ไฟฟ้า หากคุณลดสงคราม ความขัดแย้ง การตกเป็นทาสของผู้บริโภคและการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ทั้งหมดที่เกิดขึ้น น้ำมันก็ค่อนข้างดีต่อมนุษยชาติ มันสนับสนุนการพัฒนาทั่วโลกของเรา ด้วยความเร็วที่แปรปรวน แต่น้ำมันมีอยู่อย่างจำกัด เป็นทรัพยากรที่ไม่หมุนเวียน ซึ่งหมายความว่าเราจะใช้มันจนหมดในที่สุดความรู้สึกที่ว่ามนุษยชาติกำลังแข่งกับนาฬิกาของแหล่งเชื้อเพลิง ทำให้พลังงานทางเลือกกลายเป็นประเด็นสำคัญ
แนวคิดเช่นเอธานอลสวิตซ์กราส ไบโอดีเซล พลังงานลม และพลังงานแสงอาทิตย์ อาจให้พลังงานแก่โลกในไม่ช้า แต่สิ่งเหล่านี้ ยังคงมีอุปสรรคในการผลิตพลังงานขนาดใหญ่ ดังนั้น นักวิจัยจึงยังคงค้นหาวิธีการใหม่ๆ ที่จะขับเคลื่อนโลกของเราไปรอบๆ โลกนักวิจัยบางคนมองข้ามโลกของเราไปยังท้องฟ้ายามค่ำคืน ปรากฏว่า มีวิธีที่เราสามารถผลิตกระแสไฟฟ้าจากดวงจันทร์ได้
ต้องขอบคุณกระแสน้ำที่เกิดจากแรงโน้มถ่วง ที่ดวงจันทร์กระทำต่อมหาสมุทรของโลก โลกถูกดึงโดยดวงอาทิตย์และดวงจันทร์ ดวงอาทิตย์มีขนาดที่เล็กกว่าดวงจันทร์ แต่ดวงจันทร์อยู่ใกล้โลกมาก ห่างออกไปประมาณ 239,000 ไมล์ เทียบกับระยะทาง 93 ล้านไมล์ ระหว่างดวงอาทิตย์กับโลกความใกล้ชิดสำคัญกว่าขนาด เมื่อพูดถึงการเคลื่อนที่ของน้ำขึ้นน้ำลงบนโลกดวงจันทร์ออกแรงดึงดูดของโลกมากกว่าสองเท่าของดวงอาทิตย์
ลองนึกถึงน้ำที่พบบนโลกเป็นชั้นเดียวที่ปกคลุมด้วยยาง ซึ่งห่อหุ้มโลกไว้ เมื่อดวงจันทร์ดึงสิ่งปกคลุมนี้เข้าหาตัว ดวงจันทร์จะยืดออกจนบาง และกว้างขึ้นในแต่ละด้าน นี่คือกระแสน้ำที่เชี่ยวกราก กระดาษห่อจะยืดออกให้บางที่สุดทั้งด้านบนและด้านล่าง นี่คือจุดที่น้ำลง แรงดึงของดวงจันทร์คงที่ การหมุนรอบตัวเองของโลกบนแกนของมันทำให้พื้นที่ต่างๆ ประสบกับกระแสน้ำขึ้นและน้ำลง
เนื่องจากมีกระแสน้ำที่สามารถคาดเดาได้บนโลก สถานที่บางแห่งรอบโลก จึงได้รับพลังงานจากการเคลื่อนไหวของกระแสน้ำ กังหันผลิต ไฟฟ้า ใต้น้ำ แรงดึงดูดของดวงจันทร์ บนผืนน้ำทำให้เกิดกระแสน้ำ ในทางกลับกัน การเคลื่อนไหวนี้จะสร้างพลังงานจลน์ที่น้ำพัดพาไป ทุกสิ่งที่เคลื่อนที่มีพลังงานจลน์ ไม่ว่าจะเป็นลมหรือลูกบอลที่กลิ้งลงมาจากเนินเขา มนุษย์สามารถจับพลังงานจลน์ได้ผ่านกังหันลม นักวิจัยพยายามใช้ประโยชน์จากพลังของกระแสน้ำ ผ่านการออกแบบที่คล้ายกับกังหันลม
