Electromicrobiology - จุลชีววิทยาอิเล็กทรอนิกส์ (ตอนที่ 3)

ก่อนหน้านี้ผมเคยเล่าให้ฟังในเรื่องของหุ่นยนต์ที่สามารถหากินเองได้ หุ่นยนต์ประเภทนี้จะมีเซลล์เชื้อเพลิงจุลินทรีย์ (Microbial Fuel Cell) ซึ่งจะเปลี่ยนชีวมวลไปเป็นพลังงานไฟฟ้าป้อนให้หุ่นยนต์ ซึ่งมีทั้งประเภทที่กินสัตว์ และ หุ่นยนต์ที่กินแต่มังสวิรัติ

แบคทีเรียเป็นชีวิตตัวน้อยที่น่าทึ่งครับ ใน ตอนแรกของบทความชุดนี้ ผมได้พูดถึงความสามารถในการใช้อิเล็กตรอน เพื่อส่งข้อมูลและพลังงานของแบคทีเรีย ส่วนตอนที่สองนั้น พูดถึงความสามารถในการประมวลผลของมัน ส่วนบทความตอนที่สามนี้ผมจะมาเล่าให้ฟังเกี่ยวกับเรื่องการผลิตไฟฟ้าของมัน ซึ่งก็จะเป็นประโยชน์ในการนำไปทำเซลล์เชื้อเพลิงจุลินทรีย์ครับ

เมื่อสักเดือนมิถุนายน 2552 ที่ผ่านมามีการรายงานในวารสารวิจัย Biosensors and Bioelectronics (รายละเอียดเต็มเพื่อการอ้างอิงคือ Hana Yi, Kelly P. Nevin, Byoung-Chan Kim, Ashely E. Franks, Anna Klimes, Leonard M. Tender and Derek R. Lovley, "Selection of a Variant of Geobacter sulfurreducens with Enhanced Capacity for Current Production in Microbial Fuel Cells", Biosensors and Bioelectronics (2009) vol. 24, pp. 3498-3503.) โดยเนื้อหาหลักของรายงานนี้ก็คือการคัดเลือกสายพันธุ์ของแบคทีเรียชนิดหนึ่งที่มักพบในโคลน ซึ่งสามารถผลิตกระแสไฟฟ้าบนเส้นขนเล็กๆของมันได้ คณะวิจัยได้นำ Geobacter สายพันธุ์พื้นเมืองมาพัฒนาต่อด้วยการเลี้ยงแบคทีเรียบนขั้วกราไฟต์ ซึ่งจะป้อนกระแสไฟฟ้าแรงต่ำ ขนาดความดัน 400 มิลลิโวลต์ เข้าไปสร้างแรงกดดันให้แบคทีเรียหาทางถ่ายเทอิเล็กตรอนที่เกินมานี้ออกไป ผลปรากฏว่า ภายในระยะเวลา 5 เดือน แบคทีเรียรุ่นต่อๆมา ได้วิวัฒนาการจนมีความสามารถในการผลิตประจุได้มากกว่าพันธุ์พื้นเมืองถึง 8 เท่า

แบคทีเรียนี้มีชื่อว่า Geobacter ซึ่งศาสตราจารย์ ลอฟลี่ (Lovley) ผู้เป็นหัวหน้าคณะวิจัยชุดนี้ เป็นผู้ค้นพบแบคทีเรียชนิดนี้เมื่อปี ค.ศ. 1987 Geobacter มีขนรอบๆตัว ซึ่งมีขนาดเล็กเพียง 3 - 5 นาโนเมตรเท่านั้น ซึ่งขนนาโนนี้เองคือความลับในการผลิตไฟฟ้าของแบคทีเรียครับ
งานวิจัยทางด้านจุลชีววิทยาอิเล็กทรอนิกส์ยังมีอะไรน่าสนใจอีกเยอะครับ ตอนนี้ผมทำงานอยู่ในไร่องุ่นที่ปากช่อง ว่างๆ ผมจะมาเล่าให้ฟังอีกครับ

(ภาพบน - ดร. ฮานา หยี กำลังสาธิตการทำงานในการจ่ายกระแสไฟฟ้าของแบคทีเรีย Geobacter)

เมื่อพลังงานทางเลือกตีตลาดกลาโหม (ตอนที่ 2)

ช่วงนี้น้ำมันกลับมาแพงอีกแล้วครับ การกลับมาแพงขึ้นของน้ำมันเที่ยวนี้ เป็นบ่งชี้ว่ายุคของ The End of Oil ใกล้จะมาถึงแล้ว และตอนนี้ใครๆก็กลับมาผลักดันเรื่องพลังงานทางเลือกกันมากขึ้น สหรัฐอเมริกาเป็นประเทศหนึ่งในชั่วโมงนี้ ที่อัดฉีดงบมหาศาลเพื่อพาประเทศให้หลุดพ้นจากเชื้อเพลิงฟอสซิล

