Highlight & Knowledge

กังหันลมแบบไร้ใบพัด อนาคตใหม่ของการใช้พลังงานสะอาดที่บ้าน หรืออาคารในเมือง

ถ้าพูดถึงกังหันลม เราคงจะนึกภาพกังหันลมที่มีขนาดใหญ่ พร้อมใบพัดที่หมุนเพื่อไปสร้างกระแสไฟฟ้า ซึ่งปัจจุบันนี้ก็ได้มีบริษัทที่คิดค้นพัฒนากังหันลมแบบใหม่ออกมา เป็นกังหันลมแบบไร้ใบพัด (Bladless Wind Turbines) ที่มีการพัฒนามาสักระยะหนึ่งแล้ว อาทิเช่น Enercon, Vortex Bladeless และ X-Wind และมีหน้าตาที่แตกต่างจากกังหันลมแบบเดิมๆ ที่มีใบพัด เรียกว่าดูแล้วไม่รู้เลยว่าเป็นกังหันลม ล่าสุด Katrick Technologies หนึ่งในบริษัทผู้พัฒนากังหันลมแบบไร้ใบพัด ก็ได้เปิดตัวกังหันลมรุ่นใหม่ออกมา โดยมุ่งเป้าไปที่การติดตั้งไว้ตามบ้านพักอาศัย และอาคารต่างๆ ในเมือง

สำหรับกังหันลมแบบไร้ใบพัดที่ทาง Katrick Technologies พัฒนาขึ้นมานั้น ออกแบบมาเป็นลักษณะรูปทรงคล้ายรวงผึ้ง สามารถนำไปติดตั้งเข้ากับบ้าน หรืออาคารต่างๆ ได้ทันที และด้วยการออกแบบในลักษณะนี้ทำให้ดูกลมกลืนไปกับตัวบ้านหรืออาคารอีกด้วย และควรจะมีตำแหน่งติดตั้งที่มีความสูงกว่า 10 เมตรขึ้นไป และจุดเด่นของกังหันลมตัวนี้ก็คือ การเปลี่ยนจากการใช้ใบพัด มาเป็นการใช้แอโรฟอยล์ในการรับลมซึ่งจะเกิดแรงต้านหรือแรงยกในอากาศ จากนั้นก็ทำการแปลงแรงสั่นที่เกิดขึ้นให้เป็นพลังงานไฟฟ้า

แอโรฟอยล์คืออะไร

แอโรฟอยล์ (Aerofoil) คือ วัตถุที่มีรูปร่างเฉพาะที่ออกแบบมาเพื่อทำให้เกิดแรงต้านหรือแรงยกในอากาศ วัตถุเหล่านี้มักใช้ในงานวิศวกรรมการบินหรืออากาศยาน เช่น ใบพัดเครื่องบิน ปีกเครื่องบิน เรือใบ เป็นต้น

แอโรฟอยล์สามารถแบ่งออกเป็น 2 ประเภทหลักๆ ตามแรงที่เกิดขึ้นในอากาศ ได้แก่ แอโรฟอยล์ที่สร้างแรงต้าน (Drag-producing aerofoil) มักใช้เพื่อลดความเร็วของวัตถุ เช่น ใบพัดเรือใบ และ แอโรฟอยล์ที่สร้างแรงยก (Lift-producing aerofoil) มักใช้เพื่อยกวัตถุขึ้น เช่น ปีกเครื่องบิน

แอโรฟอยล์ที่สร้างแรงต้านมักจะมีรูปร่างแบนราบ มีลักษณะคล้ายใบมีดหรือมีดโกน ส่วนแอโรฟอยล์ที่สร้างแรงยกมักจะมีรูปร่างโค้งมน มีลักษณะคล้ายปีกนก แอโรฟอยล์ทำงานโดยใช้หลักการของแรงยก (Lift) ซึ่งเป็นแรงที่กระทำต่อวัตถุในแนวตั้งขึ้น แรงยกเกิดจากความแตกต่างของความดันอากาศเหนือและใต้แอโรฟอยล์ เมื่อลมพัดผ่านแอโรฟอยล์ ความดันอากาศเหนือแอโรฟอยล์จะน้อยกว่าความดันอากาศใต้แอโรฟอยล์ ความแตกต่างของความดันนี้ทำให้เกิดแรงยกขึ้น

ประสิทธิภาพของแ Aerofoil ขึ้นอยู่กับหลายปัจจัย เช่น รูปร่าง ขนาด และความหนาของแอโรฟอยล์ ความเร็วลม และมุมของแอโรฟอยล์กับทิศทางลม แอโรฟอยล์เป็นเทคโนโลยีที่สำคัญในวงการวิศวกรรมการบินและอากาศยาน เทคโนโลยีนี้ช่วยให้มนุษย์สามารถบินและควบคุมยานพาหนะต่างๆ ในอากาศได้

ข้อดีของกังหันลมแบบไร้ใบพัด

ต้องยอมรับว่ากังหันลมแบบไร้ใบพัดนั้น ถูกออกแบบมาเพื่อลบข้อเสียต่างๆ ของกังหันลมแบบเดิมๆ ได้เกือบทั้งหมด อาทิเช่น

  • สามารถผลิตกระแสไฟฟ้าได้แม้ว่าจะมีแรงลมน้อย
  • ติดตั้งภายในบ้าน หรืออาคารในเมืองได้
  • มีอันตรายต่อสัตว์ปีก เช่น นก น้อยกว่ากังหันลมแบมีใบพัด
  • ติดตั้งได้ง่าย ขนาดเล็ก ประหยัดพื้นที่
  • มีเสียงรบกวนที่ต่ำกว่า
  • ราคาถูกกว่ากังหันลมแบบมีใบพัด

