โลกเราจะเป็นเช่นไรหากระบบขนส่ง “ไฮเปอร์ลูป” ถูกนำมาใช้งานอย่างจริงจังจนเป็นทางเลือกหลักในการใช้งาน?

โลกเราจะเป็นเช่นไรหากระบบขนส่ง “ไฮเปอร์ลูป” ถูกนำมาใช้งานอย่างจริงจังจนเป็นทางเลือกหลักในการใช้งาน?

หลายคนคงได้ทราบกันแล้วว่า ในแวดวงเทคโนโลยีและวิศวกรรมตอนนี้เรื่องราวของระบบขนส่งไฮเปอร์ลูปเป็นกระแสที่มาแรงมากแค่ไหน หลังจากที่ได้เริ่มมีการก่อสร้างเส้นทางไฮเปอร์ลูปอย่างเป็นทางการสายแรกขึ้นในดูไบเป็นที่เรียบร้อยแล้วโดยบริษัทเวอร์จิน ไฮเปอร์ลูป วัน ไม่เพียงเท่านั้นยังมีประเทศร่ำรวยอีกหลายประเทศที่ให้ความสนใจ ไม่ว่าจะเป็นซาอุดิอาระเบีย อินเดีย และจีน เป็นต้น ระบบไฮเปอร์ลูปในเวอร์ชั่นใช้งานจริงปัจจุบันนั้นแตกต่างจากอัลฟ่า โมเดล ที่อีลอน มัสก์ได้นำเสนอเป็นครั้งแรกมากเลยทีเดียว โดยเฉพาะระบบของเวอร์จิน ไฮเปอร์ลูปวันนั้นเรียกได้ว่าพร้อมเต็มที่แล้วสำหรับการติดตั้งใช้งาน ขอเพียงมีผู้ที่ใจกล้าพอที่จะตัดสินใจลงทุน

ระบบไฮเปอร์ลูปที่ใช้งานได้จริงในตอนนี้มีลักษณะเป็นเช่นไร?

ระบบไฮเปอร์ลูปที่ถูกนำมาใช้งานจริงในตอนนี้โดยบริษัทเวอร์จิน ไฮเปอร์ลูปวัน เป็นที่ใช้พอดวิ่งในท่อเช่นเดียวกับอัลฟ่า โมเดลที่อีลอน มัสก์ได้เริ่มต้นไว้ แต่การขับดันพอดจะไม่ได้อาศัยหลักการอัดอากาศให้พอดวิ่งไปข้างหน้า เหมือนกับการยิ่งปืนลมที่มัสก์ได้นำเสนอ เพราะหากทำแบบนั้นจะทำให้ยากต่อการควบคุมพอดและไม่ปลอดภัย เวอร์จิน ไฮเปอร์ลูปวัน จึงเลือกใช้ระบบขับดันด้วยแม่เหล็กไฟฟ้าที่สามารถควบคุมพอดได้ง่ายกว่าและปลอดภัยกว่านั่นเอง

หากระบบไฮเปอร์ลูปถูกนำมาใช้งานจริงจะเกิดประโยชน์อย่างไร?

ระบบขนส่งไฮเปอร์ลูปเป็นระบบขนส่งที่เคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูงมาก โดยพอดจะเคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูงถึง 1,200 กม./ชม. ภายในท่อสุญญากาศที่อยู่บนพื้นดิน ทำให้การเดินทางระหว่างเมืองใหญ่ ๆ ที่แต่ก่อนใช้รถไฟความเร็วสูงเดินทาง ที่ต้องใช้เวลาเป็นชั่วโมงอาจจะเหลือเพียงไม่กี่นาที ความสะดวกรวดเร็วในการเดินทางเช่นนี้นอกจากจะเหนือกว่ารถไฟความเร็วสูงแล้ว ยังเหนือกว่าการใช้เครื่องบินที่ต้องมีระยะเวลาที่ต้องรอระหว่างขึ้นเครื่องและลงเครื่องนานมากด้วย และในระยะยาวแล้วความคุ้มค่าในการลงทุนไฮเปอร์ลูปนั้นจะมีความคุ้มค่ามากกว่า เพราะหากตั๋วมีราคาถูกกว่าเครื่องบินและรถไฟความเร็วสูง ก็คาดว่าจะมีผู้คนสนใจใช้บริการเป็นจำนวนมาก เพราะมีความสะดวกรวดเร็วคล่องตัวกว่า

