“ญี่ปุ่น” เปิด “โรงงานผลิตไฟฟ้า” แรงดันออสโมติก ใช้น้ำเสียปั่นไฟให้ 300 ครัวเรือน

ทีมนักวิศวกรจากเมืองฟุกุโอกะ ประเทศญี่ปุ่น ประสบความสำเร็จในการพัฒนาระบบผลิตไฟฟ้าจากกระบวนการออสโมซิส (Osmosis) ซึ่งถือเป็นโรงไฟฟ้าแรงดันออสโมติกแห่งที่ 2 ของโลก โดยเปลี่ยนทรัพยากรที่เคยถูกทิ้งอย่างน้ำเสียและน้ำทะเลเข้มข้นให้กลายเป็นพลังงานหมุนเวียนแห่งอนาคต

หลักการทำงานของเทคโนโลยีนี้ อาศัยปรากฏการณ์ธรรมชาติที่เราคุ้นเคยกันดี คือการที่โมเลกุลของน้ำเคลื่อนที่จากสารละลายที่มีความเข้มข้นต่ำ หรือในที่นี้คือน้ำเสียที่ผ่านการบำบัดแล้ว ไปยังสารละลายที่มีความเข้มข้นสูง หรือในที่นี้คือน้ำเกลือเข้มข้น ผ่านเยื่อแผ่นบางหรือเมมเบรน 

เมื่อน้ำเสียที่บำบัดแล้ว พยายามซึมผ่านเมมเบรนเข้าไปผสมกับน้ำเค็มเพื่อรักษาสมดุลความเข้มข้น แรงดันที่เกิดจากการเคลื่อนที่ของโมเลกุลน้ำนี้จะมีมหาศาล เรียกว่า แรงดันออสโมติก (Osmotic Pressure) ซึ่งแรงดันน้ำที่เพิ่มขึ้นนี้เองจะถูกส่งไปปั่นกังหัน (Turbine) เพื่อผลิตกระแสไฟฟ้า

เมืองฟุกุโอกะมีความได้เปรียบทางภูมิศาสตร์ เนื่องจากมีโรงงานผลิตน้ำจืดจากน้ำทะเลขนาดใหญ่ ซึ่งมักจะมีผลพลอยได้เป็นน้ำเกลือเข้มข้น (Brine) จำนวนมาก เดิมทีน้ำเกลือเหล่านี้ต้องถูกเจือจางก่อนปล่อยลงสู่ทะเล แต่โครงการนี้ ได้นำน้ำเกลือดังกล่าวมาจับคู่กับน้ำเสียที่บำบัดแล้วจากโรงบำบัดน้ำเสียใกล้เคียง เพื่อสร้างแรงดันไฟฟ้า

โดยสถิติและเป้าหมายที่น่าสนใจของโครงการนี้ ระบุว่าใช้งบประมาณการสร้างที่ประมาณ 700 ล้านเยน หรือราว 142 ล้านบาท ส่วนกำลังการผลิตคาดการณ์ว่าหากเดินเครื่องเต็มกำลัง จะผลิตไฟฟ้าได้ถึง 880,000 กิโลวัตต์ต่อปี เทียบเท่ากับการใช้งานไฟฟ้าของครัวเรือนทั่วไปถึง 300 หลังคาเรือน

แม้ปัจจุบันต้นทุนการผลิตไฟฟ้าของกระบวนการดังกล่าว จะยังสูงกว่าพลังงานฟอสซิลและพลังงานหมุนเวียนรูปแบบอื่น และยังต้องใช้พลังงานส่วนหนึ่งในการสูบน้ำเข้าระบบ แต่ข้อได้เปรียบที่สำคัญคือความเสถียรเนื่องจากพลังงานจากแรงดันออสโมติก ไม่ได้ขึ้นอยู่กับสภาพอากาศหรือแสงแดดเหมือนโซลาร์เซลล์หรือกังหันลม

เคียววาคิเด็น อินดัสทรี (Kyowakiden Industry) หนึ่งในบริษัทผู้รับผิดชอบโครงการนี้กล่าวว่า เป้าหมายต่อไปคือการขยายขนาดโรงไฟฟ้าให้ใหญ่ขึ้น 5-10 เท่า และพัฒนาเทคโนโลยีให้สามารถใช้กับน้ำทะเลปกติได้ ซึ่งจะช่วยขยายโอกาสไปยังประเทศที่ขาดแคลนน้ำจืดอย่างกลุ่มประเทศในตะวันออกกลาง และเป็นส่วนสำคัญในการลดวิกฤตโลกร้อนอย่างยั่งยืน