น้ำมันกลับมาแพงเที่ยวใหม่คราวนี้ คนที่เดือดร้อนที่สุดในอเมริกาตอนนี้เห็นจะเป็น "ทหาร" ครับ เพราะเป็นผู้บริโภครายใหญ่สุดของอเมริกา ที่ทหารให้ความสนใจพลังงานทางเลือก ก็เพราะว่าน้ำมันที่เราเติมๆ กันลิตรละ 30 บาทนั้น เมื่อไปอยู่ในสนามรบแล้วอย่างในอัฟกานิสถาน มันจะมีราคาแพงถึงลิตรละ 3,000 กว่าบาทเลยทีเดียว ทั้งนี้น้ำมันเพียง 50% เท่านั้นที่ใช้สำหรับยานพาหนะ ทีเหลือส่วนใหญ่นำไปใช้ปั่นไฟฟ้า ซึ่งจริงๆแล้วน่าจะสามารถนำพลังงานอย่างอื่นมาใช้แทนได้

เมื่อเดือนพฤษภาคม ปี 2008 กองทัพสหรัฐฯ ได้เริ่มนำเครื่องปั่นไฟฟ้าพลังงานขยะ ไปติดตั้งเพื่อทดลองใช้งานที่ค่ายทหารแห่งหนึ่ง ณ กรุงแบกแดด ซึ่งต่อไปเครื่องปั่นไฟฟ้าเหล่านี้จะถูกนำไปใช้งานตามค่ายทหารต่างๆในอิรัก การผลิตไฟฟ้าเองจะทำให้ทหารสหรัฐฯ ลดความเสี่ยงในการขนส่งน้ำมันมายังค่ายทหาร เพราะรถขนส่งเชื้อเพลิงมักจะตกเป็นเป้าหมายในการโจมตี เพื่อตัดกำลังลำเลียงยุทธปัจจัย นอกจากจะลดจำนวนเที่ยวขนส่งน้ำมันเชื้อเพลิงมายังค่ายทหารแล้ว เจ้าเครื่องปั่นไฟจากขยะนี้ยังลดการขนส่งขยะออกไปทิ้งกลบข้างนอกอีก เพราะรถบรรทุกขยะก็เป็นเป้าหมายในการโจมตีเช่นกัน

วันหลังมาคุยเรื่องนี้กันต่อครับ ผมค่อนข้างเชื่อว่าเมื่อทหารเอาจริงเรื่องนี้ เทคโนโลยีพลังงานทางเลือกจะถึงยุคบูมแน่นอน .....

โรงไฟฟ้าพลังขี้ไก่

เมื่อต้นเดือนกันยายน พ.ศ. 2551 ที่ผ่านมานี้ รัฐมนตรีเกษตรหญิงของเนเธอแลนด์ นาง Gerda Verburg ได้ออกมาประกาศว่า กระทรวงของเธอจะสนับสนุนเงินทุนเพื่อก่อสร้างโรงไฟฟ้าพลังขี้ไก่ ที่ใหญ่ที่สุดในโลก โรงไฟฟ้าโรงนี้จะนำขี้ไก่จำนวน 1 ใน 3 ของปริมาณที่ไก่ทั้งประเทศอึออกมาทั้งหมด เพื่อมาปั่นกระแสไฟฟ้า ซึ่งก็จะได้ไฟฟ้ามากถึง 36.5 เมกะวัตต์ ซึ่งเพียงพอจะหล่อเลี้ยงบ้านเรือนได้ถึง 90,000 หลัง ข้อดีของโรงไฟฟ้าพลังงานขี้ไก่นี้มีเยอะครับ ข้อหนึ่งก็คือมันให้พลังงานไฟฟ้าแบบเหมือนได้มาเปล่าๆ (ซึ่งไม่จริงหรอกครับ เพราะจริงๆแล้ว ก็มีต้นทุนในการขนส่งขี้ไก่มาป้อนโรงไฟฟ้า) ข้อสองของเสียที่เป็นขี้ไก่จากฟาร์มไก่ก็จะถูกกำจัดไปโดย แทนที่เกษตรกรจะเสียเงินเพื่อมาหาทางกำจัด ตรงข้ามจะได้เงินจากการขายขี้ไก่เพิ่มมาอีก ผมเคยไปเยี่ยมชมฟาร์มไก่ที่ จ.นครสวรรค์ เขามีปัญหาเรื่องขี้ไก่ที่อยากกำจัด โดยคิดจะทำก๊าซชีวมวล แต่ก็ต้องใช้เงินทุน แถมหากเป็นฟาร์มที่ไม่ใหญ่พอก็อาจมีขี้ไก่ไม่พอปั่นไฟ หรือถ้าปั่นไฟได้มากก็จะมีปัญหาว่าจะนำไฟฟ้าที่เหลือไปทำอะไร ข้อสาม การปั่นไฟจากขี้ไก่ ช่วยลดโลกร้อนได้ 2 ต่อครับ ต่อแรกคือการปั่นไฟแบบนี้ไม่ใช้เชื้อเพลิงฟอสซิล จึงไม่นำเชื้อเพลิงฟอสซิลมาเผา ต่อที่สองคือ การปั่นไฟแบบนี้เป็นการนำก๊าซมีเธน ซึ่งเป็นก๊าซเรือนกระจกมาเผาเปลี่ยนให้เป็นคาร์บอนไดออกไซด์ ซึ่งก็เป็นก๊าซเรือนกระจกเหมือนกัน แต่คาร์บอนไดออกไซด์นี้พืชสามารถเปลี่ยนหมุนเวียนกลับมาได้ ในขณะที่มีเธนซึ่งเกิดจากการทำปศุสัตว์นั้น จะลอยอยู่ชั้นบนของบรรยากาศและไม่มีการหมุนเวียนในระบบนิเวศน์ ทำให้การทำปศุสัตว์เป็นอาชีพที่ทำให้โลกร้อนอันดับต้นๆของโลก

