โลกสมัยใหม่มีปัญหามากพอแล้ว แม้จะมีการคาดการณ์ของนักเขียนนิยายวิทยาศาสตร์ แต่ผู้คนก็ไม่สามารถเอาชนะความหิวโหยและโรคติดเชื้อได้จนถึงทุกวันนี้เป็นภัยคุกคามร้ายแรงต่อชีวิตและสุขภาพของผู้ที่อาศัยอยู่ในโลก แต่ปัญหาหลักคือการสูญเสียทรัพยากรที่ให้พลังงานแก่อารยธรรมของเรา แหล่งพลังงานใหม่ที่ไม่ใช่แบบดั้งเดิมสามารถเป็นทางออกได้ แนวคิดนี้หมายความว่าอย่างไร
นี่คืออะไร
พูดง่ายๆ ก็คือ แหล่งพลังงานที่แปลกใหม่คือวิธีการได้มาซึ่งไม่ได้ใช้งานในระดับอุตสาหกรรม อยู่ในขั้นทดลองและกำลังเตรียมพร้อมสำหรับการใช้งานในวงกว้างทั่วโลกเท่านั้น แต่ลักษณะเด่นที่สำคัญของวิธีการดังกล่าวในการรับพลังงานคือความปลอดภัยด้านสิ่งแวดล้อมและการนำกลับมาใช้ใหม่ได้อย่างสมบูรณ์
เหล่านี้อาจรวมถึงฟาร์มกังหันลม แผงโซลาร์เซลล์ โรงไฟฟ้าพลังน้ำ นอกจากนี้ คลาสเดียวกันอาจรวมถึงโรงไฟฟ้าก๊าซชีวภาพ ตลอดจนโครงการโรงไฟฟ้าเทอร์โมนิวเคลียร์ที่มีแนวโน้มจะเกิดขึ้น (แม้ว่าจะยืดเยื้อ)
พลังงานแสงอาทิตย์
แหล่งพลังงานแหวกแนวนี้เรียกได้ว่า "แหกคอก" เท่านั้น เหตุผลเดียวคือในปัจจุบันเทคโนโลยีการใช้พลังงานแสงอาทิตย์บนโลกยังไม่พัฒนามากนัก: มลภาวะในบรรยากาศส่งผลกระทบ และเซลล์แสงอาทิตย์ยังมีราคาแพงมาก อวกาศเป็นเรื่องที่แตกต่างกัน แผงโซลาร์เซลล์มีอยู่ในยานอวกาศทุกลำและให้พลังงานฟรีแก่อุปกรณ์เป็นประจำ
ไม่ควรสันนิษฐานว่าแหล่งพลังงาน "ที่ไม่ใช่แบบดั้งเดิม" นี้ดึงดูดความสนใจของผู้คนในยุคของเราเท่านั้น ดวงอาทิตย์เป็นแหล่งความร้อนอิสระมาตั้งแต่สมัยโบราณ แม้แต่อารยธรรมสุเมเรียนก็ยังใช้ภาชนะบนหลังคาบ้านซึ่งมีการให้น้ำร้อนในวันฤดูร้อน
โดยหลักการแล้ว สถานการณ์ไม่ได้เปลี่ยนแปลงไปมากนัก พื้นที่พลังงานนี้ได้รับการพัฒนาอย่างมีประสิทธิภาพในประเทศที่มีพื้นที่รกร้างและร้อนเท่านั้น ตัวอย่างเช่น อิสราเอลและแคลิฟอร์เนียส่วนใหญ่ในสหรัฐอเมริกาได้รับพลังงานจากแผงโซลาร์เซลล์ วิธีนี้มีข้อดีหลายประการ: เซลล์แสงอาทิตย์สมัยใหม่มีประสิทธิภาพที่เพิ่มขึ้น เพื่อให้ทุกๆ ปีทั่วโลกสามารถผลิตพลังงานที่สะอาดและปลอดภัยยิ่งขึ้นโดยสมบูรณ์
