พลังงานสะอาดและพลังงานทางเลือก

พลังงานสะอาดและพลังงานทางเลือกคืออะไร

พลังงานสะอาด (Clean Energy) คือ พลังงานที่ไม่ส่งผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมหรือก่อให้เกิดมลภาวะอย่างน้อยที่สุดในทุกขั้นตอนนับตั้งแต่การผลิต การแปรรูป การนำไปใช้งาน ไปจนถึงการจัดการของเสีย โดยเฉพาะการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ ซึ่งเป็นต้นเหตุสำคัญของการเกิดภาวะโลกร้อน โดยทั่วไปแล้ว พลังงานสะอาดมักเป็นพลังงานที่มาจากธรรมชาติเป็นหลัก สามารถนำมาใช้ทดแทนแหล่งพลังงานแบบเดิมได้อย่างไม่จำกัด จึงถือเป็นพลังงานแห่งอนาคตที่ทั่วโลกล้วนให้ความสำคัญ

พลังงานทางเลือก (Alternative Energy) คือ พลังงานที่ได้จากแหล่งอื่นที่ไม่ใช่ฟอสซิล (Fossil Fuel) อาทิ ถ่านหิน ปิโตรเลียม ก๊าซธรรมชาติ หรือยูเรเนียม ซึ่งมีแต่ใช้แล้วจะหมดไป อีกทั้งเป็นสาเหตุหลักของการปล่อยคาร์บอนไดออกไซด์ออกสู่ชั้นบรรยากาศโลก และนำไปสู่ปัญหาด้านการเปลี่ยนแปลงของสภาพอากาศและสิ่งแวดล้อม พลังงานทางเลือกส่วนใหญ่จัดเป็นพลังงานสะอาด ใช้แล้วไม่มีวันหมด และไม่ก่อให้เกิดมลพิษกับสิ่งแวดล้อม ซึ่งจะช่วยลดปัญหาผลกระทบในด้านต่าง ๆ จากการใช้เชื้อเพลิงฟอสซิล

หลักการทำงานของพลังงานสะอาดและพลังงานทางเลือก

พลังงานสะอาดและพลังงานทางเลือก สามารถไปใช้ได้ 2 รูปแบบ ได้แก่ การนำไปใช้โดยตรง เช่น การใช้พลังงานความร้อนจากดวงอาทิตย์เพื่อถนอมอาหาร การใช้พลังงานลมเพื่อแล่นเรือในทะเลและขับเคลื่อนกังหันลมเพื่อบดเมล็ดพืช การใช้พลังงานแสงอาทิตย์เพื่อให้ความอบอุ่นในตอนกลางวันและช่วยจุดไฟในตอนกลางคืน เป็นต้น และการนำพลังงานไปเปลี่ยนให้อยู่ในรูปของกระแสไฟฟ้ากระแสตรงหรือกระแสสลับด้วยอุปกรณ์ต่าง ๆ ซึ่งมีคุณสมบัติทางฟิสิกส์ที่สามารถเปลี่ยนรูปพลังงานจลน์ พลังงานกล หรือพลังงานศักย์ เช่น แผงโซลาร์เซลล์ กังหันลม เครื่องกำเนิดไฟฟ้า (Generator) เป็นต้น

ประเภทของพลังงานสะอาดและพลังงานทางเลือก

ประเภทของพลังงานสะอาดและพลังงานทางเลือกที่นิยมใช้ในปัจจุบันมีดังนี้

พลังงานน้ำ (Water Energy)