กังหันลมแบบไร้ใบพัด ก็ไม่ได้มีเพียงข้อดีอย่างเดียว ยังมีข้อเสียที่ต้องปรับปรุงพัฒนากันอีกด้วย เริ่มจากเรื่องของประสิทธิภาพในการแปลงพลังงานลมเป็นพลังงานไฟฟ้านั้น จะต่ำกว่ากังหันลมแบบมีใบพัด ซึ่งถ้าเทียบประสิทธิภาพกันแล้ว กังหันลมแบบไร้ใบพัดจะสามารถแปลงพลังงานไฟฟ้าที่ราวๆ 70% ส่วนกังหันลมแบบเดิมที่มีใบพัดจะสามารถแปลงพลังงานได้สูงกว่าอยู่ที่ 80% ขึ้นไป นอกจากนี้ในระหว่างการทำงานนั้นอาจจะมีการไปรบกวนพวกคลื่นวิทยุหรือโทรทัศน์ที่ใช้คลื่นความถี่แบบเดิมๆ ได้อีกด้วย

นอกจากนี้ยังมีเสียงวิจารณ์ออกมาพอสมควรเกี่ยวกับกังหันลมไร้ใบพัดของ Katrick Technologies แม้ว่าจะมีผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมที่น้อยกว่า และต้นทุนในการผลิตตัวกังหันลมที่ต่ำกว่า เนื่องจากไม่จำเป็นต้องมีขนาดใหญ่มากๆ เหมือนกังหันลมแบบเดิมๆ รวมถึงเรื่องของประสิทธิภาพที่ยังสู้กังหันลมแบบเดิมไม่ได้ ซึ่งรูปแบบของการใช้งาน อาจจะเป็นการติดตั้งตัวกังหันลมที่มีจำนวนมากๆ ในบริเวณเดียวกันแทน เพื่อช่วยผลิตไฟฟ้าให้ได้มากยิ่งขึ้น อาจจะประยุกต์ไปใช้งานร่วมกับสถานีชาร์จรถยนต์ไฟฟ้า ที่มีการติดตั้งบริเวณหลังคา หรือจะเป็นการทำเป็นลักษณะคล้ายกับฟาร์มขนาดใหญ่ เพื่อผลิตกระแสไฟให้กับหมู่บ้านที่ห่างไกลโรงไฟฟ้า หรือมีปัญหาเรื่องการส่งไฟฟ้าจากโรงไฟฟ้าก็ได้เช่นกัน

สำหรับกังหันลมแบบไร้ใบพัดที่ทาง Katrick Technologies พัฒนาขึ้นมานี้ คาดว่าจะผลิตและจำหน่ายได้จริงในช่วงปี 2025 นี้ และคาดว่าจะได้รับความนิยมมากขึ้นเรื่อยๆ เทคโนโลยีกังหันลมไร้ใบพัดมีแนวโน้มที่จะได้รับการพัฒนาให้มีประสิทธิภาพสูงขึ้นและลดต้นทุนการผลิตลงในอนาคต หากสามารถพัฒนาข้อเสียเหล่านี้ได้ กังหันลมไร้ใบพัดอาจกลายเป็นทางเลือกที่ได้รับความนิยมมากขึ้นสำหรับการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานลม

Photo : Katrick Technologies

เนื้อหาน่าสนใจ :  ฉายภาพ 4 มิติรับยุคพลังงานสะอาด

รู้จัก “หุ้นกู้เพื่ออนุรักษ์สิ่งแวดล้อม” สำหรับสายรักษ์โลก

หุ้นกู้เพื่ออนุรักษ์สิ่งแวดล้อม หรือที่เราเรียกกันว่า Green Bond มีมานานพอสมควรแล้ว แต่ในบ้านเรานั้นยังไม่ค่อยมีออกมากนัก ซึ่งประเทศที่มีการออก Green Bond มากที่สุดในโลกก็คือ…

Solid State Battery (แบตเตอรี่โซลิตสเตท) อนาคตใหม่ของแบตเตอรี่รถยนต์ไฟฟ้า

เวลาจะซื้อรถยนต์ไฟฟ้า สิ่งหนึ่งที่ทุกคนให้ความสำคัญเป็นอันดับต้นๆ เลยก็คือ เรื่องของแบตเตอรี่ ซึ่งเป็นตัวกำหนดสว่ารถยนต์ไฟฟ้าที่เราซื้อจะสามารถวิ่งได้ไกลแค่ไหนต่อการชาร์จ 1 ครั้ง และเวลาชารจ์จะใช้เวลานานแค่ไหนกว่าจะเต็ม ซึ่งแบตเตอรี่ของรถยนต์ไฟฟ้าในปัจจุบันก็จะเป็นแบตลิเทียมไอออน เป็นส่วนใหญ่…

งานเสวนากรีนคาร์บอนที่จริงใจ 17 มิ.ย. 66 ณ ร้านแกงกาดจริงใจตลาดจริงใจ จ.เชียงใหม่

เสวนาออนไลน์ จากร้านแกงกาดจริงใจ ตลาดจริงใจ จ.เชียงใหม่ นำโดย ดร.สุวิทย์ ธรณินทร์พานิชประธานกรรมการมูลนิธิพลังงานสะอาดเพื่อประชาชน คุณอิทธิพล เลิศศักดิ์ธนกุลผู้ช่วยกรรมการผู้จัดการ ธนาคารเพื่อการส่งออกและนำเข้าแห่งประเทศไทย…

Leave a Reply