ผลิตไฟฟ้าพลังงานลมด้วย "ว่าว" - จ่ายไฟฟ้าให้บ้านได้มากถึง 60 หลังคาเรือน

หากกล่าวถึงการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานลม คุณคงนึกถึงกังหันลมขนาดใหญ่ตั้งอยู่บนพื้นที่สูงปะทะลมแรงในบรรยากาศโลก แต่ใครจะรู้ว่า "ว่าว" ก็สามารถผลิตไฟฟ้าจากลมได้เช่นกัน โดยใช้หลักการไม่ต่างไปจากกังหันลมขนาดใหญ่ แต่มีข้อได้เปรียบในหลายประการเลยทีเดียว

ทว่า คุณผู้อ่านอย่าเพิ่งนึกถึงว่าวขนาดเล็กที่เด็ก ๆ ใช้เล่นกันในช่วงฤดูร้อน ว่าวที่นำมาใช้ในการผลิตไฟฟ้าจะต้องมีขนาดใหญ่มากพอที่สามารถต้านลมแรงได้ ซึ่งจะมีลักษณะคล้ายว่าวชายหาด 

ในปี ค.ศ. 2021 ที่ผ่านมา บริษัท SkySails Power จากประเทศเยอรมนี คือ บริษัทแรกที่เริ่มต้นทำฟาร์มผลิตกระแสไฟฟ้าจากพลังงานลมด้วยว่าวในพื้นที่ 180 ตารางเมตร และลอยสูงจากพื้นดินขึ้นไปราว 800 เมตร โดยผูกติดไว้กับตู้คอนเทนเนอร์ 

สำหรับกลไกการผลิตไฟฟ้าของว่าวจาก SkySails Power คือ กลไกการชักรอก โดยรอกที่ติดตั้งอยู่ในตู้คอนเทนเนอร์จะมีสายผูกติดไว้กับตัวว่าว เมื่อเริ่มต้นปล่อยว่าวขึ้นไปในอากาศห่างจากพื้นดิน 200 เมตรแล้ว ลมในระยะดังกล่าวมีความแรงมากพอที่จะดึงว่าวสูงขึ้นไปเรื่อย ๆ จนถึงความสูง 800 เมตรจากพื้นดิน พร้อมดึงสายจากรอกขึ้นไปด้วย ในช่วงที่มีการดึงสายรอกขึ้นไปนี้ทำให้เกิดการสร้างพลังงานขึ้น เรียกว่า Power Phase จากนั้นเมื่อว่าวไต่ระดับที่ความสูง 800 เมตรแล้ว รอกจะดึงสายกลับลงไปในความสูงระดับ 200 เมตรดังเดิมเพื่อเริ่มกระบวนการใหม่อีกครั้งหนึ่ง

จากกลไกชักรอกนี้ ว่าวสามารถผลิตกระแสไฟฟ้าได้ราว 80 กิโลวัตต์ ซึ่งเพียงพอสำหรับจ่ายไฟให้กับบ้านเรือนได้จำนวน 60 หลังคาเรือน ในขณะที่กังหันลมขนาดใหญ่จะผลิตไฟฟ้าได้ราว 2.75 เมกะวัตต์ ซึ่งสามารถจ่ายไฟฟ้าให้กับบ้านเรือนได้มากถึง 2,160 หลังคาเรือน 

เมื่อเปรียบเทียบเช่นนี้แล้วว่าวดูเหมือนจะผลิตกระแสไฟฟ้าได้น้อยกว่ามาก แต่เมื่อประเมินถึงเรื่องความสะดวกในการติดตั้งและการบำรุงรักษา รวมถึงความเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม ไม่ก่อให้เกิดเสียงรบกวนต่อพื้นที่รอบข้าง ดังนั้น ว่าวผลิตไฟฟ้าจึงสามารถประยุกต์ใช้ในหลากหลายพื้นที่ เช่น การผลิตไฟฟ้าสำหรับใช้ภายในหมู่บ้าน หรือใช้บนเรือเดินสมุทรเพื่อผลิตไฟฟ้าสำรอง เป็นต้น

นอกจากจุดเด่นในเรื่องความสะดวกในการติดตั้งแล้ว จากการศึกษายุโรปประเมินว่าการใช้ว่าวผลิตกระแสไฟฟ้าเป็นระยะเวลานาน 20 ปี จะใช้ทรัพยากรการผลิตไปประมาณ 913 เมตริกตัน (1 เมตริกตันเท่ากับ 1,000 กิโลกรัม) ในขณะที่การผลิตไฟฟ้าด้วยกังหันลมขนาดใหญ่ จะใช้ทรัพยากรการผลิตมากถึง 2,868 เมตริกตัน นั่นหมายความว่า การใช้ว่าวจะช่วยลดค่าใช้จ่ายโดยรวมในการผลิตไฟฟ้าได้อย่างมีประสิทธิภาพ อีกทั้งยังช่วยลดขยะในสิ่งแวดล้อมได้ด้วย

ปัจจุบันมีบริษัทกว่า 10 แห่งในยุโรปและสหรัฐอเมริกา หันมาพัฒนาเทคโนโลยีเพื่อการผลิตกระแสไฟฟ้าด้วยว่าว หากเทคโนโลยีนี้ได้รับการพัฒนาจนมีศักยภาพเพียงพอในการนำมาใช้เชิงพาณิชย์แล้ว อาจกลายเป็นตัวเลือกหนึ่งในการผลิตไฟฟ้าใช้ในครัวเรือนสำหรับอนาคตก็เป็นได้

ขอขอบคุณข้อมูลจาก Ars Technica