มีการวิเคราะห์ว่าในช่วงเริ่มต้นนี้การลงทุนเส้นทางไฮเปอร์ลูปให้เกิดความคุ้มค่ามากที่สุดควรเลือกเส้นทางที่เป็นการเชื่อมต่อระหว่างเมืองใหญ่ เช่น เส้นทางลอสแองเจลิสกับซานฟรานซิสโก หรือเส้นทางระหว่างสต็อกโฮล์มกับเฮลซิงกิ ซึ่งเป็นเส้นทางที่ตอนนี้กำลังอยู่ในช่วงศึกษาความคุ้มค่าการลงทุน ที่เป็นเช่นนั้นเพราะการเดินทางเชื่อมต่อระหว่างเมืองใหญ่ที่เป็นแหล่งธุรกิจ จะมีผู้สนใจใช้บริการเป็นจำนวนมาก และส่วนมากจะเป็นคนมีฐานะที่ไม่เกี่ยงเรื่องราคาค่าตั๋วที่ตอนแรกอาจจะยังแพงอยู่ ทำให้ระยะเวลาในการคืนทุนเร็ว ในระยะยาวจึงสามารถลดราคาตั๋วเดินทางลงได้ แต่สิ่งหนึ่งที่หลายคนยังอดห่วงไม่ได้ก็คือเรื่องความปลอดภัย เพราะการเดินทางด้วยความเร็วสูงถึง 1,200 กม./ชม.นั้นหากเกิดเหตุไม่คาดฝันขึ้นมาคงจะต้องร้ายแรงกว่ารถชนที่วิ่งด้วยความเร็ว 120 กม./ชม.ประสบอุบัติเหตุเป็น 10 เท่าแน่ แค่คิดก็ไม่อยากจะคิดต่อแล้ว นี่คือสิ่งที่ผู้พัฒนาโครงการจะต้องรับมือให้ดี และตอบสังคมให้ได้ว่ามีมาตรการป้องกันความปลอดภัยอย่างไร

ระบบขนส่ง “ไฮเปอร์ลูป” รูปแบบการขนส่งรูปแบบใหม่ที่ขึ้นแท่น ๆ เป็นระบบขนแห่งอนาคตที่ถูกเลือกแล้ว

ระบบขนส่ง “ไฮเปอร์ลูป” รูปแบบการขนส่งรูปแบบใหม่ที่ขึ้นแท่น ๆ เป็นระบบขนแห่งอนาคตที่ถูกเลือกแล้ว

                ระบบขนส่งในในปัจจุบันที่เราคิดว่าทันสมัย หากให้ลองนั่งนึกกันเล่น ๆ คุณจะสามารถจินตนาการถึงอะไรได้บ้าง หลายคนตอบว่าถ้าเป็นทางอากาศก็คงต้องยกให้เครื่องบิน ทางบกก็ต้องเป็นรถไฟความเร็วสูง หากเป็นทางน้ำก็คงต้องยกให้เรือ แต่ทราบหรือไม่ว่าตอนนี้ระบบขนส่งรูปแบบใหม่ที่กำลังมาแรงแซงทางโค้งเลยคืออะไร? หากเราตอบไปหลายคนจะตอบร้องอ๋อ เพราะคำตอบนั้นก็คือ “ไฮเปอร์ลูป” (Hyperloop) สำหรับหลายคนแล้วอาจจะเคยได้ยินเพียงชื่อ แต่ไม่เคยทราบรายละเอียดมาก่อนว่าแท้ที่จริงแล้วไฮเปอร์ลูปคืออะไร และทำงานอย่างไรกันแน่ ดังนั้นวันนี้เราจะขอพาคุณมาทำความรู้จักกับมันซะหน่อย

ไฮเปอร์ลูป คืออะไร มีหลักการทำงานอย่างไร แล้วทำไมคนถึงให้ความสนใจนัก?

