พลังงานทดแทนคืออะไร? ทำไมจึงต้องหาพลังงานทดแทน?

พลังงานทดแทนคืออะไร? ทำไมจึงต้องหาพลังงานทดแทน?

หลายคนเคยได้ยินคำว่าพลังงานทดแทน แต่น้อยคนจะเข้าใจถึงพลังงานทดแทนอย่างแท้จริง ก่อนอื่นเราต้องมาทำความเข้าใจก่อนว่าพลังงานทดแทนคือแหล่งพลังงานทางเลือกแบบหนึ่งซึ่งนิยมใช้การแปรรูปพลังงานที่ไม่จำกัด เช่น พลังงานแสงอาทิตย์ พลังงานความร้อน พลังงานลม พลังงานน้ำ เป็นต้น โดยวิธีการแปรรูปพลังงานเหล่านี้ก็จะมีอุปกรณ์บางชนิดซึ่งมีคุณสมบัติทางฟิสิกส์ที่สามารถเปลี่ยนรูปพลังงานเหล่านั้นได้ ส่วนมากแล้วมักจะเปลี่ยนให้อยู่ในรูปของพลังงานไฟฟ้า เพราะสามารถนำไปใช้ประโยชน์ได้ทันที ไม่ว่าจะเป็นไฟฟ้ากระแสตรง หรือกระแสสลับ แต่ในบทความนี้เราคงยังไม่ลงลึกในรายละเอียดว่าทำอย่างไรเพราะเดี๋ยวจะหนักไปทางวิชาการเกินไป

ก่อนจะเข้าใจเหตุผลว่าเหตุใดจึงต้องมองหาแหล่งพลังงานทดแทนกันมากขึ้นนั้นคุณต้องทำความเข้าใจเกี่ยวกับเรื่องของพลังงานก่อน พลังงานที่มนุษย์ใช้ประโยชน์กันอยู่ทุกวันนี้นั้นพบว่ามีอัตราการใช้พลังงานเพิ่มสูงขึ้นราว ๆ  2 เท่าเมื่อเทียบกับเมื่อ 30 ปีก่อน ในขณะที่น้ำมันและก๊าซธรรมชาติที่มีสำรองอยู่นั้นคาดว่าจะเพียงพอให้ใช้อยู่ได้อีกประมาณ 100 ปี ส่วนถ่านหินซึ่งใช้ในโรงงานผลิตกระแสไฟฟ้านั้นคาดกันว่ามีสำรองให้ใช้ได้อีกเพียง 500 ปีเท่านั้น แต่เมื่ออัตราการใช้พลังงานเพิ่มขึ้นอย่างทวีคูณเช่นนี้ ไม่แน่ว่าปริมาณเชื้อเพลิงสำรองอาจหมดไปก่อนเวลาที่ได้คาดการณ์ไว้ก็เป็นได้ นี่จึงเป็นเหตุผลว่าทำไมเราจึงต้องมองหาแหล่งพลังงานทดแทนสำรองไว้ใช้กันอย่างไรล่ะ

สาเหตุสำคัญที่ทำให้การใช้พลังงานเพิ่มสูงขึ้นนั้นมาจากหลายสาเหตุด้วยกัน สาเหตุแรกก็คือการเพิ่มขึ้นของประชากรโลกซึ่ง ณ ปัจจุบันก็ยังคงมีอัตราการเพิ่มสูงขึ้นทุกปี สาเหตุที่สองก็คือความก้าวหน้าทางเทคโนโลยี โดยเฉพาะทางด้านคมนาคม มีการผลิตยานพาหนะมาเป็นจำนวนมากโดยกลุ่มประเทศพัฒนาแล้วเป้าหมายก็คือกลุ่มประเทศกำลังพัฒนาที่ถือเป็นกลุ่มเป้าหมายหลักเลยก็ว่าได้ ในขณะที่กลุ่มประเทศที่พัฒนาแล้วกลับเริ่มหันกลับไปใช้การเดินทางด้วยการเดินหรือไม่ก็ปั่นจักรยานกันแล้ว นอกจากนั้นแล้วอุปกรณ์ต่าง ๆ นั้นมีผลทำให้อุณหภูมิของโลกสูงขึ้นความต้องการในการใช้เครื่องปรับอากาศก็สูงขึ้นตามไปด้วย อุปกรณ์ไฟฟ้าทุกชนิดนั้นนอกจากจะอำนวยความสะดวกให้มนุษย์แล้วยังแถมความร้อนมาให้ด้วย ยิ่งใช้โลกก็ยิ่งร้อน ยิ่งร้อนก็ยิ่งใช้วนไปมาเป็นวัฏจักรเพิ่มอุณหภูมิกันอยู่อย่างนี้แหละ สาเหตุที่สามก็คือพฤติกรรมการใช้พลังงานของมนุษย์ ถือเป็นตัวการสำคัญที่ทำให้ทรัพยากรแทบทุกด้านลดน้อยลงอย่างทวีคูณเลย ผู้คนจำนวนมากกว่าค่อนโลกไม่เห็นความสำคัญของการประหยัดพลังงานเนื่องจากคิดว่าเป็นเงินที่ตัวเองซื้อพลังงานนั้นมาแล้วก็ควรจะมีการใช้พลังงานอย่างเต็มที่ โดยไม่ได้สนใจด้วยซ้ำว่าพลังงานที่ใช้อยู่นั้นจะหมดสิ้นไปวันใด

