พลังงานหมุนเวียน (Renewable Energy) พลังงานหมุนเวียน คือ อะไร?

พลังงานหมุนเวียน คือ อะไร? พลังงานหมุนเวียน หรือ Renewable Energy คือ พลังงานที่ใช้แล้วไม่หมดไป และสามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้ ซึ่งเป็นพลังงานที่ได้จากแหล่งพลังงานที่เกิดขึ้นต่อเนื่อง อาทิ แสงอาทิตย์ น้ำ ลม ความร้อนใต้พิภพ ชีวมวล และก๊าซชีวภาพ โดยรวมไปถึงผลผลิตและวัสดุเหลือทิ้งจากภาคการเกษตรต่าง ๆ ซึ่งเกิดขึ้นเองตามธรรมชาติ และสามารถสร้างขึ้นทดแทนได้ในระยะเวลาอันสั้น อาทิ เศษไม้ ใบไม้ และมูลสัตว์ เป็นต้น

โดย พลังงานหมุนเวียน ถือเป็นพลังงานสะอาด ไม่เป็นการเพิ่มก๊าซเรือนกระจกให้กับชั้นบรรยากาศของโลก ซึ่งจะแตกต่างกับพลังงานจากเชื้อเพลิงฟอสซิล อาทิ น้ำมัน ถ่านหิน ก๊าซธรรมชาติ หินน้ำมัน และทรายน้ำมัน เป็นต้น ซึ่งเป็นแหล่งพลังงานที่มีอยู่อย่างจำกัดและที่สำคัญพลังงานจากเชื้อเพลิงฟอสซิลยังสร้างมลพิษต่อสิ่งแวดล้อมจากก๊าซมีเทน และก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่ปล่อยออกมาในระหว่างการเผาไหม้ และก่อให้เกิดผลกระทบเป็นวงกว้างต่อสภาพภูมิอากาศและระบบนิเวศ

การใช้ประโยชน์จากพลังงานหมุนเวียน

พลังงานหมุนเวียน สามารถนำไปใช้ประโยชน์ได้ 2 รูปแบบ ได้แก่

1. การนำไปใช้โดยตรง อาทิ การใช้พลังงานแสงอาทิตย์เพื่อให้ความอบอุ่นในตอนกลางวัน การใช้พลังงานลมเพื่อแล่นเรือในทะเล และขับเคลื่อนกังหันลมเพื่อบดเมล็ดพืช เป็นต้น
2. การนำพลังงานไปเปลี่ยนให้อยู่ในรูปของกระแสไฟฟ้ากระแสตรงหรือกระแสสลับด้วยอุปกรณ์ต่าง ๆ อาทิ แผงโซลาร์เซลล์ กังหันลม เครื่องกำเนิดไฟฟ้า เพื่อเปลี่ยนรูปพลังงานจลน์ พลังงานกล หรือพลังงานศักย์ให้เป็นพลังงานไฟฟ้า
   ประเภทของพลังงานหมุนเวียน

พลังงานแสงอาทิตย์ (Solar Energy) คือ แหล่งพลังงานหมุนเวียนที่มีขนาดใหญ่และมีให้ใช้อย่างไม่จำกัดแถมเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม สามารถนำมาผลิตไฟฟ้าโดยใช้เซลล์แสงอาทิตย์ หรือโซลาร์เซลล์ ซึ่งเป็นอุปกรณ์ที่ผลิตมาจากสารกึ่งตัวนำประเภทซิลิคอน โดยเปลี่ยนพลังงานแสงอาทิตย์ให้เป็นพลังงานไฟฟ้าได้โดยตรง และไฟฟ้าที่เซลล์แสงอาทิตย์ผลิตได้จะเป็นไฟฟ้ากระแสตรง ซึ่งสามารถนำไปประโยชน์ได้ทันทีหรือจะเก็บไว้ในแบตเตอรี่เพื่อใช้งานภายหลังได้ และหากต้องการเปลี่ยนไฟฟ้ากระแสตรงที่ได้จากโซลาร์เซลล์ไปเป็นไฟฟ้ากระแสสลับก็เพียงต่อเข้ากับอินเวอร์เตอร์ เพื่อแปลงไฟฟ้ากระแสตรงเป็นกระแสสลับเท่านั้น