ไฮเปอร์ลูปคือไอเดียของรูปแบบการขนส่งสิ่งของและผู้โดยสารรูปแบบใหม่ที่ถูกนำเสนอเป็นครั้งแรกโดยสุดยอดนวัตกรรม นักลงทุน และอภิมหาเศรษฐีที่โด่งดังอย่าง อีลอน มัสก์ (Elon Musk) ที่เค้าได้เสนอไอเดียไฮเปอร์ลูปไว้ตั้งแต่ในช่วงต้นของยุค 2000 มันคือรูปแบบการขนส่งในท่อสุญญากาศที่ใช้ส่วนประกอบที่เรียกว่า พอด (pod) เป็นทำหน้าที่เป็นเหมือนแคปซูลขนาดย่อมเยาว์สำหรับบรรจุสิ่งของและผู้โดยสาร แล้วยิ่งพอดเหล่านั้นให้เคลื่อนที่เดินทางด้วยความเร็วสูงโดยอาศัยแรงดันเป็นลบหรือสุญญากาศที่ด้านหน้าพอด และแรงดันที่เป็นบวกที่ด้านหลังพอด และด้วยการเคลื่อนที่ของพอดภายใต้สภาวะสุญญากาศทำให้พอดสามารถเดินทางด้วยความเร็วสูงกว่ารถไฟความเร็วสูงมากเนื่องจากไร้แรงต้านอากาศ

ไอเดียระบบขนส่งไฮเปอร์ลูป ช่างเหมือนไอเดียจากนิยายวิทยาศาสตร์ แล้วมันถูกทำให้เป็นจริงขึ้นมาได้อย่างไร?

ไอเดียไฮเปอร์ลูปที่อีลอน มัสก์นำเสนอให้ชาวโลกได้รับรู้ครั้งแรกนั้นมีชื่อว่า “อัลฟ่า โมเดล” (Alpha Model) ที่ผู้เชี่ยวชาญด้านวิศวกรรมขนส่งระดับโลกเกือบทุกคนได้พิจารณาแล้วว่ามันเป็นระบบขนส่งที่เป็นไปไม่ได้ และถึงเป็นไปได้ก็ไม่คุ้มค่าที่จะทำเป็นอย่างยิ่ง แต่มัสค์ก็ไม่ยอมเลิกล้มความตั้งใจ และเพื่อพิสูจน์ให้ชาวโลกได้เห็นว่าระบบนี้มีความเป็นไปได้ เค้าจึงได้ให้ SpaceX สร้างรางทดสอบที่เป็นท่อเพื่อเอาไว้สำหรับเป็นต้นแบบทดสอบระบบไฮเปอร์ลูปที่มีสเกลขนาดเล็กกว่าของจริง แล้วเปิดให้ผู้ที่สนใจไอเดียนี้ทั้งนักศึกษาและบริษัทห้างร้านต่าง ๆ ร่วมกันแข่งขันออกแบบพอด ซึ่งก็ได้รับความสนใจจากทั่วโลก ส่งการออกแบบเข้าร่วมการประกวดมากมาย หลังจากที่ประกวดออกแบบพอดเรียบร้อยแล้ว ทีมที่ชนะได้รับการคัดเลือกจำนวนหนึ่งจะได้รับเงินรางวัลให้กลับไปสร้างพอดจริง ๆ เพื่อส่งมาเข้าร่วมการแข่งขันทดสอบในรางทดสอบที่ SpaceX สร้างขึ้น ทีมไหนพอดสามารถทำผลงานได้ดีจะได้รับข้อเสนอให้ได้ร่วมทุนกับ SpaceX ในการทำโครงการไฮเปอร์ลูปต่อไป

ความสำเร็จยิ่งใหญ่จากจุดเริ่มต้นโครงการไฮเปอร์ลูปของอีลอน มัสก์ นำไปสู่การพัฒนาอย่างไฮเปอร์ลูปอย่างจริงจัง