แต่น่าเสียดายที่ราคาของเทคโนโลยี (ที่เราได้กล่าวไปแล้ว) ยังสูงและการผลิตแบตเตอรี่ใช้องค์ประกอบที่เป็นพิษดังกล่าวที่เราสามารถพูดคุยเกี่ยวกับนิเวศวิทยาบางประเภทมันกลายเป็นเรื่องไร้สาระอย่างสมบูรณ์ ชาวญี่ปุ่นปฏิบัติค่อนข้างแตกต่าง โดยใช้แหล่งพลังงานที่ไม่ใช่แบบดั้งเดิมและแบบหมุนเวียนอย่างกว้างขวางในทางปฏิบัติ
ประสบการณ์ญี่ปุ่น
แน่นอนว่าแผงโซลาร์เซลล์ในญี่ปุ่นก็ใช้กันไม่มากก็น้อยเช่นกัน แต่ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาพวกเขาได้กลับไปสู่การปฏิบัติที่มีประวัติศาสตร์นับพันปี: มีการติดตั้งอ่างเก็บน้ำและท่อสีดำบนหลังคาบ้านซึ่งเป็นน้ำที่ได้รับความร้อนจากแสงอาทิตย์ เนื่องจากสถานการณ์ด้านพลังงานที่ย่ำแย่ในประเทศเกาะแห่งนี้ การประหยัดต้นทุนจึงมีมาก
ในขณะนี้ นักวิเคราะห์เชื่อว่าภายในปี 2025 พลังงานแสงอาทิตย์จะมีตำแหน่งสำคัญทางสังคมในประเทศส่วนใหญ่ของโลก กล่าวโดยสรุป การใช้แหล่งพลังงานที่ไม่ใช่แบบดั้งเดิมในอีก 50-70 ปีข้างหน้าน่าจะมีขนาดใหญ่มาก
ก๊าซชีวภาพ
การตั้งถิ่นฐานของมนุษย์ขนาดใหญ่ทั้งหมดจากกาลเวลาประสบปัญหาทั่วไปอย่างหนึ่ง - ของเสีย แม่น้ำเสียทั้งสายก็ยิ่งใหญ่ขึ้นเมื่อมนุษย์เลี้ยงวัวและสุกร และเริ่มเลี้ยงในปริมาณมหาศาล
เมื่อไม่มีขยะมากก็นำมาทำปุ๋ยในนาได้ แต่ในขณะนั้น เมื่อจำนวนสุกรชนิดเดียวกันเริ่มมีจำนวนเป็นล้าน จำเป็นต้องแก้ไขปัญหาด้วยวิธีใดวิธีหนึ่ง ความจริงก็คืออุจจาระสดของสัตว์ชนิดนี้เป็นพิษต่อพืช เพื่อให้มีประโยชน์ คุณต้องทนต่อสารละลาย ผึ่งลม และใช้ยาบางส่วนเพื่อรักษาระดับ pH ให้คงที่ มันแพงมาก
ก๊าซชีวภาพเก่าแก่ที่สุดเทรนด์
นักวิทยาศาสตร์ดึงความสนใจไปที่ประสบการณ์ของจีนและอินเดียในสมัยโบราณอย่างรวดเร็ว ซึ่งแม้แต่ก่อนยุคของเรา ผู้คนเริ่มใช้ก๊าซมีเทนที่ได้จากขยะในครัวเรือนที่เน่าเปื่อย จากนั้นก็ถูกใช้บ่อยที่สุดในการปรุงอาหาร
การสูญเสียก๊าซมีมาก แต่ก็เพียงพอที่จะทำให้การบ้านง่ายขึ้น โดยวิธีการที่ในประเทศเหล่านี้การแก้ปัญหาดังกล่าวถูกนำมาใช้อย่างแข็งขันมาจนถึงทุกวันนี้ ดังนั้นก๊าซชีวภาพที่เป็นแหล่งพลังงานแหกคอกมีโอกาสสูง หากเราแก้ไขปัญหาโดยใช้เทคโนโลยีที่ทันสมัย