พลังงานลม (Wind Energy) คือ แหล่งพลังงานที่เกิดขึ้นจากปรากฏการณ์ทางธรรมชาติ เกิดจากความแตกต่างของอุณหภูมิและความกดอากาศในแต่ละตำแหน่ง โดยบริเวณที่มีอุณหภูมิสูงกว่าอากาศจะร้อนมีความหนาแน่นน้อย ทำให้เกิดการขยายตัวและลอยตัวสูงขึ้น ขณะเดียวกันอากาศในบริเวณที่เย็นกว่ามีความหนาแน่นมากกว่าจะเคลื่อนตัวเข้ามาแทนที่ เกิดเป็นการไหลของอากาศหรือที่เรียกกันทั่วไปว่ากระแสลม การนำลมมาใช้ผลิตกระแสไฟฟ้าทำได้โดยใช้เทคโนโลยีกังหันลม เมื่อกระแสลมพัดมาปะทะกับใบพัดของกังหันลม กังหันลมจะทำหน้าที่เปลี่ยนพลังงานลมที่อยู่ในรูปของพลังงานจลน์ไปเป็นพลังงานกล จากนั้นจึงนำพลังงานกลจากการหมุนนี้ไปใช้งาน โดยปริมาณไฟฟ้าที่ผลิตได้จะขึ้นอยู่กับความเร็วของลม ความยาวของใบพัด และสถานที่ติดตั้งกังหันลม

พลังงานน้ำ (Hydropower) คือ แหล่งพลังงานธรรรมชาติที่มีให้หมุนเวียนใช้อย่างไม่มีวันหมด ทั้งด้านการบริโภคและอุปโภค รวมถึงยังสามารถใช้เป็นแหล่งพลังงานในการผลิตไฟฟ้า โดยอาศัยหลักการเปลี่ยนรูปของพลังงานจากน้ำที่เก็บกักในเขื่อนไหลผ่านท่อส่งน้ำ เพื่อปั่นเครื่องกังหันน้ำและเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจนได้เป็นพลังงานไฟฟ้าในที่สุด โดยพลังงานที่ได้จะขึ้นอยู่กับอัตราการไหลของน้ำที่ใช้ในกระบวนการผลิตไฟฟ้า พลังงานที่ได้จากแหล่งน้ำโดยทั่วไป ได้แก่ พลังงานน้ำตก พลังงานน้ำขึ้นน้ำลง และพลังงานคลื่น

พลังงานความร้อนใต้พิภพ (Geothermal Energy) คือ พลังงานความร้อนที่อยู่ใต้ผิวโลกเช่นเดียวกับน้ำมันปิโตรเลียม แต่อยู่ในรูปแบบของน้ำร้อนหรือไอน้ำร้อนที่พยายามแทรกตัวมาตามแนวรอยแตกของชั้นหินขึ้นมาบนผิวดิน ปรากฏให้เห็นในรูปของบ่อน้ำร้อนน้ำพุร้อน ไอน้ำร้อน บ่อโคลนเดือด และแก๊ส เป็นต้น การนำพลังงานความร้อนใต้พิภพมาใช้ผลิตไฟฟ้าทำได้โดยนำน้ำร้อนที่ได้ไปถ่ายเทความร้อนให้กับของเหลวหรือสารทำงานที่มีจุดเดือดต่ำ จนกระทั่งเดือดเป็นไอ แล้วนำไอนี้ไปหมุนกังหัน ซึ่งมีเพลาต่อกับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเพื่อผลิตไฟฟ้าต่อไป