                จากจุดเริ่มต้นที่จริงจังของอีลอน มัสก์ที่ทำให้นักลงทุนได้เห็นถึงศักยภาพการพัฒนาของไฮเดียไฮเปอร์ลูปนี้ ทำให้ปัจจุบันมีหลายบริษัททุ่มเทอย่างจริงจังเพื่อจะนำไอเดียไฮเปอร์ลูปที่มัสค์ไม่ได้สงวนสิทธิ์ไปพัฒนาต่อ โดยบริษัทที่เป็นผู้นำเทคโนโลยีไฮเปอร์ลูปในปัจจุบันมีหลายบริษัท เช่น Virgin Hyperloop One, TransPod, Hyperloop Transportation Technologie และ DGWHyperloop เป็นต้น แล้วก็น่าจะมีอีกหลายบริษัทผุดขึ้นตามมาอีกมากมายโดยเฉพาะในประเทศจีน หากเทคโนโลยีนี้ได้รับการพิสูจน์ใช้งานจริงแล้วพบว่ามีความคุ้มค่าในด้านการลงทุนก็เชื่อได้เลยว่าพี่จีนเราตามน้ำแน่นอน     ปัจจุบันบริษัทที่ถือได้ว่าเป็นผู้นำเบอร์ 1 ของโลกในด้านเทคโนโลยีไฮเปอร์ลูปก็ต้องยกให้ Virgin Hyperloop One ที่ตอนนี้ได้เริ่มตอกเสาเข็มเส้นทางไฮเปอร์ลูปเส้นทางแรกในดูไบแล้ว ส่วนอนาคตในวันข้างหน้าของไฮเปอร์ลูปจะสดใสแค่ไหน จะเป็นระบบขนส่งรูปแบบใหม่ที่สามารถใช้งานได้ครอบคลุมทั้งโลกดังที่อีลอน มัสก์คาดหวังไว้หรือไปเราคงต้องจับตาดูกันต่อไป

ระบบผลิตไฟฟ้าพลัง “น้ำวน” ความหวังใหม่ในการมีพลังงานใช้ของชุมชนใกล้แหล่งน้ำ

ระบบผลิตไฟฟ้าพลัง “น้ำวน” ความหวังใหม่ในการมีพลังงานใช้ของชุมชนใกล้แหล่งน้ำ

                ในสภาวะที่โลกเราประสบสภาวะวิกฤติพลังงานเช่นนี้ ประชากรโลกทุกคนจึงไม่สามารถทนนิ่งดูดายได้ นวัตกรรม (Innovator) สายเลือดใหม่ต่างช่วยกันคิดค้นไอเดียสุดเจ๋งในการพัฒนาเทคนิคการสร้างพลังงานทางเลือกขึ้นมาใช้เองแบบง่าย ๆ รวมถึงไอเดียการสร้างพลังงานจากน้ำวนที่เราจะพูดถึงกันต่อไปนี้ด้วย แต่เมื่อพูดถึงการสร้างพลังงานจากน้ำเกือบทุกคนจะต้องคิดถึงการสร้างเขื่อนที่มีขนาดใหญ่ เพื่อเป็นกักน้ำไว้เป็นจำนวนมากและมีความสูงเท่ากับตึกหลายสิบชั้นเพื่อก่อให้เกิดแรงดันน้ำจากความสูงที่ในทางวิศวกรรมเราได้นิยามเป็นคำสั้น ๆ ว่า เฮดน้ำ หรือ เฮด (Head) ใช้ในการขับกังหันน้ำขนาดยักษ์เพื่อผลิตพลังงานไฟฟ้าเลี้ยงเมืองได้ทั้งเมือง ซึ่ง เช่น เขื่อน “สามผา” เขื่อนพลังน้ำที่ใหญ่ที่สุดในโลกที่ประเทศจีนที่สามารถผลิตพลังงานไฟฟ้าได้เทียมเท่ากับโรงไฟฟ้านิวเคลียร์หลายสิบโรงรวมกัน แต่ในปัจจุบันการจะสร้างเขื่อนขนาดใหญ่เช่นนั้นคงเป็นไปได้ยากแล้ว เพราะเราคงทราบดีว่าการสร้างเขื่อนเป็นการทำลายระบบนิเวศน์ก่อให้เกิดความเสียหายต่อสิ่งแวดล้อม และเกิดการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศเป็นวงกว้าง เมื่อสร้างเขื่อนไม่ได้การพัฒนาพลังน้ำของโลกเราจะต้องหันหน้าเข้าหาวิธีการใหม่ ๆ ที่เราเรียกว่า “พลังน้ำขนาดเล็ก”

พลังน้ำขนาดเล็กคืออะไร แล้วมันจะช่วยให้คนจำนวนมากมีไฟฟ้าใช้ได้อย่างไร?