มีการเสนอเทคโนโลยีสำหรับการบำบัดน้ำเสียจากสถานประกอบการปศุสัตว์ ซึ่งเป็นผลมาจากการได้รับก๊าซมีเทนบริสุทธิ์จากแหล่งผลิต ปัญหาของการพัฒนาคือสามารถสร้างองค์กรดังกล่าวได้เฉพาะในภูมิภาคที่มีการเลี้ยงสัตว์ที่พัฒนาแล้วเท่านั้น นอกจากนี้ โอกาสในการผลิตก๊าซชีวภาพที่เพิ่มขึ้นนั้นลดลงหากใช้ยาปฏิชีวนะและสารซักฟอกมากขึ้นในสถานประกอบการทางการเกษตร: แม้แต่ในปริมาณเล็กน้อยก็ยับยั้งการหมักได้ ส่งผลให้มูลสัตว์ทั้งหมดถูกเคลือบด้วยเชื้อรา
เครื่องกำเนิดลม
จำ Don Quixote กับ "ยักษ์" ของเขาได้ไหม? แนวคิดในการใช้พลังลมทำให้นักวิทยาศาสตร์ตื่นเต้นมานานแล้ว และในไม่ช้าพวกเขาก็พบทางออก: กังหันลมเริ่มให้แป้งชั้นหนึ่งแก่ประชากรในเมืองที่เติบโตอย่างรวดเร็วเป็นประจำ
แน่นอน เมื่อเครื่องกำเนิดกระแสไฟฟ้าเครื่องแรกปรากฏขึ้น จิตใจของนักวิทยาศาสตร์ก็เข้าครอบงำแนวคิดเดียวกันนี้อีกครั้ง ไม่อยากใช้พลังลมไร้ขีดจำกัดได้ยังไงเพื่อรับกระแสฟรีหรือไม่
แนวคิดนี้ถูกนำไปปฏิบัติอย่างรวดเร็ว ดังนั้นในญี่ปุ่น เดนมาร์ก ไอร์แลนด์ และสหรัฐอเมริกา ขณะนี้มีพื้นที่ค่อนข้างน้อย อุปทานซึ่งมีไฟฟ้าตั้งแต่ร้อยละ 80 ขึ้นไปจากการใช้กังหันลม ในสหรัฐอเมริกาและอิสราเอลในปัจจุบัน มีบริษัทมากกว่าหนึ่งโหลที่พัฒนาและติดตั้งเครื่องกำเนิดลม ซึ่งเป็นแหล่งพลังงานที่ไม่ใช่แบบดั้งเดิมที่มีแนวโน้มดี คำจำกัดความของคำว่า "แหกคอก" ไม่เหมาะสมนักในที่นี้ เนื่องจากพลังงานลมมีประวัติศาสตร์อันยาวนาน
ยังมีปัญหาเพียงพอในกรณีของพวกเขา แน่นอนว่าไม่มีไฟฟ้าใช้ แต่ในการติดตั้งกังหันลม คุณต้องมีพื้นที่ทะเลทรายซึ่งมีลมพัดเกือบตลอดปี นอกจากนี้ ต้นทุนการผลิตและการติดตั้งเครื่องกำเนิดไฟฟ้าทรงพลัง (ที่มีเสาสูงหลายสิบเมตร) มีมูลค่าหลายหมื่นดอลลาร์ ดังนั้น ไกลจากทุกประเทศสามารถซื้อไฟฟ้า "ฟรี" ได้ ซึ่งความเป็นไปได้ที่จะสร้างกระแสไฟฟ้าด้วยพลังงานลมค่อนข้างจริง
พลังงานฟิวชั่น
นี่คือความฝันสูงสุดของนักฟิสิกส์ยุคใหม่หลายคน การทำงานเพื่อควบคุมปฏิกิริยาเทอร์โมนิวเคลียร์เริ่มขึ้นในทศวรรษที่ 50 ของศตวรรษที่ผ่านมา แต่ยังไม่ได้รับเครื่องปฏิกรณ์ปฏิบัติการ อย่างไรก็ตาม ข่าวจากแนวหน้าเหล่านี้ค่อนข้างมองโลกในแง่ดี: นักวิทยาศาสตร์แนะนำว่าในอีก 20-30 ปีข้างหน้าพวกเขาจะยังสามารถสร้างต้นแบบที่ใช้งานได้