โรงไฟฟ้าพลังขี้ไก่ที่มีมูลค่าประมาณ 150 ล้านยูโรนี้ จะเปลี่ยนขี้ไก่ปีละ 440,000 ตัน ไปเป็นพลังงานได้ 270 ล้านหน่วย เศษของขี้ไก่ที่เหลือจากการเผาก๊าซมีเธนสามารถนำไปทำปุ๋ย และผลิตภัณฑ์อื่นๆ ได้อีก ประเทศไทยเป็นประเทศที่มีการเลี้ยงไก่ และส่งออกไก่เป็นอันดับต้นๆ ของโลก ถึงเวลาหรือยังครับที่คนไทยจะใช้ไฟฟ้าที่ผลิตจากขี้ไก่ ????

เซลล์สุริยะสาหร่าย - Algae Solar Cell (ตอนที่ 3)

วันนี้ผมขอมาคุยให้ฟังต่อเรื่อง การผลิตพลังงานจากสาหร่าย กันอีกครั้งครับ เพราะกระแส Algae Solar Cell นี่มาแรงจริงๆ ครับ ในประเทศสหรัฐอเมริกามีการตื่นตัวเรื่องนี้มาก ถึงขนาดที่ว่ามีชมรมที่ตั้งขึ้นมา เพื่อเผยแพร่วิธีการทำฟาร์มน้ำมันสาหร่าย แบบเปิดให้ดูหมด (ในภาษาไอทีเขาเรียกว่า Open Source ครับ) ชมรมนี้เรียกว่า algOS (algae Open Source) ชมรมนี้ต้องการให้ใครก็ได้ ทั้งนักวิทยาศาสตร์ วิศวกร คนทั่วไป บริษัท จากทั่วทั้งโลก มาร่วมกันเปิดเผยข้อมูลที่พอจะให้ได้ เพื่อมาสร้างสูตรการทำฟาร์มสาหร่ายเพื่อการผลิตน้ำมันร่วมกัน โดยอาศัยความได้เปรียบที่ว่า (1) สาหร่ายเป็นพืชที่ให้น้ำมันได้สูงมาก เป็นร้อยเท่าของถั่วเหลืองเลยครับ (2) สาหร่ายปลูกที่ไหนก็ได้ เพราะไม่ต้องอาศัยดิน ปลูกในท่อปลูกก็ได้ (3) สาหร่ายไม่ใช่อาหารของคน หรือ สัตว์ที่คนเลี้ยง ไม่เหมือน ปาล์ม อ้อย มันสำปะหลัง ข้าวโพด เนื่องจากตอนนี้บริษัทน้ำมันใหญ่ๆ ในประเทศสหรัฐอเมริกาเริ่มเข้ามาลงทุนทางด้านนี้ ทางชมรมนี้เขาก็กลัวว่า บริษัทยักษ์ใหญ่พวกนี้จะถือครองสูตรการทำ แล้วอีกหน่อยก็จะควบคุมพลังงานสาหร่าย ซึ่งพวกเขามองว่าเป็นพลังงานแห่งอนาคต ชมรมนี้จึงต้องการสร้างอำนาจการต่อรอง ด้วยการทำสูตรที่เป็นสาธารณะ เพื่อให้เกษตรกร บริษัทขนาดกลาง ตลอดจนผู้สนใจจะก่อตั้งธุรกิจนี้ เอาไปทำเองก็ได้ การเลี้ยงสาหร่ายสามารถทำได้ทั้งในระดับใช้กันเองในชุมชน ทำเป็นอุตสาหกรรมขนาดเล็ก ไปจนถึงการทำเป็นอุตสาหกรรมขนาดใหญ่ สำหรับประเทศไทยผมมองว่าการทำเป็นอุตสาหกรรมขนาดใหญ่ อาจจะทำได้ไม่กี่แห่ง เพราะประเทศเราเป็นประเทศเกษตรกรรมที่พื้นดินเหมาะไปทำอาหารมากกว่า การทำฟาร์มสาหร่ายควรไปทำในที่ๆ ไม่ต้องใช้พื้นดินทำเกษตร เช่น ทะเลทราย หรือ บริเวณดินเค็ม ดินเสีย ที่ทำเกษตรไม่ได้แล้ว ซึ่งไม่ค่อยมีหรอกครับในประเทศที่อุดมสมบูรณ์อย่างบ้านเรา algOS เขาพยายามทำคู่มือให้ตั้งแต่การเพาะเลี้ยง ไปจนถึงการผลิตน้ำมันเลยครับ วันหลังผมจะมาคุยต่อนะครับ .....