พลังงานน้ำเป็นการผลิตพลังงานทางเลือกโดยอาศัยกำลังที่เกิดจากการไหลของน้ำ ซึ่งเป็นพลังที่มีศักยภาพสูง ในปัจจุบันนิยมใช้ในการผลิตไฟฟ้าที่เรียกว่า ‘ไฟฟ้าพลังน้ำ’ ซึ่งเป็นการใช้กังหันน้ำเปลี่ยนพลังงานจลน์ของน้ำที่เกิดจากการปล่อยน้ำจากที่สูง หรือการไหลของน้ำ หรือการขึ้น-ลงของคลื่นเพื่อไปหมุนกังหันน้ำ (Turbine) และเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเพื่อผลิตกระแสไฟฟ้า ปัจจุบันนี้ หลาย ๆ ประเทศทั่วโลกได้มีการใช้พลังงานน้ำเพื่อการผลิตกระแสไฟฟ้ากันอย่างกว้างขวางเนื่องจากเป็นแหล่งพลังงานทางเลือกและพลังงานสะอาดที่เข้าถึงง่ายและยั่งยืน

พลังงานลม (Wind Energy)

พลังงานลมเป็นทั้งแหล่งพลังงานทางเลือกและแหล่งพลังงานสะอาดที่มีความยั่งยืนและนำไปใช้งานได้ง่ายที่สุดแหล่งหนึ่งโดยอาศัยกังหันลมทำหน้าที่เปลี่ยนพลังงานลมที่อยู่ในรูปของพลังงานจลน์ไปเป็นพลังงานกลและหมุนเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเพื่อผลิตพลังงานไฟฟ้า พลังงานลมเป็นแหล่งพลังงานทางเลือกที่ได้รับความนิยมค่อนข้างมากและเติบโตเร็วที่สุด เนื่องจากส่งผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมในอัตราที่ต่ำมากเมื่อเทียบกับการเผาไหม้เชื้อเพลิงฟอสซิล อีกทั้งยังสามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้อยู่เสมอ

พลังงานแสงอาทิตย์ (Solar Energy)

พลังงานแสงอาทิตย์ คือ พลังงานที่ได้จากรังสีและความร้อนที่แผ่ออกมาจากดวงอาทิตย์ อีกทั้งยังเป็นแหล่งพลังงานทางเลือกที่สะอาดที่สุดและอุดมสมบูรณ์ที่สุดและเป็นที่รู้จักมากที่สุด ซึ่งเราสามารถนำพลังงานความร้อนนี้ไปใช้ประโยชน์ได้โดยตรงหรือเปลี่ยนให้อยู่ในรูปของพลังงานไฟฟ้าได้ด้วย 2 วิธี คือ การใช้โซลาร์เซลล์ (Solar Cell) ในการเปลี่ยนแสงอาทิตย์ให้เป็นพลังงานไฟฟ้า และการใช้ความร้อนจากดวงอาทิตย์ผลิตไอน้ำแรงดันสูงเพื่อใช้ปั่นเครื่องปั่นกระแสไฟฟ้า

พลังงานความร้อนใต้พิภพ (Geothermal Energy)

พลังงานความร้อนใต้พิภพ คือ แหล่งพลังงานธรรมชาติที่เกิดจากความร้อนที่ถูกกักเก็บอยู่ภายใต้ผิวโลก สามารถนำมาใช้ประโยชน์ได้โดยการใช้ไอน้ำร้อนจากหลุมผลิตมาปั่นเครื่องปั่นกระแสไฟฟ้า ส่วนไอน้ำที่เหลือจะควบแน่นในหอควบแน่นเป็นน้ำเย็น และถูกส่งคืนลงไปในแหล่งกักเก็บเพื่อหมุนเวียนไว้ใช้ประโยชน์ โดยแหล่งพลังงานความร้อนใต้พิภพนั้นถือว่าเป็นแหล่งพลังงานสะอาดและไม่ก่อให้เกิดมลพิษกับสิ่งแวดล้อม แต่ใช้งบประมาณในการผลิตค่อนข้างสูง เนื่องจากแหล่งพลังงานส่วนใหญ่จะอยู่ในระดับลึกลงไปใต้ผิวโลกจนอาจไม่คุ้มทุน

พลังงานชีวมวล (Biomass Energy)

