จาก คอลัมน์ โลกใบร้อน
เรื่อง : ฐิติพันธ์ พัฒนมงคล

ออสโมซิส (osmosis) เป็นชื่อเรียกปรากฏการณ์ธรรมชาติที่ค้นพบโดยนักวิทยาศาสตร์ชาวฝรั่งเศสเมื่อเกือบ ๓๐๐ ปีก่อน  จากการทดลองนำกระเพาะหมูบรรจุน้ำมาแช่ในอ่างแอลกอฮอล์ พบว่าน้ำในกระเพาะหมูไหลซึมออกมาด้านนอกจนทำให้ระดับน้ำในพื้นที่รองรับทั้งสองมีความเปลี่ยนแปลงในทางวิทยาศาสตร์อธิบายว่าออสโมซิสเป็นปรากฏการณ์ที่ของเหลวไหลซึมผ่านเยื่อกั้นบางๆ ที่มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางบางเฉียบและมีลักษณะเป็นรูพรุน โดยโมเลกุลของตัวทำละลายของสารละลายฝั่งที่มีความเข้มข้นน้อยกว่าจะไหลผ่านเยื่อกั้นไปยังสารละลายฝั่งที่มีความเข้มข้นมากกว่า  และสิ้นสุดกระบวนการเมื่อความเข้มข้นของสารละลายสองฝั่งมีความสมดุลกัน

ปลายเดือนพฤศจิกายน ค.ศ. ๒๐๐๙ โรงงานผลิตไฟฟ้าพลังออสโมซิสแห่งแรกของโลกก่อตั้งขึ้นที่เมือง Hurum ทางใต้ของนอร์เวย์ โดยบริษัท Statkraft ผู้นำด้านการผลิตไฟฟ้าพลังงานทดแทน

บาร์ด มิกเกิลเซน (Bard Mikkelsen) ซีอีโอของบริษัทฯ กล่าวว่า ไฟฟ้าพลังออสโมซิสเป็นรูปแบบใหม่ของพลังงานสีเขียว เป็นพลังงานหมุนเวียนที่ไม่มีวันหมดสิ้นจากโลก  เรียกวิธีนี้ว่า osmotic power หลักการคือนำน้ำจืดกับน้ำทะเลมาไว้ในภาชนะเดียวกัน แต่กั้นด้วยเยื่อบางๆ  เมื่อของเหลวสองฝั่งมีความเข้มข้นของเกลือไม่เท่ากัน น้ำจากฝั่งเข้มข้นน้อยกว่าจะซึมผ่านเยื่อกั้นไปยังฝั่งเข้มข้นมากกว่า

“การเคลื่อนที่ของโมเลกุลของน้ำจากฝั่งหนึ่งไปฝั่งหนึ่งทำให้เกิดพลังงานที่ นำไปใช้หมุนใบพัดผลิตกระแสไฟฟ้าได้ โดยเราช่วยเพิ่มความดันอากาศลงไปในภาชนะฝั่งบรรจุน้ำทะเลด้วย  เป็นความดันเทียบเท่าน้ำตกสูง ๑๒๐ เมตร  แม้บางขั้นตอนต้องใช้ไฟฟ้า แต่เราก็ผลิตไฟฟ้าได้มากกว่าที่ใช้ไป” บาร์ดกล่าว

บริษัท Statkraft ตั้งอยู่ทางใต้ของนอร์เวย์ (ภาพจาก Flickr.com)

ส่วนหนึ่งของอุปกรณ์ผลิตไฟฟ้าพลังออสโมซิส (ภาพจาก Flickr.com)

ในช่วงทดลอง โรงไฟฟ้าแห่งนี้ผลิตไฟฟ้าได้เพียงพอสำหรับเครื่องต้มกาแฟ  เจ้าหน้าที่บริษัทพลังงานทดแทนชั้นนำของยุโรปตั้งเป้าว่าจะผลิตไฟฟ้าได้ ๒,๐๐๐ กิโลวัตต์ภายในปี ๒๐๑๕

บาร์ดประเมินว่าต้นทุนการผลิตไฟฟ้าด้วยวิธีนี้ตกประมาณ ๓.๓-๙.๙ บาทต่อกิโลวัตต์-ชั่วโมง  ขณะที่พลังงานแสงอาทิตย์ ๑๒ กิโลวัตต์-ชั่วโมง  และพลังงานลม ๗.๒ บาทต่อกิโลวัตต์-ชั่วโมง

สิ่งที่ต้องคำนึงถึงคือที่ตั้งของโรงไฟฟ้าซึ่งควรอยู่ใกล้แหล่งน้ำจืดและน้ำเค็ม เช่นบริเวณปากอ่าว เพื่อจะสูบน้ำทะเลและน้ำจืดมาใช้ผลิตไฟฟ้า ทว่าการระบายน้ำทิ้งก็อาจส่งผลต่อค่าความเค็มของน้ำทะเลบริเวณนั้นด้วย  นอกจากนี้ยังต้องพัฒนาเยื่อกั้นที่จะช่วยให้โมเลกุลของน้ำไหลข้ามฝั่งอย่างมีประสิทธิภาพ

รัฐมนตรีว่าการกระทรวงปิโตรเลียมและพลังงานของนอร์เวย์กล่าวว่า “นี่คือทางเลือกใหม่ในการผลิตไฟฟ้าที่ช่วยลดมลภาวะและเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม  จุดเด่นของไฟฟ้าพลังออสโมซิสคือผลิตไฟฟ้าได้ทุกสภาพอากาศ และใช้วัตถุดิบทดแทนที่มีอยู่แทบทุกหนแห่งคือน้ำจืดและน้ำทะเล”