ฟินแลนด์โชว์ล้ำ! สาธิตส่ง "ไฟฟ้าผ่านอากาศ" สำเร็จ ปูทางสู่อนาคตไร้สายไฟ

ฟินแลนด์กำลังก้าวขึ้นมาเป็นหนึ่งในประเทศแนวหน้าของโลกด้านเทคโนโลยีพลังงานยุคใหม่ หลังนักวิจัยสามารถสาธิตการส่งพลังงานไฟฟ้าผ่านอากาศโดยไม่ต้องใช้สายเคเบิลได้สำเร็จ ด้วยการผสมผสานเทคโนโลยีจากคลื่นเสียงอัลตราโซนิก แสงเลเซอร์ และคลื่นวิทยุความถี่สูง (RF) แม้งานวิจัยส่วนใหญ่ยังอยู่ในขั้นทดลอง แต่ผู้เชี่ยวชาญมองว่านี่คือก้าวสำคัญที่อาจนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงโครงสร้างพื้นฐานด้านพลังงานของโลกในระยะยาว 

ความก้าวหน้าดังกล่าวเป็นผลจากการทำงานร่วมกันของทีมนักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยเฮลซิงกิ (University of Helsinki) และมหาวิทยาลัยอูลู (University of Oulu) รวมถึงบริษัทเทคโนโลยีภาคเอกชนของฟินแลนด์ โดยมีเป้าหมายร่วมกันคือการพัฒนาแนวทางใหม่ที่ทำให้ไฟฟ้าสามารถ “เคลื่อนที่ได้อย่างยืดหยุ่น ปลอดภัย และไม่ต้องพึ่งพาสายไฟแบบดั้งเดิม” เพื่อรองรับความต้องการของอุตสาหกรรมยุคดิจิทัลและสังคมเมืองในอนาคต

หนึ่งในผลงานที่ได้รับความสนใจมากที่สุดคือการทดลองของนักวิจัยจากมหาวิทยาลัยเฮลซิงกิ ที่ใช้คลื่นเสียงอัลตราโซนิกความเข้มสูงสร้างเส้นทางชั่วคราวในอากาศ เพื่อควบคุมทิศทางของประกายไฟฟ้าให้เคลื่อนที่ไปตามแนวที่กำหนดได้อย่างแม่นยำ ราวกับมี “สายไฟที่มองไม่เห็น” ลอยอยู่กลางอากาศ แนวคิดนี้ถูกเรียกว่า “สายไฟอะคูสติก” (Acoustic Wire) ซึ่งอาศัยการเปลี่ยนคุณสมบัติของอากาศด้วยแรงดันจากคลื่นเสียง ทำให้ไฟฟ้าสามารถเดินทางไปตามเส้นทางนั้นได้

แม้เทคโนโลยีสายไฟอะคูสติกจะยังไม่สามารถส่งพลังงานในระดับสูงหรือใช้งานเชิงพาณิชย์ได้ในขณะนี้ แต่การสาธิตดังกล่าวถือเป็นหลักฐานเชิงวิทยาศาสตร์สำคัญที่ยืนยันว่า การส่งไฟฟ้าไม่จำเป็นต้องพึ่งพาตัวนำโลหะเสมอไป นักวิจัยประเมินว่าในอนาคต แนวคิดนี้อาจนำไปสู่การเชื่อมต่อไฟฟ้าแบบไร้การสัมผัส อุปกรณ์อัจฉริยะที่ไม่ต้องเสียบปลั๊ก รวมถึงอินเทอร์เฟซรูปแบบใหม่ที่ใช้ “เส้นทางไฟฟ้าในอากาศ” เป็นตัวกลางในการทำงาน