พลังงานชีวมวลเป็นการผลิตพลังงานด้วยวัสดุชีวมวลและอินทรียวัตถุที่ได้จากพืชและสัตว์ เช่น ผลิตผลและวัสดุเหลือทิ้งทางการเกษตร ไม้และเศษไม้ หรือของเหลือจากชุมชนและภาคอุตสาหกรรม เช่น แกลบ ชานอ้อย เศษไม้ กากปาล์ม กากมันสำปะหลัง ซังข้าวโพด กาบและกะลามะพร้าว เป็นต้น โดยกระบวนการแปรรูปชีวมวลไปเป็นพลังงานสามารถทำได้หลายรูปแบบ เช่น การเผาเศษไม้เพื่อผลิตพลังงานความร้อน การหมักมูลสัตว์เพื่อผลิตก๊าซชีวภาพ (Biogas) จากนั้นจึงนำความร้อนหรือก๊าซนั้น ๆ ไปใช้ประโยชน์ต่อ

การใช้ประโยชน์จากพลังงานสะอาดและพลังงานทางเลือก

ปัจจุบัน เราสามารถนำพลังงานสะอาดและพลังงานทางเลือก ไปใช้ประโยชน์ในรูปแบบต่าง ๆ อย่างหลากหลายทั้งการผลิตความร้อน เป็นเชื้อเพลิงในภาคการขนส่ง และการผลิตกระแสไฟฟ้าทดแทนเชื้อเพลิงฟอสซิลที่อาจหมดไปในอนาคตอันใกล้นี้ โดยพลังงานสะอาดและพลังงานทางเลือกยังช่วยประหยัดค่าใช้จ่าย และที่สำคัญคือการช่วยลดปัญหามลพิษและสิ่งแวดล้อมของโลก เนื่องจากเป็นพลังงานสะอาดที่สามารถนำมาใช้ทดแทนพลังงานแบบเดิมได้อย่างไม่จำกัด ทั้งยังหาได้จากธรรมชาติและสามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้อย่างต่อเนื่อง

ข้อดีของการใช้พลังงานสะอาดและพลังงานทางเลือก

• สามารถผลิตและหมุนเวียนนำกลับมาใช้เพื่อการอุปโภคและสาธารณูปโภคแทนแหล่งพลังงานเดิมได้เรื่อย ๆ โดยไม่มีวันหมดไป
• เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม ช่วยลดผลกระทบ มลภาวะ และมลพิษที่ปล่อยสู่สิ่งแวดล้อมอันเกิดจากกระบวนการแปรรูปเชื้อเพลิงฟอสซิล และช่วยลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่ทำให้เกิดภาวะโลกร้อน
• ทำให้สภาวะเศรษฐกิจต่าง ๆ ของประเทศดีขึ้น เนื่องจากสามารถผลิตพลังงานใช้เองได้ และสามารถกระจายรายได้ไปสู่ประชากรอย่างดี โดยช่วยสร้างงาน สร้างรายได้โดยไม่ทำลายวิถีชีวิตที่ยั่งยืนของชุมชน
• ช่วยกระตุ้นเศรษฐกิจให้ขยายตัวด้วยการส่งเสริมการลงทุน ลดการนำเข้าน้ำมันเชื้อเพลิงต่างประเทศ เนื่องจากประชาชนหันมาใช้ผลผลิตจากแหล่งธรรมชาติที่ผลิตได้เองภายในประเทศ
• ช่วยในการป้องกันปัญหาสิ่งแวดล้อม รวมไปถึงมลพิษต่าง ๆ เนื่องจากพลังงานจำพวกปิโตรเลียมถูกใช้น้อยลง
• ช่วยให้มนุษย์มีชีวิตที่ยืนยาวขึ้นจากการลดลงของผลกระทบต่าง ๆ ในการใช้พลังงาน ซึ่งมักก่อให้เกิดปัญหาสุขภาพได้อย่างคาดไม่ถึง

Ref:

https://www.energy.gov/clean-energy
https://www.inspirecleanenergy.com/blog/clean-energy-101/types-of-alternative-energy
https://www.epa.gov/statelocalenergy/local-renewable-energy-benefits-and-resources
https://www.lung.org/blog/transitioning-clean-energy