คอลัมน์: วิทยาศาสตร์สำหรับเยาวชน: พลังงานความร้อนใต้พิภพ

ข่าวกีฬา หนังสือพิมพ์แนวหน้า -- อาทิตย์ที่ 26 พฤษภาคม 2562 00:00:24 น.
กองประชาสัมพันธ์
สถาบันวิจัยวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งประเทศไทย

แหล่งกำเนิดพลังงานความร้อน มนุษย์เราได้พลังงานความร้อน มาจากหลายแห่งด้วยกัน ที่จะกล่าวถึงในบทความนี้ก็คือ พลังงานความร้อนใต้พิภพ หรือพลังงานอุณหธรณี เป็นพลังงานธรรมชาติที่เกิดจากความร้อนที่ถูกกักเก็บอยู่ใต้ดินขึ้นมาใช้ ความร้อนดังกล่าวอยู่ในแกนกลางของโลกเกิดขึ้นมาตั้งแต่โลกกำเนิดขึ้น อุณหภูมิอาจสูงถึง 5,000 องศาเซลเซียส ความร้อน ดังกล่าวทำให้น้ำที่เก็บกักอยู่ในโพรงหิน ร้อนมีอุณหภูมิอาจสูงถึง 370 องศาเซลเซียส ความดันภายในโลก ดันน้ำขึ้นมาผิวดิน กลายเป็นไอ ลอยขึ้นไปบนชั้นบรรยากาศ แล้วตกลงมาเป็นฝนหรือหิมะ แล้วไหลกลับลงไปใต้ดินนำความร้อนขึ้นมาอีก พลังงานนี้จึงถูกเรียกว่า พลังงานหมุนเวียน เราสูบน้ำร้อนนี้ขึ้นมาใช้ให้ความอบอุ่นแก่บ้านเรือนในประเทศหนาว ละลายหิมะตามถนนหนทาง ปรุงอาหาร ให้ความร้อนในเรือนกระจกเพื่อปลูกผักสวนครัว และที่จะกล่าวถึงมากที่สุดในหัวข้อนี้ ก็คือ การนำพลังงานความร้อนมาผลิตกระแสไฟฟ้า

การผลิตกระแสไฟฟ้าตัวเลขเมื่อปี 2010 รายงานว่า มี 24 ประเทศ ที่ผลิตไฟฟ้าจากความร้อนใต้พิภพ โดยมีปริมาณการผลิตรวมกัน 10,959.7 MW (ประเทศไทย 0.3 MW มีโรงเดียวที่ อ.ฝาง จ.เชียงใหม่ มาตั้งแต่ปี 2533) มีอัตราเจริญเติบโตที่ 20% ต่อปี คาดว่าในปี 2015 จะมีการผลิตไฟฟ้าได้ถึง 18,500 MW เนื่องจาก มีปัญหาในบางพื้นที่ สหรัฐเป็นผู้ผลิตสูงสุด โดยมีกำลังการผลิตที่ 3,086 MW อันดับสอง ได้แก่ ฟิลิปปินส์ ที่ 1,904 MW ซึ่งเป็น 27% ของพลังงานที่ใช้ในประเทศทั้งหมด

เทคโนโลยีใหม่ การเพิ่มประสิทธิภาพให้กับแหล่ง พลังงานความร้อนใต้พิภพ

เทคโนโลยีใหม่ที่ว่านี้เรียกว่า Engineered or Enhanced Geothermal Systems (EGS) เป็นการเพิ่มประสิทธิภาพของแหล่งพลังงานความร้อนใต้พิภพ ในแหล่งที่มีเพียงแต่ชั้นหินให้ความร้อนระดับตื้นแต่ไม่มีระบบน้ำใต้ดิน โดยการสร้างชั้นเก็บกักน้ำขึ้นมาเอง (artificial geothermal reservoirs) โดยการทำให้ชั้นหินเดิมที่เป็นชั้นหินทึบน้ำกลายเป็นชั้นหินที่น้ำสามารถซึมผ่านได้ (Permeability Rock) เสียก่อน ด้วยวิธีการเพิ่มความดัน ไฮดรอลิคลงไปในชั้นหินเพื่อกระตุ้นให้รอยแตกเล็กๆ ในหินแยกและขยายตัวมากขึ้นเชื่อมโยง ต่อเนื่องกันเป็นโครงข่ายทำให้น้ำไหลผ่านและหมุนเวียนได้ ซึ่งจะทำหน้าที่ถ่ายเทความร้อนจากชั้นหินสู่น้ำที่หมุนเวียนเข้ามา คล้ายกับการทำงานของหม้อน้ำรถยนต์ และจากนั้นจึงเติมน้ำจากผิวดินเข้าไปในชั้นหินเก็บกักน้ำที่เราสร้างขึ้นมา น้ำนี้จะถูกใช้หมุนเวียนทำให้ไม่ต้องเติมน้ำบ่อยๆ

ข้อดีและข้อเสียพลังงานความร้อนใต้พิภพข้อดี การผลิตพลังความร้อนใต้พิภพแทบไม่ก่อมลพิษหรือปล่อยก๊าซเรือนกระจกออกมาเลย พลังงานนี้เงียบและ น่าเชื่อถืออย่างที่สุด โรงงานไฟฟ้าพลังความร้อนใต้พิภพผลิตพลังงานประมาณร้อยละ 90 ตลอดเวลาเมื่อเทียบกับร้อยละ 65-75 ของโรงไฟฟ้าเชื้อเพลิงฟอสซิล

ข้อเสีย หากพิจารณาในแง่สิ่งแวดล้อมแล้วก็อาจจะมีผลกระทบได้เช่นเดียวกับการใช้พลังงานชนิดอื่นๆ เช่น ถ้าน้ำจากแหล่งพลังงานความร้อนใต้พิภพมีปริมาณแร่ธาตุอยู่ในระดับสูง เมื่อนำน้ำมาใช้แล้วระบายลงในแหล่งน้ำธรรมชาติตามผิวดินอาจเกิดผลกระทบต่อน้ำผิวดินที่ใช้ประโยชน์ในด้านอุปโภค บริโภค และน้ำในระบบบาดาลได้

เส้นทางสู่ความสำเร็จในการนำมาใช้แบบเชิงพาณิชย์ประเทศไทยก็มีแผนการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานความร้อน ใต้พิภพ ให้ได้ 1 MW ภายใน 10 ปี แต่จะใช้เทคโนโลยีอะไร ยังไม่ทราบ โดยอยู่ในแผนพัฒนาพลังงานทดแทนและพลังงานทางเลือก 10 ปี ปัจจุบันประเทศเรามีโรงไฟฟ้าพลังงานความร้อน ใต้พิภพ แบบดั้งเดิมอยู่ 1 แห่ง ซึ่งกรมทรัพยากรธรณี มหาวิทยาลัยเชียงใหม่ และการไฟฟ้าฝ่ายผลิตแห่งประเทศไทย ได้ร่วมกันศึกษาทดลองผลิตไฟฟ้าจากพลังงานความร้อน ใต้พิภพ ที่ อ.ฝาง จ.เชียงใหม่ มีกำลังการผลิต 300 กิโลวัตต์ ซึ่งพบว่าต้นทุนการผลิตไฟฟ้าถูกกว่าการผลิตไฟฟ้าจากเชื้อเพลิง ฟอสซิลถึง 8 เท่า รวมถึงค่าบำรุงรักษาดูแลระบบยังถูกกว่าหลายเท่า และอายุการใช้งานยาวนานกว่าอีกด้วย

ข่าวที่เกี่ยวข้อง