มนุษย์ได้พัฒนาการผลิตกระแสไฟฟ้าเพื่อให้เพียงพอและเหมาะสมกับความต้องการมาอย่างต่อเนื่อง ซึ่งการผลิตกระแสไฟฟ้ามีด้วยกันหลายวิธี แต่โดยส่วนใหญ่จะผลิตจากการหมุนเครื่องกำเนิดไฟฟ้าด้วยไอน้ำ โดยมีเชื้อเพลิงที่ใช้ต้มน้ำหลากหลาย เช่น ถ่านหิน น้ำมันเตา ก๊าซธรรมชาติ นิวเคลียร์ ขยะ การสร้างไอน้ำด้วยความร้อนใต้พิภพ หรือแม้แต่การหมุนเครื่องกำเนิดไฟฟ้าโดยตรงด้วย ลม น้ำ รวมทั้งการผลิตไฟฟ้าด้วยเทคโนโลยีที่ซับซ้อนขึ้นจากแสงอาทิตย์ โดยพลังงานหมุนเวียนอย่างลม น้ำ หรือแสงอาทิตย์จะมีบทบาทสำคัญมากในอนาคต เนื่องจากเชื้อเพลิงชนิดอื่นจะถูกใช้จนหมดไปนั่นเอง
แต่เนื่องจากปัจจุบันการผลิตไฟฟ้าโดยตรงจากแสงอาทิตย์ยังต้องใช้แบตเตอรี่ซึ่งมีต้นทุนสูงเพื่อเก็บไฟฟ้าไว้ใช้ยามค่ำคืน ความท้าทายในการผลิตกระแสไฟฟ้าต้นทุนต่ำเพื่อตอบสนองผู้คนทั่วโลกกว่า 1.3 พันล้านคนที่ยังไม่มีไฟฟ้าใช้ จึงเป็นแรงบันดาลใจให้ Aaswath P. Raman จากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนียซึ่งเป็นเป็นผู้นำโครงการคิดค้นหาวิธีสร้างแสงไฟจากความมืดขึ้น โดยมีการเผยแพร่ข้อมูลโครงการในวารสาร Joule (2019) เมื่อวันที่ 12 กันยายน 2562 ที่ผ่านมา
Raman เลือกใช้วัสดุหาง่ายราคาถูก โดยสร้างโครงจากโฟม หุ้มด้วยแผ่นอะลูมิเนียมเพื่อลดรังสีความร้อน ตรงกลางติดตั้งเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเทอร์โมอิเล็กทริก (Thermoelectric Generator) ที่เชื่อมต่อกับแผ่นระบายความร้อนด้านบนและครีบอะลูมิเนียมรับความร้อนจากอากาศด้านล่าง ปิดด้วยแผ่นกันลมใสที่ยอมให้รังสีอินฟราเรดผ่านได้ ต่อเข้ากับวงจรทบระดับแรงดันไฟฟ้า (Boost Converter) และหลอดแอลอีดี (LED) จากนั้นจึงนำชุดอุปกรณ์นี้ไปทดลองบนโต๊ะยกสูงราว 1 เมตรจากพื้นดาดฟ้าอาคาร เมื่อชุดอุปกรณ์ดึงความร้อนจากอากาศโดยรอบและปล่อยความร้อนสู่ชั้นบรรยากาศของท้องฟ้ายามค่ำคืน ด้วยกลไกการระบายความร้อนนี้ ทำให้เกิดความแตกต่างของอุณหภูมิด้านบนกับด้านล่างของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเทอร์โมอิเล็กทริกแม้อุณหภูมิจะต่างกันเพียง 2 องศาเซลเซียส แต่ก็ทำให้เกิดการไหลของกระแสไฟฟ้าเพียงพอให้หลอดแอลอีดีสว่างขึ้นได้
แม้ชุดอุปกรณ์ผลิตกระแสไฟฟ้านี้จะเป็นอุปกรณ์ต้นแบบที่ยังผลิตไฟฟ้าได้ปริมาณน้อย แต่เป็นจุดเริ่มต้นในการผลิตกระแสไฟฟ้าต้นทุนต่ำ และเป็นทางเลือกในการผลิตกระแสไฟฟ้าในพื้นที่ห่างไกลที่สำคัญต่อไปในอนาคต
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
ภาพจาก:
https://www.sciencenews.org/article/device-harnesses-cold-night-sky-generate-electricity-dark
Link ที่เกี่ยวข้อง:
Generating Light from Darkness
This device harnesses the cold night sky to generate electricity in the dark
https://www.sciencenews.org/article/device-harnesses-cold-night-sky-generate-electricity-dark
ประเภทของโรงไฟฟ้า
https://andatech.co.th/content/type-power-plant/
คำค้น: Generating Light from Darkness
ผู้เขียน: นางสาวกนิษฐ์ พันธุ์ยิ้ม