Energy Farm & Micropower (ตอนที่ 3)

วันนี้กลับมาคุยกันต่อถึงแนวโน้มของการผลิตพลังงานใช้เองกันในบ้าน หรือ ชุมชน เพื่อผลิตพลังงานพอเพียง ซึ่งกำลังเป็นกระแสที่มาแรงมากในกลุ่มประเทศยุโรป แต่กลับค่อนข้างเหงาๆในบ้านเรา จะว่าไปแล้วเรื่องของการผลิตพลังงานไฟฟ้าเพื่อใช้เองในบ้านและชุมชนนั้น Thomas Edison ได้คิดเรื่องนี้มาตั้งแต่เขาประดิษฐ์หลอดไฟเมื่อปี ค.ศ. 1879 แล้ว เขาได้ออกแบบบ้านพลังงานพอเพียงที่ปั่นไฟฟ้าใช้จากพลังงานลม แต่ก็เพราะ George Westinghouse ที่ทำให้แนวคิดของเอดิสันต้องพับไป โดยเขาเสนอให้มีโรงไฟฟ้าเพื่อผลิตพลังงานไฟฟ้าปริมาณมากๆ แล้วส่งไปให้บ้านเรือนใช้กันผ่านสายส่ง โดยมีสถานีย่อยเพื่อแปลงแรงดันไฟฟ้า จริงๆแล้ว วิธีการหลังนี้เป็นวิธีที่ประสิทธิภาพต่ำเอามากๆเลยล่ะครับ โรงไฟฟ้ามีประสิทธิภาพเพียง 30% เพื่อเปลี่ยนพลังงานเคมีจากน้ำมันหรือก๊าซ มาเป็นไฟฟ้า แถมอีก 7% ของพลังงานสูญไฟฟ้าก็เสียไปกับสายส่ง แต่วิธีการนี้ก็ใช้กันเรื่อยมา ตลอด 100 กว่าปีที่ผ่านมานี้ ไม่มีใครคิดอะไรมาก เพราะเชื้อเพลิงฟอสซิลที่ใช้ผลิตไฟฟ้านั้นแสนจะถูก หากแต่ ณ วันนี้ ที่ราคาน้ำมันดิบสูงถึง 140 เหรียญสหรัฐ โลกเลยโหยหาอยากกลับไปใช้วิธีของเอดิสันกันแล้วครับ ในขณะนี้ประเทศเยอรมันมีการใช้ Solar Cell มากที่สุดในโลกครับ ใน 3 ปีที่ผ่านมา (ค.ศ. 2005-2007) มีบ้านจำนวน 400,000 หลังคาติดแผง Solar Cell ซึ่งสามารถผลิตไฟฟ้าได้ถึง 3000 เมกะวัตต์ มากพอที่จะทดแทนโรงไฟฟ้าได้ทั้งหมด 6 โรง ที่เมือง Aachen ในเยอรมัน เกษตรกรได้หมักซังข้าวโพดแล้วนำ Biogas มาใช้โดยต่อท่อเข้าไปกับท่อก๊าซของรัฐ สามารถเลี้ยงบ้านเรือนได้ถึง 5,000 ครัวเรือน ธุรกิจพลังงานในอนาคตจึงเป็นธุรกิจครัวเรือนไปแล้วครับ ถึงเวลาหรือยังที่เมืองไทยจะเริ่มคิดเรื่องนี้อย่างจริงจัง ........

