เปลี่ยนรูปแบบการส่งไฟฟ้า กับไฟฟ้าไร้สาย

เทคโนโลยีทั้งหลายทำให้โลกของเรานั้นมาไกลมาก จากจินตนาการ สู่ความคิดสร้างสรรค์ และการพัฒนาไม่หยุดยั้ง ทำให้ชีวิตเรานั้นสะดวกสบาย และพบเจอกับสิ่งใหม่ ๆ อยู่ตลอดเวลา จากการเขียนข้อความใส่วัสดุต่าง ๆ แล้วใช้สัตว์เป็นสื่อกลางในการส่งสาร จนพัฒนามาเป็นรหัสมอร์ส โทรพิมพ์ โทรสาร จนมาใช้อินเทอร์เน็ตเป็นสื่อกลาง จากโทรศัพท์ชุมสาย กลายมาเป็นมือถือ จากปลั๊กพ่วงที่มีสายลากยาวกลายมาเป็นปลั๊กไร้สาย ซึ่งทั้งหมดเกิดจากการใช้สายเป็นตัวเชื่อมต่อ แต่ทุกวันนี้กลับไร้สายด้วยการอาศัยเทคโนโลยีต่าง ๆ เช่น  WiFi บลูทูธ ดาวเทียม เป็นต้น ทำให้โลกเปลี่ยนไปจากมนุษย์ยุคถ้ำที่อยู่ภายใต้แสงควันไฟสู่มนุษย์ยุคไฟฟ้าที่ทุกอย่างต้องอาศัยเทคโนโลยีที่ขับเคลื่อนด้วยกระแสไฟฟ้า

ประเทศนิวซีแลนด์ ภูมิประเทศส่วนมากมีลักษณะเป็นภูเขาสลับซับซ้อน แต่ละพื้นที่ห่างไกลและถูกขว้างกั้นด้วยภูเขา ทำให้ไฟฟ้าเข้าถึงยาก และการจะมีไฟฟ้าใช้ต้องมีการติดตั้งเสาและการลากสายไฟที่ยาวมาก ส่งผลให้มีค่าใช้จ่ายในการติดตั้งสูง จึงทำให้มีผู้ที่ต้องการพัฒนาและหาวิธีแก้ปัญหาด้านนี้

EMROD บริษัทสตาร์ทอัพ มีแนวคิดและแผนในการแก้ปัญหานี้ด้วยการใช้หลักการส่งไฟฟ้าแบบไร้สาย ซึ่งความคิดนี้มีมานานแล้วตั้งแต่ยุคของนิโคลา เทสล่า ผู้ริเริ่มคิดค้นไฟฟ้าที่ทำให้เราใช้กันทุกวันนี้ โดยได้ประดิษฐ์อุปกรณ์ที่เรียกว่า เทสลาคอยล์ หรือหอคอยส่งกระแสไฟฟ้าระยะไกล ด้วยแรงดันสูง โดยใช้อากาศเป็นตัวกลางในการเคลื่อนย้ายกระแสไฟฟ้านั้น ซึ่งหลักการของเทสลาคอยล์เป็นต้นกำเนิดของการส่งคลื่นวิทยุและโทรทัศน์ แต่ด้วยความรู้หรือเทคโนโลยีในช่วงนั้น ยังไม่สามารถทำให้สำเร็จ และปลอดภัยได้ เนื่องจากการสร้างเทสล่าคอยส์นั้นต้นทุนสูง และไม่มีนายทุนที่กล้าจะร่วมทุน และไม่มีตัวควบคุมการไหลของกระแสไฟฟ้าที่มีประสิทธิภาพ หากใครที่อยู่ใกล้ในระยะอันตรายอาจทำให้ได้รับอันตรายถึงเสียชีวิตได้ เพราะกระแสไฟฟ้านั้นสูงมาก แต่ปัจจุบันด้วยอะไรหลาย ๆ อย่าง สามารถทำให้ความปลอดภัยนั้นควบคุมได้แล้ว เพราะมีตัวอุปกรณ์ในการควบคุม และเก็บประจุไฟฟ้า มีการสร้างตัวรับและตัวส่งที่ควบคุมได้ โดยหลักการทำงานของการส่งไฟฟ้าไร้สายนี้ใช้หลักการของการเปลี่ยนกระแสไฟฟ้าเป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า และแปลงกลับเป็นกระแสไฟฟ้าเมื่อถึงปลายทาง ลักษณะการทำงานก็จะคล้ายการทำงานของวิทยุคือ มีตัวรับและตัวส่งสัญญาณ แต่การส่งไฟฟ้าแบบไร้สาย ตัวส่งสัญญาณจะส่งคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเป็นลำแสงออกไปยังตัวรับแบบเส้นตรงทิศทางเดียว ทำให้สามารถควบคุมทิศทางของสัญญาณและทำให้สัญญาณมีเข้มข้นสูง มีเลเซอร์คอยตรวจจับสิ่งแปลกปลอมที่อาจส่งผลต่อการส่งสัญญาณ เช่น นก โดรน เครื่องบิน เป็นต้น หากมีสิ่งแปลกปลอมเหล่านี้เครื่องจะหยุดส่งสัญญาณทันที และด้วยการส่งที่มีระยะทางไกลทำให้ต้องมีตัวย้ำสัญญาณ คล้ายกับตัวกระจายสัญญาณอินเทอร์เน็ตคือ รีเลย์ เพื่อช่วยให้สัญญาณไฟฟ้านี้กระจายทั่วถึงตั้งแต่ต้นทางจนถึงปลายทาง ปัจจุบันการทดลองนี้สามารถส่งสัญญาณได้ประมาณ 2-3 วัตต์ ในระยะทาง 40 เมตร ซึ่งในอนาคตคาดการณ์ว่าจะสามารถส่งสัญญาณได้ถึง 2-3 กิโลวัตต์ ในระยะทางที่ไกลขึ้นไปอีก

