดถึงอายุการใช้งานของแบตเตอรี่แล้ว ก็ไม่แตกต่างกัน

• http://en.wikipedia.org/wiki/Energy_storage#Storage_methods
• http://en.wikipedia.org/wiki/Flywheel_energy_storage
• http://www.aspes.ch/faq.html