มาเลเซียผงาด แซงไทยสู่อันดับ 1 ด้านนาโนเทคโนโลยีในอาเซียนแล้ว

กลับมาแล้วครับ หายไปหลายวัน ผมได้ไปเข้าร่วมประชุม The 2nd International Conference on Functional Materials and Devices หรือ ICFMD2008 ระหว่างวันที่ 16-19 มิถุนายน 2551 นี้ ซึ่งจัดที่กัวลาลัมเปอร์ครับ มาบอกข่าวคราวกันว่า มาเลเซียเขานำหน้าไทยทางด้านนาโนเทคโนโลยีไปเรียบร้อยแล้วครับ ในการประชุมนี้ผมได้พบว่า มาเลเซียเขาตั้งอกตั้งใจโฟกัสในเรื่องไม่กี่เรื่อง แล้วทำกันเป็นล่ำเป็นสัน หลายมหาวิทยาลัย นั่นคือเรื่องของพลังงานครับ เขาทำเรื่อง Li-ion Battery ค่อนข้างมาก ซึ่งก็เน้นพวก Thin-Film Battery อย่าไปคิดว่าเขาว่าทำไปทำไมนะครับ เพราะ Battery เป็นหัวใจของอุปกรณ์เครื่องใช้ทุกอย่างที่เคลื่อนที่ได้ รวมทั้งรถยนต์นะครับ อีกไม่กี่ปีเราอาจจะเห็นโรงงานผลิตแบตเตอรีย้ายมาอยู่ที่มาเลเซีย อีกเรื่องคือ Solar Cell ครับ ทำกันเยอะมากๆ แล้วก็เรื่อง Alternative Energy โดยเฉพาะจาก Palm เพราะเขาปลูกเยอะ รอบๆ สนามบิน KLIA ซึ่งถูกโหวตให้เป็นหนึ่งในสนามบินที่ดีที่สุดในโลกนั้น ก็มีแต่ปาล์ม เป็นอาณาบริเวณนับแสนไร่นับล้านไร่ มาเลเซียเขาสนับสนุนเรื่องของพลังงานอย่างจริงจัง ให้เงินสนับสนุนการวิจัยทางด้านนี้มากกว่าไทยหลายเท่าตัว งานที่เขาทำก็ดูจะไปไกลกว่าบ้านเรา เขาทำงานที่เทคโนโลยีสูง มีการสนับสนุนให้อาคารธุรกิจต่างๆ ติดตั้งโซลาร์เซลล์เพื่อใช้ระบบ Hybrid Energy ในการประชุมครั้งนี้เขาสามารถเชิญ Journal มาคัดเลือกบทความดีๆ ไปตีพิมพ์ได้ถึง 5 Journal ซึ่งก็ไม่เคยมีการประชุมทางด้านนาโนเทคโนโลยีที่ไหนในเมืองไทย ทำได้ใกล้เคียงแบบนี้เลยครับ

เซลล์สุริยะสาหร่าย - Algae Solar Cell (ตอนที่ 2)

ตอนนี้ทั่วโลกกำลังต่อต้านการนำเอาอาหารมาทำเป็นพลังงาน ทั้ง Ethanol จากข้าวโพดและอ้อย ทั้งปาล์มน้ำมัน หรือ แม้กระทั่งพืชที่เป็นอาหารไม่ได้ แต่การปลูกมันมากๆ ก็จะไปรังแกพื้นที่ปลูกอาหาร ผู้คนจึงมาถึงทางตันแล้วว่า ไม่มีทางเลือกอื่นอีกหรือ มีพืชพลังงานอะไรที่ไม่รังแกเกษตรกรรม คำตอบก็คือ มีครับ "สาหร่าย" นี่แหละ เพียงแต่การนำสาหร่ายมาผลิตพลังงานต้องทำแบบฉลาดนะครับ เพื่อไม่ให้มันไปกระทบเกษตรอาหาร ตอนนี้ในประเทศสหรัฐอเมริกาเริ่มมีความก้าวหน้าด้านนี้ ถึงกับมีบริษัทจัดตั้งใหม่ที่เรียกว่า Start-Up เกิดกันมากมาย เจ้าเซลล์สุริยะสาหร่ายจะเปลี่ยนพลังงานแสงอาฑิตย์ และก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ ให้เป็นน้ำมันไบโอดีเซล หรือ เอธานอล ซึ่งขึ้นอยู่กับชนิดของสาหร่าย โดยนักพันธุวิศวกรรมสามารถปรับเปลี่ยน ตกแต่งยีนของสาหร่ายเหล่านี้ จนกระทั่งได้พันธุ์ที่มีประสิทธิภาพ เนื่องจากสาหร่ายมีอัตราการเติบโตที่เร็วมากๆ ประมาณ 30 เท่าของพืชทั่วไป มันจึงสามารถผลิตพลังงานได้เร็วกว่าพืชพลังงานทุกอย่างเลยครับ เนื่องจากสาหร่ายเหล่านี้กินคาร์บอนไดออกไซด์ ดังนั้นหากสร้างฟาร์มสาหร่ายใกล้ๆ กับโรงไฟฟ้าถ่านหิน เราก็สามารถนำคาร์บอนไดออกไซด์ที่ผลิตจากโรงไฟฟ้าถ่านหิน มาใช้เลี้ยงสาหร่าย เพื่อจะผลิตน้ำมันไบโอดีเซลต่ออีกทอดหนึ่งครับ ไอเดียดังกล่าวเริ่มเป็นที่สนใจในสหรัฐฯ โดยบริษัท Sunflower ซึ่งเป็นธุรกิจโรงไฟฟ้าถ่านหิน ได้ตกลงจะสร้างโรงไฟฟ้าขนาด 40 เมกะวัตต์ เพื่อผลิตกระแสไฟฟ้าและป้อนคาร์บอนไดออกไซด์ให้ ฟาร์มสาหร่าย ซึ่งทุกๆ 1.8 ตันของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ จะผลิตสาหร่ายได้ 1 ตัน