 

รูป การส่งไฟฟ้าของ Emrod | Popular Mechanics

จากการทดลองนี้ หากประสบความสำเร็จผลที่จะตามมาคือ

• ประเทศนิวซีแลนด์จะมีไฟฟ้าเข้าถึงทุกพื้นที่ แม้เป็นพื้นที่ทุรกันดาร
• หากตัวรับสัญญาณมีประสิทธิภาพ ก็จะสามารถแปลงคลื่นไฟฟ้าเป็นพลังงานไฟฟ้าส่งไปยังพื้นที่ห่างไกลได้ง่ายขึ้น และไกลได้มากขึ้น
• จะช่วยทำให้ยุคของพลังงานทดแทนเกิดได้เร็วขึ้น
• ช่วยลดภาวะโลกร้อน เนื่องจากใช้พลังงานธรรมชาติซึ่งเป็นพลังงานทดแทน และเป็นพลังงานสะอาด
• ช่วยลดต้นทุนในการผลิตพลังงานสะอาดที่จะเข้ามาแทนน้ำมันสำหรับการใช้งานในเมือง
• ช่วยลดการใช้ทรัพยากรโลกบางชนิด เช่น ทองแดง นิกเกิล และแร่ธาตุตัวอื่น ๆ ก็จะมีความต้องการที่ลดลง

อย่าไรก็ตามทุกวันนี้เทคโนโลยีที่อยู่รอบตัวเรายังมีผลต่อร่างกายอาทิ การรบกวนของคลื่นจากโทรศัพท์มือถือ ทำให้อดคิดไม่ได้ว่าหากเราสามารถส่งไฟฟ้าไร้สายได้สำเร็จ นั่นหมายความว่ารอบตัวเราจะเต็มไปด้วยคลื่นไฟฟ้า ซึ่งอาจส่งผลกระทบต่อร่างกายมากขึ้น  คงต้องเตรียมรับมือและหาทางออกให้กับปัญหานี้ว่าจะสามารถช่วยลดผลกระทบได้อย่างไรบ้าง

“เมื่อเทคโนโลยีมา ความต้องการจะเพิ่มขึ้น ปัญหาจะถูกแก้ไขให้สิ่งเหล่านั้นคงอยู่และถูกพัฒนาต่อไป”

 

 

ที่มารูปภาพ:

[1] https://www.brandthink.me/content/wireless-electricity

[2] https://www.shutterstock.com/th/image-vector/lightning-magic-bright-light-effects-vector-1007043946

[3] https://www.shutterstock.com/th/image-illustration/blue-plasma-power-energy-background-691287175

[4] https://www.shutterstock.com/th/image-photo/silhouette-telecommunication-towers-tv-antennas-satellite-525296458

[5] https://www.shutterstock.com/th/image-photo/silhouette-phone-antenna-267658712

แหล่งข้อมูลอ้างอิง:

[1] 2564./ Startup นิวซีแลนด์เจ๋ง เสนอแผนส่งไฟฟ้าแบบ “ไร้สาย”./ สืบค้นเมื่อวันที่ 27 พฤษภาคม 2564./ เข้าได้จาก: https://www.brandthink.me/content/wireless-electricity

[2] 2563./ นิวซีแลนด์กำลังพัฒนาระบบส่งไฟฟ้า ระยะไกลแบบไร้สายโดยใช้ Beam ./ สืบค้นเมื่อวันที่ 27 พฤษภาคม 2564./ เข้าได้จาก: https://www.blockdit.com/posts/5f7323a32713df0c481a3736

[3] 2557./ วิธีการทำงานของไฟฟ้าไร้สาย./ สืบค้นเมื่อวันที่ 27 พฤษภาคม 2564./ เข้าได้จาก: https://www.tint.or.th/home/attachments/article/1130/STKC57-049%20by%20Gomol-37%20wireless%20energy.pdf

[4] 2564./ การส่งไฟฟ้าของโลกกำลังจะเปลี่ยนไป อนาคตอาจส่งไฟฟ้าแบบไร้สาย./ สืบค้นเมื่อวันที่ 27 พฤษภาคม 2564./ เข้าได้จาก: https://www.facebook.com/LDAworld/videos/215949683424341

[5] 2563./PYMK EP2 นิโคลา เทสล่า อัจฉริยะโลกลืม./ สืบค้นเมื่อวันที่ 30 พฤษภาคม 2564./ เข้าได้จาก:

เรียบเรียง: วรรณวจี สุจริตธรรม
ตรวจทาน: ฐิติ สิริธนากร
กองวิชาการเทคโนโลยีและนวัตกรรม สำนักวิชาการพิพิธภัณฑ์วิทยาศาสตร์ องค์การพิพิธภัณฑ์วิทยาศาสตร์แห่งชาติ