น้ำ เมื่อคุณนึกถึงแม่น้ำอีสต์ในนิวยอร์กซิตี้พลังงานหมุนเวียนอาจไม่ใช่สิ่งแรกที่คุณนึกถึง แต่แม่น้ำซึ่งครั้งหนึ่งเคยเป็นส้วมซึมและที่ทิ้งศพเป็นครั้งคราว กลับพบว่าตัวเองอยู่แถวหน้าของขบวนการพลังงานสีเขียว ในเดือนกันยายน พ.ศ.2555 เทรย์ เทย์เลอร์ เจ้าของบริษัทเวอร์แดนท์ พาวเวอร์ได้จมกังหันไฟฟ้าแบบพิเศษสามใบพัดลงในทางน้ำที่ไหลเลียบฝั่งตะวันออกของแมนฮัตตัน เทย์เลอร์ออกแบบกังหันซึ่งมีลักษณะเหมือนพัดลมสมัยใหม่
ซึ่งติดอยู่กับลำตัวรูปทรงตอร์ปิโด เพื่อผลิตกระแสไฟฟ้าจากการผลักและดึง ของกระแสน้ำที่ไหลเชี่ยวของแม่น้ำ ภายในปี พ.ศ.2560 กังหันจำนวน 30 เครื่องสามารถจุดแม่น้ำได้โดยแต่ละเครื่องผลิตไฟฟ้าได้ 35 กิโลวัตต์ หากประสบความสำเร็จ โครงการนี้จะสามารถให้พลังงานเพียงพอสำหรับบ้านหลายร้อยหลัง กังหันกระแสน้ำ แม่น้ำอีสต์ทำจากพลาสติกและไฟเบอร์กลาส เป็นหนึ่งในนวัตกรรมทางเทคโนโลยีหลายอย่างที่เขย่าโลกไฟฟ้าพลังน้ำ
จากปลายด้านหนึ่งของโลกไปยังอีกด้าน นักวิทยาศาสตร์และวิศวกรกำลังทำงานบนแนวคิดที่หลากหลาย บางอย่างจริง บางอย่างจินตนาการซึ่งจะช่วยทำให้แหล่งพลังงานที่เก่าแก่มากนี้ เป็นแหล่งพลังงานสมัยใหม่ที่สำคัญยิ่งขึ้นไปอีก ปัจจุบันร้อยละ 6 ของไฟฟ้าในสหรัฐฯ มาจากไฟฟ้าพลังน้ำ นั่นคือร้อยละ 70 ของไฟฟ้าหมุนเวียนที่ผลิตในสหรัฐฯ อุปทานมีไม่จำกัดแม้ว่าไม่ใช่ทุกพื้นที่ที่เหมาะ สำหรับการสร้างโครงการไฟฟ้าพลังน้ำ
บันไดปลาถ้าคุณเป็นปลาน้ำจืดอย่างปลาเทราต์สิ่งสุดท้ายที่คุณอยากเห็นคือเขื่อน เขื่อนป้องกันการเคลื่อนตัวของปลาวัยอ่อนไปยังต้น น้ำ ซึ่งพวกมันจะวางไข่และใช้ชีวิตที่เหลืออยู่ นักอนุรักษ์สิ่งแวดล้อมคร่ำครวญมานานแล้วว่าเขื่อนที่สร้างความเสียหาย สามารถทำลายล้างได้เข้าสู่บันไดปลา บันไดปลาที่มีเทคโนโลยีล้ำหน้าที่สุดแห่งหนึ่ง อยู่ในมอนแทนาที่โรงไฟฟ้าพลังน้ำน้ำตกทอมป์สันบนแม่น้ำคลาร์กฟอร์ก เป็นบันไดปลาแบบยาวเต็มตัวตัวแรกในทวีปอเมริกา
ซึ่งออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับปลาเทราต์วัว ซึ่งเป็นสายพันธุ์ที่ถูกคุกคาม บันไดสูง 72 ฟุต มูลค่า 273 ล้านบาทมี 48 ขั้นที่ปลาอาจปีนขึ้นไปได้ ปลาที่ว่ายทวนกระแสน้ำจะถูกดูดไปที่ช่องเล็กๆที่ฐานบันไดโดยน้ำที่ปล่อยออกมา พวกเขาเริ่มปีนบันไดปลาเหล็กและคอนกรีต ต่อสู้กับน้ำที่ไหลเชี่ยวในแต่ละขั้น บันไดหรือสระน้ำทั้ง 48 ขั้นแต่ละขั้นมีความกว้างประมาณ 5 ฟุตและยาว 6 ถึง 10 ฟุตและมีช่องเปิดที่ด้านบนและด้านล่าง ในที่สุดปลาก็มาถึงสระรวมขนาด 17 ฟุต