เซลล์สุริยะสาหร่าย - Algae Solar Cell (ตอนที่ 1)

เชื้อเพลิงฟอซซิล หรือ น้ำมัน เป็นเชื้อเพลิงที่น่ามหัศจรรย์ เพราะถูกและใช้ง่าย เบื้องหลังความสำเร็จของเศรษฐกิจทุนนิยม ก็มาจากการมีใช้อย่างเหลือเฟือของมันนี่เอง ที่ทำให้การผลิตสิ่งของ เครื่องใช้ต่างๆ สามารถทำได้จำนวนมากๆ และสามารถแพร่หลายให้กระจัดกระจายไปใช้กันได้ทั่วโลก แทนที่จะผลิตที่ไหนใช้ที่นั่นเหมือนในอดีต เมื่อราคาของเชื้อเพลิงชนิดนี้แพงขึ้น เราจึงต้องหาพลังงานทางเลือกอื่นๆ (Alternative Energy) มาใช้ แต่ไม่ว่าจะเป็น ไบโอดีเซล เอธานอล solar cell พลังงานลม พลังงานคลื่นทะเล อะไรต่ออะไรก็ดูเหมือนจะสู้น้ำมันไม่ได้ การตัดใจเลิกใช้น้ำมันมันช่างยากเย็นเสียจริง


ในจำนวนของพลังงานทางเลือกทั้งหมด เซลล์สุริยะอาจจะเป็นทางเลือกที่สะอาดและช่วยโลกให้หายร้อนได้มากที่สุด พวก Biofuels แม้จะเป็นพลังงานแบบ Carbon-neutral โดยทฤษฎี คือปล่อยคาร์บอนออกไปเท่ากับที่นำกลับมาใช้ แต่ในความเป็นจริง การเพาะปลูกพืชพลังงานไม่ว่าจะเป็นสบู่ดำ ปาล์มน้ำมัน เพื่อทำไบโอดีเซล หรือการนำข้าวโพด และ อ้อย มาทำเอธานอล ล้วนเป็นการเบียดเบียนพื้นที่เกษตรกรรมสำหรับผลิตอาหาร และทำลายสิ่งแวดล้อม โดยการบุกพื้นที่ป่าที่เป็น Carbon Reservoir อีกด้วย เท่ากับปล่อยคาร์บอนออกมามากกว่าที่เก็บเข้าไป แต่เซลล์สุริยะมีภาพลักษณ์ในทางลบตรงที่มีราคาแพง ผลิตไฟฟ้าได้ไม่มากพอที่จะกลบต้นทุนได้ ทำให้ปัจจุบันการนำเซลล์สุริยะมาใช้ดูเหมือนจะเน้นไปทาง การสร้างภาพลักษณ์ความเป็น Green Company ของผู้ใช้ มากกว่าจะใช้งานได้จริง