กังหันใต้น้ำหรือน้ำขึ้นน้ำลง เป็นแนวคิดที่ค่อนข้างตรงไปตรงมา ตราบใดที่เทคโนโลยีพลังงานล้ำสมัยยังดำเนินต่อไป พวกมันเป็นกังหันลมที่ติดตั้งบนพื้นมหาสมุทรหรือก้นแม่น้ำ กระแสน้ำใต้น้ำที่เกิดจากกระแสน้ำจะหมุนใบพัดที่เรียงตัวกันเหมือนใบพัดเครื่องบิน กังหันเหล่านี้ติดอยู่กับกล่องเกียร์ ซึ่งเชื่อมต่อกับเครื่องกำเนิดไฟฟ้า สิ่งนี้ผลิตกระแสไฟฟ้าที่ส่งโดยสายเคเบิลไปยังฝั่ง เมื่อเสียบเข้ากับกริดไฟฟ้าแล้ว ก็จะสามารถกระจายกระแสไฟฟ้าได้
แม้ว่าโดยพื้นฐานแล้วกังหันใต้น้ำจะเหมือนกับกังหันลม แต่ก็มีข้อได้เปรียบเล็กน้อยเหนือลูกพี่ลูกน้องเหนือพื้นดิน กังหันลมต้องการที่ดิน โดยเฉพาะอย่างยิ่งฟาร์มกังหันลม ซึ่งประกอบด้วยกังหันลมหลายสิบหรือหลาย 100 แห่ง อนาคตของการใช้ที่ดิน วิธีการพัฒนาที่ดินและการใช้ที่ดินเพื่ออะไร กำลังกลายเป็นหัวข้อสนทนาหลัก ด้วยประชากร 6 พันล้านคนบนโลกใบนี้ และเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ พื้นที่จึงอยู่ในระดับพรีเมียม ไม่ใช่แค่สำหรับที่อยู่อาศัย แต่สำหรับการผลิตพืชผลและอื่นๆ กังหันใต้น้ำช่วยแก้ปัญหานี้ได้
ข้อดีอีกประการของการดักจับพลังงานใต้น้ำ มาจากความหนาแน่นของน้ำ น้ำมีความหนาแน่นมากกว่าอากาศ ซึ่งหมายความว่ากังหันใต้น้ำสามารถผลิตพลังงานได้เท่ากับกังหันลม แต่ด้วยความเร็วที่ต่ำกว่า และในพื้นที่น้อยกว่า ยิ่งไปกว่านั้น แม้ว่าปริมาณลมที่พัดผ่านพื้นที่ใดๆ ของผืนดินไม่สามารถคาดเดาได้ แต่พลังงานจลน์ของพื้นที่น้ำขึ้นน้ำลงนั้นเชื่อถือได้ การขึ้นลงและการไหล สามารถคาดเดาได้ พื้นที่น้ำขึ้นน้ำลงที่กำหนดสามารถแสดงเป็นจำนวนกิโลวัตต์ต่อชั่วโมงของไฟฟ้าที่สามารถผลิตได้ต่อกังหัน
นักวิทยาศาสตร์ได้ทำการตรวจสอบปริมาณพลังงานที่พบในแอ่งน้ำขึ้นน้ำลงในระยะเวลา 1 เดือน มี 2 การวัดหลัก ความเร็วสูงสุดของสปริงเฉลี่ยคือความเร็วสูงสุดของการเคลื่อนที่ของกระแสน้ำที่สามารถพบได้ในพื้นที่หนึ่งๆ ในช่วง 1 เดือน วัฏจักรสูงสุดของนีฟ คือจุดต่ำสุดของความเร็วที่พื้นที่น้ำขึ้นน้ำลงประสบใน 1 เดือน การวัดทั้งสองนี้สามารถช่วยประมาณความเร็วที่มากที่สุด และน้อยที่สุดที่พบในแอ่งน้ำขึ้นน้ำลงในช่วงเวลา 1 เดือน