                พลังน้ำขนาดเล็ก (Micro Hydro) คือการนำพลังน้ำมาใช้โดยไม่จำเป็นต้องก่อสร้างโครงสร้างขนาดใหญ่ เป็นโครงการพลังงานทดแทนที่ประชาชนสามารถรวมกลุ่มกันทำได้ ทั้งในระดับชุมชนและระดับครอบครัว ข้อดีของพลังน้ำขนาดเล็กนั้นมีหลายประการ หลัก ๆ ที่เห็นได้ชัดคือเป็นพลังงานสะอาดที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม ใช้เงินลงทุนไม่มาก ไม่ต้องใช้เทคโนโลยีที่ซับซ้อนและประชาชนทั่วไป สามารถเรียนรู้แล้วนำมาประยุกต์ใช้เองได้ แต่อย่างไรก็ตามไฟฟ้าพลังน้ำก็มีหลายรูปแบบ แม้ว่าจะมีขนาดโครงการที่เล็กแต่ก็จำเป็นต้องอาศัยเฮดน้ำที่สูงอยู่ดี เช่นบางระบบจำเป็นต้องต่อท่อน้ำลงมาจากยอดภูเขาสูงเป็นสิบเมตร เพื่อให้ได้แรงดับพอที่จะหมุนกังหันน้ำผลิตกระแสไฟฟ้าได้ ด้วยข้อจำกัดเรื่องเฮดทำให้การพัฒนาพลังน้ำขนาดเล็กเพื่อการผลิตกระแสไฟฟ้าเป็นไปได้ลำบาก โลกของไฟฟ้าพลังน้ำขนาดเล็กจึงต้องการระบบผลิตไฟฟ้าพลังน้ำขนาดเล็กรูปแบบใหม่ที่ใช้เฮดน้ำต่ำ (Low Head Micro Hydro)

ระบบไฟฟ้าพลังงานน้ำวนคือแสงสว่างแห่งวงการไฟฟ้าพลังน้ำเฮดต่ำ

ในทางปฏิบัติแล้วเป็นเรื่องที่เป็นไปได้ยากที่เราจะผลิตไฟฟ้าจากน้ำที่มีเฮดต่ำได้ เพราะแน่นอนว่ามีแรงดันไม่พอแต่ในช่วงตั้งแต่ปี ค.ศ. 2006 เป็นต้นมาได้มีวิศวกรกลุ่มเล็ก ๆ กลุ่มหนึ่งในประเทศเยอรมัน ได้อาศัยธรรมชาติของการหมุนวนอิสระของน้ำมาประยุกต์ใช้ในการผลิตพลังงานไฟฟ้าเฮดต่ำได้สำเร็จ โดยใช้หลักการง่ายเช่นเดียวกับการกดชักโครก หรือปล่อยน้ำลงรูในอ่างล้างหน้า ซึ่งก่อนที่น้ำไหลลงรูมันจะเคลื่อนที่แบบหมุนวนเป็นเกลียวรอบรูที่เราเรียกว่า “น้ำวน” นั่นเอง น้ำวนปีศาจร้ายในท้องสมุทร บัดนี้เราจะสร้างมันขึ้นมาเพื่อผลิตพลังงานไฟฟ้าโดยอาศัย “บ่อน้ำวน” ที่ได้รับการออกแบบมาเป็นพิเศษ เพื่อสร้างน้ำวนพลังงานสูงแล้วใช้พลังงานจากน้ำวนนี้ในการหมุนกังหันเพื่อผลิตไฟฟ้า ซึ่งนับตั้งแต่เริ่มพัฒนาจนกระทั่งมีการพัฒนาต่อยอดมาจนถึงปัจจุบัน ระบบนี้ได้รับการยืนยันแล้วว่าประสบความสำเร็จ ใช้ง่าย และใช้เฮดที่ต่ำมาก เพียงแค่มีเฮดน้ำ 0.7 – 2 เมตรก็สามารถสร้างบ่อน้ำวนผลิตพลังงานไฟฟ้าได้แล้ว