ในขณะที่คนอีกกลุ่มหนึ่งที่ได้ตระหนักถึงข้อจำกัดเหล่านี้ ได้พยายามมองหาแหล่งพลังงานทดแทนและนำออกมาใช้กันมากขึ้น เพื่อทดแทนแหล่งพลังงานเดิมที่กำลังร่อยหรอลงไปทุกวัน ๆ ข้อมูลด้านพลังงานเมื่อปี 2559 พบว่ามีการใช้พลังงานทดแทนเป็น 2.8% ของปริมาณการใช้พลังงานทั้งหมด โดยพลังงานทดแทนที่ใช้กันมี 5 รูปแบบคือพลังงานจากขยะชีวมวล ตัวอย่างก็คือ มูลของมนุษย์และสัตว์ ผลิตภัณฑ์เหลือใช้จากการเกษตร ของเสียจากโรงงานอุตสาหกรรม พลังงานรูปแบบที่สองก็คือพลังงานลม ซึ่งไม่น่าเชื่อว่าพลังงานลมนี้ถือเป็นแหล่งพลังงานทดแทนที่สำคัญและแพร่หลายที่สุดในการใช้เป็นแหล่งพลังงานทดแทน แต่ในบ้านเราเองยังใช้พลังงานจากลมได้น้อยมากเนื่องจากเหตุผลหลายประการที่จะได้อธิบายไว้ในเรื่องอื่นต่อไป โดยอุปกรณ์ที่ใช้ในการแปลงพลังงานลมมาเป็นพลังงานไฟฟ้าก็คือกังหันลมที่มีการนำไปติดตั้งบริเวณที่มีลมพัดตลอดปี หรือตามบริเวณชายฝั่งทั้งบนบกและในทะเล รูปแบบที่สามก็คือพลังงานความร้อนใต้พิภพ แม้ว่าจะมีสถิติเมื่อปี 2559 ว่ามีการใช้พลังงานรูปนี้มากขึ้นแต่ก็ยังถือว่าเป็นรูปแบบของพลังงานที่มีการนำมาใช้ได้น้อยอยู่ คือประมาณ 0.3% ของพลังงานทดแทนที่มีการใช้กันอยู่เท่านั้นเองเนื่องจากบริเวณที่เหมาะสมในการใช้พลังงานนั้นค่อนข้างจำกัด การนำมาใช้อย่างแพร่หลายจึงทำได้ยาก พลังงานทดแทนรูปแบบที่สี่คือ พลังงานน้ำ ที่ส่วนมากมักใช้พลังงานที่ได้จากเขื่อนนั่นเอง ทางอเมริกามีการใช้พลังงานรูปแบบนี้กันมากเนื่องจากเทคโนโลยีทางด้านวิศวกรรมมีความก้าวหน้าประสิทธิภาพของเขื่อนในการผลิตกระแสไฟฟ้าจึงสูงมาก และรูปแบบที่ห้าก็คือ การใช้พลังงานจากแสงอาทิตย์ซึ่งถือว่าเป็นแหล่งพลังงานที่อยู่อย่างไม่จำกัด เดิมทีนั้นความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีที่ยังต่ำจึงยังไม่ค่อยได้รับความสนใจเท่าที่ควร แต่ปัจจุบันได้รับความนิยมมากขึ้นตามความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีที่เรียกกันว่า นาโนเทคโนโลยี ที่ช่วยพัฒนาอุปกรณ์ในการแปลงพลังงานแสงอาทิตย์ให้กลายเป็นพลังงานไฟฟ้าได้มีประสิทธิภาพสูงมากขึ้นเรื่อย ๆ และยังมีแนวโน้มที่จะสูงขึ้นไปอีก ฐานข้อมูลวิจัยทางด้านนี้พบว่าในช่วงระยะเวลาเพียงไม่ถึง 10 ปี มีงานวิจัยสูงถึงหลักหมื่นงานเลยทีเดียว เฉลี่ยแล้วก็ปีละเกือบสองพันงานวิจัย ด้วยการระดมสมองขนาดนี้ไม่แน่ว่าในอนาคตอันใกล้ความนิยมทางด้านพลังงานทดแทนอาจเปลี่ยนขั้วจากพลังงานลมมาเป็นพลังงานแสงอาทิตย์แทนก็ได้

โดยสรุปก็คือพลังงานที่มีการใช้อยู่นั้นเริ่มร่อยหรอหมดไปจากสาเหตุหลาย ๆ ประการจึงมีความจำเป็นต้องหาแหล่งพลังงานด้านอื่น ซึ่งควรเป็นแหล่งพลังงานทดแทนที่ได้มาจากแหล่งพลังงานที่มีอยู่ไม่จำกัดเพื่อนำมาเปลี่ยนรูปเป็นพลังงานที่ต้องการได้ผ่านเทคโนโลยีและนวัตกรรมนั่นเอง