ขณะเดียวกัน ภาคเอกชนของฟินแลนด์ก็เร่งพัฒนาเทคโนโลยีการส่งพลังงานด้วยแสง หรือ “พาวเวอร์บายไลต์” (Power-by-Light) ซึ่งใช้เลเซอร์กำลังสูงเป็นตัวส่งพลังงานไฟฟ้าผ่านอากาศหรือใยแก้วนำแสง ไปยังตัวรับแบบโฟโตโวลตาอิกที่จะแปลงแสงกลับมาเป็นไฟฟ้าอีกครั้ง หนึ่งในบริษัทที่โดดเด่นคือ วินเซ พาวเวอร์ (Winse Power) ซึ่งมุ่งเน้นการใช้งานในสภาพแวดล้อมที่มีความเสี่ยงสูง เช่น โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ สถานีไฟฟ้าแรงสูง รวมถึงระบบอุตสาหกรรมและอุปกรณ์ทางทหาร

จุดเด่นของเทคโนโลยีเลเซอร์ดังกล่าวคือการสร้างการแยกทางไฟฟ้าแบบสมบูรณ์ (Galvanic Isolation) ระหว่างต้นทางและปลายทาง หมายความว่าไม่มีการสัมผัสทางไฟฟ้าโดยตรง จึงช่วยลดความเสี่ยงจากไฟฟ้าลัดวงจรหรืออุบัติเหตุได้อย่างมีนัยสำคัญ นอกจากนี้ ยังเหมาะสำหรับอุปกรณ์ Internet of Things (IoT) และเซนเซอร์ระยะไกลที่ต้องการพลังงานอย่างต่อเนื่อง แต่ไม่สามารถหรือไม่สะดวกในการเดินสายไฟแบบเดิม

อีกหนึ่งแนวทางที่กำลังได้รับการพัฒนาอย่างจริงจังคือเทคโนโลยีการเก็บเกี่ยวพลังงานจากคลื่นวิทยุ (RF Energy Harvesting) โดยทีมนักวิจัยจากมหาวิทยาลัยอูลู ซึ่งใช้คลื่นวิทยุความถี่ต่ำส่งพลังงานไปยังอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ขนาดเล็กผ่านเสาอากาศเฉพาะทาง แม้กำลังไฟจะอยู่ในระดับต่ำ แต่เพียงพอสำหรับเซนเซอร์อัจฉริยะ อุปกรณ์ติดตาม ไมโครชิป และระบบตรวจวัดในเมืองอัจฉริยะ

นักวิจัยเปรียบเทียบแนวคิดนี้ว่าเป็น “Wi-Fi สำหรับพลังงาน” และประเมินว่า หากนำมาใช้อย่างแพร่หลาย อาจช่วยลดการใช้แบตเตอรี่แบบใช้แล้วทิ้งได้หลายล้านก้อนต่อปี ซึ่งจะส่งผลดีทั้งต่อการลดต้นทุนในภาคอุตสาหกรรมและการลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมในระยะยาว

อย่างไรก็ตาม ผู้เชี่ยวชาญย้ำว่า ฟินแลนด์ยังไม่ได้พัฒนาโครงข่ายไฟฟ้าไร้สายเต็มรูปแบบที่สามารถทดแทนสายส่งไฟฟ้าแรงสูงได้ตามที่บางกระแสบนโซเชียลมีเดียกล่าวอ้าง สิ่งที่เกิดขึ้นในปัจจุบันคือการพิสูจน์แนวคิดการส่งไฟฟ้าผ่านอากาศด้วยเสียง ระบบส่งพลังงานด้วยเลเซอร์ที่เริ่มใช้งานได้จริงในภาคอุตสาหกรรม และเทคโนโลยี RF สำหรับอุปกรณ์พลังงานต่ำ

ทั้งหมดนี้ถูกมองว่าเป็นรากฐานสำคัญของโครงสร้างพื้นฐานพลังงานแบบไร้สาย ซึ่งอาจถูกนำไปต่อยอดในเมืองอัจฉริยะ โรงงานอัตโนมัติ และระบบพลังงานสะอาดในอนาคต พร้อมตอกย้ำบทบาทของฟินแลนด์ในฐานะหนึ่งในผู้บุกเบิกเส้นทางสู่ยุคใหม่ของการใช้ไฟฟ้าที่ยืดหยุ่น ปลอดภัย และไม่ผูกติดกับสายไฟอีกต่อไป