ว่าแต่ทำไมวิทยาศาสตร์สาขานี้ถึงสำคัญนัก? ความจริงก็คือเมื่อสองอะตอมของไฮโดรเจนหรือฮีเลียมหลอมรวมกัน มันก่อตัวในพลังงานมากกว่าหลายร้อยหลายพันเท่าของนิวเคลียสยูเรเนียมที่สลายตัว! ปริมาณสำรองของธาตุทรานยูเรเนียมมีขนาดใหญ่ แต่จะค่อยๆ หมดลง หากไฮโดรเจนถูกใช้เพื่อสร้างพลังงาน พลังงานสำรองบนโลกของเราเพียงลำพังจะคงอยู่นานหลายแสนปี
ลองนึกภาพเครื่องปฏิกรณ์ขนาดกะทัดรัดที่สามารถทำงานได้เป็นเวลาหลายสิบปีโดยไม่ต้องเติมเชื้อเพลิง ให้กระแสไฟฟ้าอย่างเต็มที่แก่ฐานทัพมนุษย์ต่างดาวขนาดใหญ่! แหล่งพลังงานความร้อนนิวเคลียร์ที่ไม่ใช่แบบดั้งเดิมเป็นโอกาสที่ใช้งานได้จริงสำหรับมนุษยชาติทั้งหมด ให้โอกาสในการเริ่มต้นการสำรวจอวกาศในวงกว้าง
น่าเสียดายที่เทคโนโลยีมีข้อบกพร่องมากมาย ประการแรก ยังไม่มีต้นแบบการทำงานไม่มากก็น้อย และความก้าวหน้าในทิศทางนี้เมื่อนานมาแล้ว ตั้งแต่นั้นมา ก็ไม่ค่อยมีใครได้ยินถึงความสำเร็จที่แท้จริง
ประการที่สอง การหลอมรวมของนิวเคลียสแสงทำให้เกิดนิวตรอนแสงจำนวนมหาศาล แม้แต่การคำนวณคร่าวๆ ก็แสดงให้เห็นว่าองค์ประกอบของเครื่องปฏิกรณ์ในเวลาเพียงห้าปีจะกลายเป็นกัมมันตภาพรังสีมากจนวัสดุของพวกมันจะเริ่มสลายตัวและเสื่อมสภาพอย่างสมบูรณ์ กล่าวได้ว่าเทคโนโลยีนี้ไม่สมบูรณ์อย่างยิ่ง และแนวโน้มของเทคโนโลยีนี้ก็ยังคลุมเครือ อย่างไรก็ตาม แม้ว่าอย่างน้อยการคำนวณคร่าวๆ จะถูกต้อง แหล่งพลังงานทางเลือกที่แปลกใหม่นี้สามารถกลายเป็นความรอดที่แท้จริงสำหรับอารยธรรมทั้งหมดของเราได้
สถานีน้ำขึ้นน้ำลง
ในตำนานและประเพณีของชาวโลก คุณสามารถหาการอ้างอิงถึงสิ่งเหล่านั้นได้มากมายพลังศักดิ์สิทธิ์ที่ควบคุมการขึ้นและลง มนุษย์รู้สึกกลัวพลังมหาศาลที่สามารถทำให้มวลน้ำเคลื่อนไหวได้
แน่นอนว่าด้วยการพัฒนาของอุตสาหกรรม ผู้คนต่างหันมาสนใจพลังงานน้ำขึ้นน้ำลง ซึ่งทำให้สามารถสร้างโรงไฟฟ้าที่ทำซ้ำแนวคิดของโรงไฟฟ้าพลังน้ำที่ผ่านการทดสอบมายาวนานและผ่านการพิสูจน์มาอย่างดีเป็นส่วนใหญ่ ข้อดีคือพลังงานราคาถูก ไม่มีของเสียอันตรายโดยสิ้นเชิง และความจำเป็นที่จะทำให้น้ำท่วมที่ดิน เช่นเดียวกับโรงไฟฟ้าพลังน้ำ ข้อเสียคือค่าก่อสร้างสูง
สรุป
ด้วยเหตุนี้ เราสามารถพูดได้ว่าแหล่งพลังงานหมุนเวียนที่ไม่ใช่แบบดั้งเดิมสามารถให้พลังงานไฟฟ้าที่ไม่แพงและสะอาดแก่มนุษยชาติได้ประมาณ 70% แต่สำหรับการใช้จำนวนมาก จำเป็นต้องลดต้นทุนของเทคโนโลยี