แล้วจึงถึงแท็งก์น้ำเมื่อเข้าไปในแท็งก์น้ำแล้ว นักวิทยาศาสตร์จะตรวจสอบและแท็กปลาซึ่งจะถูกปล่อยเหนือเขื่อน บันไดปลาไม่ได้ทำงานได้ดีเท่าที่ได้รับการออกแบบมา การศึกษาอีกชิ้นหนึ่งของมหาวิทยาลัยแมสซาชูเซตส์แอมเฮิสต์ พบว่ามีประชากรปลาเพียงไม่กี่เปอร์เซ็นต์เท่านั้น ที่ลอดผ่านเขื่อนได้อย่างปลอดภัยโดยนักวิจัย ต่อมาเฮลิคอยด์ เพนสต๊อก ธรรมชาติรู้สิ่ง 1 หรือ 2 สิ่งที่คุณต้องทำคือดู เมื่อวิศวกรไฟฟ้าพลังน้ำและนักวิทยาศาสตร์การแพทย์
ซึ่งรวมหัวกันในปลายศตวรรษที่ 20 พวกเขาคิดวิธีใหม่ในการเพิ่มพลังของสถานีไฟฟ้าพลังน้ำที่มีอยู่เกือบ 10 เปอร์เซ็นต์ สิ่งที่พวกเขาทำคือใช้การออกแบบรูปทรงเกลียวของหลอดเลือดมนุษย์ เพื่อสร้างท่อเพนสต๊อกที่มีรูปร่างคล้ายกัน เพนสต๊อกแบบเฮลิคอยด์นั้นคล้ายกับลำกล้องไรเฟิล ซึ่งมีร่องก้นหอยฝังอยู่ภายใน น้ำที่ไหลเชี่ยวไหลผ่านคอกเฮลิคอยด์ และเริ่มหมุนเหมือนกระสุนที่ผ่านลำกล้องไรเฟิล ท่อเน้นการไหลของน้ำโดยตรงบนกังหันไฟฟ้า
ปรับปรุงประสิทธิภาพการทำงานของกังหัน ต่อมาไฮโดรสเฟียร์มันดูดีบนกระดาษ แต่นักประดิษฐ์ ริค ดิกสันกล่าวว่าจากความแตกต่างของแรงดันมหาศาลในน้ำลึกของทะเลสาบหรือมหาสมุทร เขาเรียกมันว่าไฮโดรสเฟียร์และเชื่อว่ามันสามารถสร้างพลังงานหมุนเวียนต่อเนื่องได้มากถึง 500 เมกะวัตต์ แม้ว่าเขาจะยังไม่ได้สร้างต้นแบบหรือจดสิทธิบัตร
แต่เขื่อนไฮโดรสเฟียร์ของดิกสัน เป็นเขื่อนไฟฟ้าพลังน้ำทรงกระบอกแบบปิด ซึ่งทำงานภายใต้แรงดันน้ำในมหาสมุทรหรือทะเลสาบ ต่อมาเครื่องกำเนิดแรงโน้มถ่วงของอากาศ-น้ำ ไฮโดรสเฟียร์ได้นำดิกสันไปสู่สิ่งประดิษฐ์อีกชิ้นหนึ่ง นั่นคือ เครื่องกำเนิดแรงโน้มถ่วงของอากาศ น้ำซึ่งเขาเชื่อว่าเป็นโรงไฟฟ้าพลังน้ำแห่งอนาคต AWG เป็นกระบอกกลวงขนาดใหญ่ที่บรรจุอากาศ และยึดกับพื้นทะเลที่ระดับความลึกต่างๆ เครื่องกำเนิดไฟฟ้าอยู่ภายในกระบอกสูบ