พลังงานชีวมวล (Biomass) คือ พลังงานจากธรรมชาติที่กักเก็บในรูปของสารอินทรีย์ที่ได้จากกากหรือเศษวัสดุเหลือใช้จากการเกษตรหรือกระบวนการผลิตทางอุตสาหกรรมและพืชพลังงาน เช่น แกลบ ฟางข้าว ชานอ้อย ใบและยอดอ้อย เศษไม้ ไม้โตเร็ว เส้นใยและกะลาปาล์ม กากมันสำปะหลัง ซังข้าวโพด กาบและกะลามะพร้าว ส่าเหล้า ขยะมูลฝอย น้ำเสียจากโรงงาน หรือแม้กระทั่งมูลสัตว์ การผลิตไฟฟ้าจากเชื้อเพลิงชีวมวลสามารถแบ่งได้ 2 ประเภท ได้แก่ การเผาไหม้เชื้อเพลิงชีวมวลโดยตรง (Direct Combustion) ซึ่งจะใช้เป็นเชื้อเพลิงของโรงไฟฟ้าชีวมวล (Biomass Power Plant) และกระบวนการเคมีความร้อน (Thermochemical Conversion) จนได้ก๊าซชีวภาพ (Biogas) เช่น การหมักน้ำเสียจากกากมันสำปะหลัง กากอ้อย หรือหญ้าเนเปีย เป็นต้น ซึ่งจะใช้เป็นเชื้อเพลิงของโรงไฟฟ้าก๊าซชีวภาพ (Biogas Power Plant)

การใช้ประโยชน์จากพลังงานหมุนเวียน

ปัจจุบัน เราสามารถนำพลังงานหมุนเวียนไปใช้ประโยชน์ในรูปแบบต่าง ๆ อย่างหลากหลายทั้งการผลิตความร้อน ผลิตเชื้อเพลิง และที่สำคัญคือการผลิตกระแสไฟฟ้าทดแทนเชื้อเพลิงฟอสซิล ซึ่งเป็นแหล่งพลังงานเดิมที่อาจหมดไปในอนาคตอันใกล้นี้ โดยพลังงานหมุนเวียนยังช่วยประหยัดค่าใช้จ่าย และช่วยลดปัญหามลพิษและสิ่งแวดล้อมของโลก เนื่องจากเป็นพลังงานสะอาดที่สามารถนำมาใช้ทดแทนพลังงานแบบเดิมได้อย่างไม่จำกัด ทั้งยังหาได้จากธรรมชาติและสามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้อย่างต่อเนื่อง

ข้อดีของการใช้พลังงานหมุนเวียน

• เป็นแหล่งพลังงานที่สามารถผลิตและหมุนเวียนกลับมาใช้เพื่อการอุปโภคและสาธารณูปโภคแทนแหล่งพลังงานเดิมได้ โดยไม่มีวันหมดไป
• เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม ช่วยลดผลกระทบด้านมลภาวะ ลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจก และมลพิษที่ปล่อยสู่สิ่งแวดล้อม
• ลดการเกิดปัญหาสุขภาพได้ทั้งทางตรงและทางอ้อมของมนุษย์และสิ่งมีชีวิตจากการใช้พลังงาน
• พัฒนาเศรษฐกิจของประเทศ เนื่องจากสามารถผลิตพลังงานใช้เองได้ ลดการนำเข้าเชื้อเพลิงจากต่างประเทศ และสามารถสร้างรายได้ให้กับประชาชนโดยไม่ทำลายวิถีชีวิตที่ยั่งยืน

ข้อจำกัดของการใช้พลังงานหมุนเวียน

ในปัจจุบัน การนำพลังงานหมุนเวียนมาใช้ยังคงมีข้อจำกัดอิงตามธรรมชาติ อาทิ หากกระแสลมสงบก็จะไม่มีลมไปหมุนกังหัน หากท้องฟ้ามืดครึ้มก็จะไม่มีพลังงานแสงอาทิตย์ หรือหากอยู่ในภาวะแล้ง กักเก็บน้ำน้อยได้ไม่เพียงพอก็ผลิตไฟฟ้าไม่ได้ อีกทั้งพลังงานบางชนิดยังพบได้เฉพาะบางพื้นที่เท่านั้น อาทิ พลังงานความร้อนใต้พิภพ และอาจมีต้นทุนสูงในการแปรเปลี่ยนพลังงานที่มีอยู่ตามธรรมชาติให้กลายมาเป็นพลังงานหมุนเวียน