นอกจากกระแสน้ำแล้ว ยังมีลักษณะอื่นๆ ที่ส่งผลต่อความเร็วของน้ำอีกด้วย ภูมิประเทศโดยรอบ เช่น พื้นที่นั้นเป็นหินหรือทราย จะเป็นตัวกำหนดการเคลื่อนที่ของน้ำ ไม่ว่าพื้นที่น้ำขึ้นน้ำลงจะแคบหรือกว้างก็สามารถส่งผลต่อความเร็วได้เช่นกัน ช่องแคบสามารถรวมการเคลื่อนไหวของน้ำทำให้เร็วขึ้น กระแสน้ำขึ้นน้ำลง และลักษณะเฉพาะของแหล่งน้ำสามารถนำมาพิจารณาได้บนกระดาษ แต่ก็ไม่เป็นเช่นนั้นจนกว่าจะมีการทดสอบในโลกแห่งความเป็นจริง
ความเข้าใจที่แท้จริงเกี่ยวกับผลกระทบของกังหันน้ำขึ้นน้ำลงสามารถเริ่มต้นได้ ในหน้าถัดไป ค้นหาข้อมูลเกี่ยวกับบางโครงการทั่วโลกที่ช่วยให้นักวิจัยเข้าใจการผลิตไฟฟ้าจากกังหันใต้น้ำได้ดีขึ้น นักวิจัยด้านสัตว์น้ำมีการจัดการที่ดีเกี่ยวกับการเคลื่อนที่ของน้ำในพื้นที่น้ำขึ้นน้ำลง แต่ยังไม่ทราบปัจจัยบางอย่าง นักวิจัยบางคนกลัวว่ามนุษย์อาจผลักดันเทคโนโลยีกังหันใต้น้ำอย่างรวดเร็ว โดยไม่เข้าใจถึงผลกระทบอย่างเต็มที่
จะเกิดอะไรขึ้นเมื่อกังหันใต้น้ำจำนวนมหาศาลกระจุกตัวอยู่ในพื้นที่น้ำขึ้นน้ำลง แม้ว่าพลังงานจะไม่สามารถสร้างหรือทำลายได้ แต่ก็สามารถกักเก็บ และถ่ายโอนไปใช้อย่างอื่นได้ เช่น ตอบสนองความต้องการด้านไฟฟ้าของเรา แต่อย่าลืมว่าพลังงานจลน์ที่จับได้ในมหาสมุทร กำลังทำหน้าที่ในสิ่งแวดล้อมทางน้ำ ซึ่งบางทีเราอาจจะยังไม่เข้าใจอย่างถ่องแท้ เหตุผลหนึ่งที่บางคนกลัวว่าเราอาจกระโดดเข้าสู่การผลิตพลังงาน
ผู้ชื่นชอบปลาจะมีความสุขที่ได้เรียนรู้ว่า ปัจจุบันกังหันใต้น้ำหมุนอย่างช้าๆ หนึ่งชุดหมุนที่ 10 ถึง 20 รอบต่อนาที กังหันที่เคลื่อนที่ 2-3 ฟุตต่อวินาที ไม่เป็นอันตรายต่อปลามากนัก แต่กังหันรุ่นต่อไปที่อาจหมุนด้วยอัตราที่เร็วขึ้นล่ะ การขาดความเข้าใจเกี่ยวกับผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมของกังหันก็มีทั้งสองทางเช่นกัน คำถามยังคงอยู่ว่าสภาพแวดล้อมทางน้ำจะมีผลกระทบอย่างไรต่อเทคโนโลยี ตัวอย่างเช่น เพรียงจะสะสมตัวบนกังหันหรือใบพัด ทำให้ช้าลงหรือหยุดทำงานหรือไม่
บทความที่น่าสนใจ : พัฒนาการของเด็ก อธิบายวิธีการพัฒนาทักษะความเป็นผู้นำในเด็ก