จากการที่พืช Biofuels ก็ไปเบียดเบียนสิ่งแวดล้อม เซลล์สุริยะก็แพง ขณะนี้จึงเกิดทางเลือกใหม่คือการเก็บเกี่ยวแสงอาฑิตย์ด้วยสาหร่าย หรือ เซลล์สุริยะสาหร่าย จริงๆ เซลล์สุริยะชนิดนี้ไม่เหมือนกับ Solar Cell ที่เปลี่ยนพลังงานแสงอาฑิตย์ไปเป็นพลังงานไฟฟ้าเพื่อใช้ได้เลยนะครับ แต่มันเปลี่ยนแสงแดดให้เป็นน้ำมัน ซึ่งนำไปแยกสกัดได้ง่ายกว่าสบู่ดำ หรือ ปาล์มน้ำมันมาก อีกทั้งการปลูกก็สามารถนำมาเรียงในท่อใสเป็นแผงๆ คล้าย Solar Cell ซึ่งสามารถ Scale Up เพื่อการพาณิชย์ได้ไม่ยาก วันหลังผมจะมาเล่าให้ฟังครับว่าความก้าวหน้า ณ ขณะนี้ไปถึงไหนแล้ว ........

Solar Farm - ตอนที่ 4

ข้อสรุปที่ว่า พลังงานจากเชื้อเพลิงชีวภาพอย่าง Ethanol และ Biodiesel ไม่ใช่พลังงานสะอาด และกำลังทำลายสิ่งแวดล้อมของโลกอย่างเมามัน เริ่มเป็นสิ่งที่เด่นชัดมากขึ้นเรื่อยๆ แล้วสิครับ อาหารที่มีราคาแพงขึ้นเรื่อยๆ ซึ่งก่อให้เกิดความเดือดร้อนไปทั่วโลกอยู่ในขณะนี้ ก็เป็นผลมาจากเจ้าเชื้อเพลิง 2 ชนิดนี้แหล่ะครับ แทนที่จะเป็นอาหารของมนุษย์ เรากลับมามันมาเทใส่ถังน้ำมันของเรา สุดท้ายก็ปล่อยคาร์บอนไดออดไซด์อยู่ดี โลกจึงพยายามมองหาพลังงานแสงอาฑิตย์ และวิธีที่จะเก็บเกี่ยวมันมาใช้แบบถูกวิธี ไม่ให้ซ้ำเติมสถานการณ์ที่ Biofuels ทิ้งบาดแผลเอาไว้


ในสหรัฐอเมริกานั้น พลังงานแสงอาฑิตย์เป็นเรื่องที่กำลังถูกถกเถียงกันอย่างกว้างขวาง ว่าอาจเป็นทางเลือกและทางรอดของอเมริกาเลยทีเดียว ว่ากันว่า แสงอาฑิตย์ที่ตกกระทบพื้นโลกของเราเพียง 40 นาทีนั้น ให้พลังงานเท่ากับที่โลกทั้งใบต้องการภายในเวลา 1 ปี (คำนวณจากความต้องการพลังงานในปี ค.ศ. 2007) อเมริกามีพื้นที่ว่างเปล่าเยอะแยะเลยครับ อย่างน้อยประมาณ 250,000 ตารางไมล์ แถบทะเลทรายทางตะวันตกเฉียงใต้ของประเทศก็ไม่รู้จะเอาไปทำอะไร ซึ่งเป็นพื้นที่ที่ใหญ่กว่าประเทศไทยเสียด้วยซ้ำ เขาคำนวณแล้วว่าหากแค่แปรเปลี่ยนพลังงานแสงอาฑิตย์สัก 2.5% ที่ตกกระทบบริเวณดังกล่าวให้เป็นพลังงานไฟฟ้า ก็จะให้พลังงานพอสำหรับอเมริกาใช้ทั้งประเทศได้ อเมริกาเขามีแผนว่าภายในปี ค.ศ. 2050 หรืออีก 40 กว่าปีข้างหน้า พลังงานไฟฟ้าจำนวน 69% ที่ใช้ในประเทศ จะต้องผลิตจาก Solar Farm โครงการนี้เป็นอภิมหาเมกะโปรเจคต์ที่โลกควรจับตาดูครับ ผมจะกลับมาเล่าในวันหลังครับว่า เขามีแผนจะทำอะไรบ้างครับ .......