วาล์วปล่อยน้ำเข้าสู่อุปกรณ์ภายใต้แรงดันมหาศาลเพื่อสร้างพลังงาน น้ำที่ไหลเข้าสู่ห้องสุญญากาศและบังคับให้ลูกสูบปีนขึ้นไปบนสเตเตอร์ ซึ่งเป็นส่วนที่อยู่กับที่ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่โรเตอร์หมุน ขณะที่ลูกสูบเคลื่อนขึ้นสเตเตอร์ มันจะสร้างกระแสไฟฟ้า เมื่อลูกสูบถึงจุดหยุดโลหะที่ด้านบนของสเตเตอร์ มันจะปล่อยวาล์วที่เชื่อมต่อกับท่อหายใจแบบกลวงที่ฐานของกระบอกสูบ ท่อเปิดออกเพื่อให้อากาศคลายตัว นั่นทำให้โรเตอร์กดสเตเตอร์ลงเพื่อผลิตกระแสไฟฟ้าอีกครั้ง
ซึ่งน้ำยังถูกผลักออกจากกระบอกสูบ ด้วยแรงมหาศาลและออกท่อสน็อกเกิลสู่ผิวน้ำในมหาสมุทร น้ำพุ่งออกจากท่อด้านบนเหมือนน้ำพุร้อน จากนั้นวาล์วปล่อยจะปิดช่องรับน้ำจะเปิดขึ้นอีกครั้ง และวงจรจะวนซ้ำขึ้นอยู่กับขนาดและความลึกที่วางไว้ในมหาสมุทร AWG สามารถผลิตพลังงานต่อเนื่องได้ถึงครึ่งกิกะวัตต์ อุปกรณ์ดังกล่าวไม่ได้ถูกสร้างต้นแบบหรือจดสิทธิบัตร ณ เวลาที่เผยแพร่ ต่อมาคือพลังคลื่น เสียงคลื่นกระทบฝั่งหินหรือหาดทรายเป็นเสียงที่ผ่อนคลาย
คุณรู้หรือไม่ว่ามันเป็นเสียงที่กระฉับกระเฉง พลังงานจลน์คือพลังงานของการเคลื่อนไหว และน้ำที่ไหลเชี่ยวก็เต็มไปด้วยพลังงานนั้น นั่นเป็นเพราะการเคลื่อนที่ของคลื่นเกิดจากลมและธรณีวิทยาในมหาสมุทร วิศวกรและนักวิทยาศาสตร์ได้คิดค้นอุปกรณ์ต่างๆ เพื่อใช้ประโยชน์จากพลังงานไฮโดรไคเนติกที่เกิดจากคลื่น ในความเป็นจริง นักวิทยาศาสตร์กล่าวว่าหากเราสกัดพลังงานได้เพียง 15 เปอร์เซ็นต์ตามชายฝั่งของสหรัฐฯ
โดยเฉพาะชายฝั่งตะวันตก สหรัฐอเมริกาจะสามารถผลิตต่อมาพลังน้ำขึ้นน้ำลง พูดถึงพลังงานไฮโดรไคเนติก คุณเคยไปว่ายน้ำในมหาสมุทรไหม กระแสน้ำที่ไหลออกมาดึงคุณออกจากฝั่งหรือไม่ กระแสน้ำอัดแน่นไปด้วยพลังมหาศาล และเราสามารถใช้มันเพื่อผลิตกระแสไฟฟ้าได้ ในปี 2012 หนึ่งในโครงการพลังงานน้ำ ขึ้นน้ำลงโครงการแรกในสหรัฐอเมริกา
โครงการนี้เป็นกังหันใต้น้ำนอกชายฝั่งของรัฐเมน สร้างขึ้นโดยบริษัทพลังงานทดแทนมหาสมุทร กังหันนี้มีลักษณะคล้ายกับเครื่องตัดหญ้าแบบสมัยเก่า แต่โดยเนื้อแท้แล้วเป็นกังหันลมใต้ทะเลชนิดหนึ่ง ใบพัดของกังหันจะหมุนเมื่อกระแสน้ำไหลเข้าและออกจากอ่าวคอบสคุ๊กใกล้กับอีสต์พอร์ต กระแสน้ำในบริเวณนี้สูงที่สุดในรัฐเมนโดยสูงถึง 20 ฟุต เครื่องกำเนิดไฟฟ้ามูลค่า 700 ล้านบาทสามารถจ่ายไฟให้กับบ้าน 25 ถึง 30 หลัง
นานาสาระ >> เอลนีโญ ให้ความรู้เกี่ยวกับเอลนีโญและผลกระทบของ เอลนีโญ