Solar Farm - ตอนที่ 3

สวัสดีปีใหม่สงกรานต์ครับ ช่วงสงกรานต์นี้หลายๆ ท่านคงเดินทางไปต่างจังหวัดกัน ปีนี้ผมไปแค่ใกล้ๆ ไปค้างที่แปดริ้วหรือฉะเชิงเทราคืนนึง ขับรถสำรวจพื้นที่แถว อ.แปลงยาว ฉะเชิงเทรา ไปพบกับฟาร์มเลี้ยงควายที่ให้นม ซึ่งเขากำลังทำจนถึงระดับเชิงพาณิชย์เลยครับ ท่านผู้อ่านอาจจะเคยได้ยินโฆษณา เชิญชวนให้ดื่มนมแพะ บอกอย่างนั้นอย่างนี้ว่ามีคุณค่าดีกว่านมวัว แต่ผมเคยลองชิมดูแล้ว ไม่สะดวกกับกลิ่นของนมเลยครับ นมแพะค่อนข้างมีกลิ่นคาว เลยทำให้การตลาดนมแพะไม่ค่อยประสบความสำเร็จ แต่นมควายที่ผมลองชิมที่ฟาร์มนี้ไม่มีกลิ่นคาวเลย กลับหอมอร่อย ควายที่เขาเลี้ยงเป็นควายพันธ์มูร่าห์ มันฉลาดแสนรู้และน่ารักมาก แปลกมาก ฟาร์มของเขาไม่มีกลิ่นมูลควายเลย แห้งสะอาด นี่เป็นตัวอย่างหนึ่งของนวัตกรรมเกษตรกรรมของไทยครับ เมื่อพิจารณาว่าประเทศเรามีความเชี่ยวชาญเรื่องนี้ตั้งแต่ท้องพ่อท้องแม่ ประกอบกับช่วงนี้สต็อกอาหารของโลกลดลงฮวบฮาบ จึงเป็นโอกาสของประเทศไทยที่เป็นโกดังอาหารของโลก จะถึงคราวรุ่งเรื่อง

วันนี้ผมพูดถึงเรื่องเกษตรขึ้นมา เพราะกำลังจะบอกว่า ในบรรดาพลังงานทางเลือกทั้งหมดนั้น พลังงานแสงอาฑิตย์อาจจะเป็นทางออกที่ดีที่สุด เพราะมันสะอาดจริงๆ ไม่เหมือนกับ Ethanol และ Biodiesel ที่โลกกำลังเป็นห่วงว่ามันไม่ใช่พลังงานสะอาด เพราะมันกำลังเป็นสาเหตุให้เกิดการตัดไม้ทำลายป่าอย่างบ้าบิ่นในเขตร้อน ทั้งในมาเลเซีย อินโดนีเซีย และอเมริกาใต้ อีกทั้งยังทำลายการเกษตรที่ผลิตอาหารให้เปลี่ยนมาเป็นการผลิตเชื้อเพลิง ซึ่งเป็นเรื่องที่ไม่ฉลาดนัก เพราะเชื้อเพลิงรูปแบบใหม่ไม่ได้ถูกลง แต่กลับทำให้อาหารแพงขึ้น ผลจากการที่ในสหรัฐอเมริกามีความต้องการ ethanol มากขึ้น เกษตรกรจึงหันมาปลูกข้าวโพดเพื่อผลิตเชื้อเพลิง ทำให้ข้าวโพดแพงขึ้น เกษตรกรที่เคยปลูกถั่วเหลืองเลยเปลี่ยนมาปลูกข้าวโพดมากขึ้น ทำให้ถั่วเหลืองในสหรัฐขาดตลาด เมื่อเป็นเช่นนั้นราคาส่งออกถั่วเหลืองไปสหรัฐก็พุ่งทยานในบราซิล ทำให้เกษตรกรในบราซิลกว้านซื้อที่ที่เป็นทุ่งหญ้าปศุสัตว์ เพื่อมาปลูกถั่วเหลือง ทำให้พื้นที่ทุ่งหญ้าปศุสัตว์ลดลง เกษตรกรที่เลี้ยงสัตว์จึงรุกที่ป่า โค่นต้นไม้ลงเพื่อขยายบริเวณการเลี้ยงสัตว์ ดังนั้นการเติมน้ำมันผสมเอธานอลในอเมริกา เท่ากับการโค่นต้นไม้ในอเมซอนอย่างซับซ้อนมาก องค์การอาหารโลกกำลังเริ่มออกมาต่อต้านการใช้พลังงานชีวภาพในประเด็นที่เอาอาหารมาเป็นเชื้อเพลิง โดยใช้คำพูดที่รุนแรงว่า "เท่ากับเป็นการข่มขืนความเป็นมนุษย์" เลยทีเดียว ข้าวโพดที่ใช้กรอกถังน้ำมันรถ SUV หนึ่งถังนั้น เท่ากับที่มนุษย์กินกันใน 1 ปี

ฟังดูเริ่มเชื่อแล้วนะครับว่า Solar Cell กำลังจะกลับมาอีก หลังจากที่โดนกระแสเชื้อเพลิงชีวภาพกลบไปพักหนึ่ง ในแง่เทคโนโลยีแล้ว แน่นอนการทำ biofuel ในปัจจุบันมีเทคโนโลยีที่ต่ำ ยังไงเสีย biofuel ก็ยังปล่อยคาร์บอนไดออกไซด์ แล้วจะเป็นพลังงานสะอาดได้ยังไงล่ะครับ ......