ด้วยความสำเร็จเช่นนี้ทำให้ระบบผลิตไฟฟ้าพลังงานน้ำวนได้รับความนิยมและแพร่กระจายความรู้นี้ไปทุกทวีปทั่วโลกอย่างรวดเร็ว มันสามารถเป็นโครงการไฟฟ้าพลังน้ำได้ทั้งในระดับครอบครัว หมู่บ้าน และชุมชน เป็นความหวังใหม่ของชุมชนที่อยู่ใกล้แหล่งน้ำ และเป็นระบบผลิตไฟฟ้าที่ได้รับการวิเคราะห์แล้วว่ามีศักยภาพในการนำไปใช้งานในอนาคตได้อีกมากเลยทีเดียว แต่เป็นที่น่าเสียดายสำหรับเมืองไทยเราที่มีการพัฒนาระบบผลิตไฟฟ้าพลังน้ำวนนี้แล้วเสร็จพร้อมใช้งานแล้วเช่นกัน ติดแต่ยังขัดต่อกฎหมายด้านสิ่งแวดล้อมที่ยังเป็นอุปสรรคต่อการนำระบบนี้ไปใช้ ปัจจุบันเราจึงไม่ได้เห็นระบบผลิตไฟฟ้าเฮดต่ำพลังงานน้ำวนในเมืองไทย

พามารู้จัก “โทคาแม็ค” อุปกรณ์ที่จะทำให้ความฝันของพลังงานนิวเคลียร์ฟิวชั่นเป็นจริงขึ้นมาได้

พามารู้จัก “โทคาแม็ค” อุปกรณ์ที่จะทำให้ความฝันของพลังงานนิวเคลียร์ฟิวชั่นเป็นจริงขึ้นมาได้

ทุกคนคงทราบกันดีแล้วว่าโลกของเราในปัจจุบันกำลังประสบปัญหาวิกฤติด้านพลังงานและสิ่งแวดล้อม เรื่องที่เป็นวาระแห่งโลก ที่มนุษย์ชาติจำเป็นต้องรีบทำอย่างเร่งด่วน คือการมองหาแหล่งพลังงานแหล่งใหม่ที่เป็นพลังงานสะอาด ใช้ง่าย ควบคุมได้ง่าย และมีความปลอดภัย หนึ่งในแหล่งพลังงานรูปแบบใหม่ที่ทุกคนตั้งความหวังไว้มากที่สุดก็คือ พลังงานนิวเคลียร์รูปแบบใหม่ที่เรียกว่า “นิวเคลียร์ฟิวชั่น” (Fusion Nuclear) ที่นักวิทยาศาสตร์ด้านนิวเคลียร์ระดับโลกมั่นใจว่าการพัฒนานิวเคลียร์ฟิวชั่นจะเสร็จและเราสามารถสร้างโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ฟิวชั่นได้อย่างสมบูรณ์ พร้อมกับจ่ายให้ให้กับชาวโลกได้ภายใน 200 ปีนับจากนี้

รูปแบบของปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชั่นเป็นอย่างไร และมันจะอันตรายหรือไม่?

นิวเคลียร์ฟิวชั่นคือรูปแบบปฏิกิริยานิวเคลียร์ที่เกิดขึ้นภายในดวงอาทิตย์ ที่เกิดจากการหลอมรวมอะตอมของธาตุที่เบาที่สุดในจักรวาลให้กลายเป็นอะตอมของธาตุที่หนักกว่าเช่นฮีเลียม ผลผลิตที่ได้จากการหลอมรวมนี้จะเป็นพลังงานที่มหาศาลอย่างต่อเนื่อง ส่วนสิ่งที่คาดว่าจะเป็นมลพิษต่อสิ่งแวดล้อมนั้นไม่มีเลย เพราะจะมีเพียงน้ำบริสุทธิ์เท่านั้นที่เป็นผลผลิตจากปฏิกิริยาที่ได้ออกมา แต่การจะเริ่มต้นปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชั่นนั้นไม่ง่ายเลย เพราะเราจะต้องเริ่มต้นมันด้วยพลังงานที่มหาศาลมาก ด้วยการให้ความร้อนแก่อะตอมของไฮโดรเจนจนมันอยู่ในสภาวะพลาสม่าที่อุณหภูมิหลายล้านองศาเซลเซียส เพื่อที่จะหลอมอะตอมของมันเข้าด้วยกัน

ปัจจุบันมนุษย์เราสามารถก่อกำเนิดปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชั่นได้กี่วิธี?

เมื่อได้ทราบเช่นนี้แล้วหลายคนคงคิดว่าแทบจะไม่มีความเป็นไปได้เลยที่จะก่อกำเนิดปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชั่นบนโลกของเราได้ แต่คุณคิดผิดแล้ว เพราะตั้งแต่อดีตจนถึงปัจจุบันมีนักวิทยาศาสตร์และวิศวกรจากหลายทีมทั่วโลกได้พยายามค้นหาวิธีก่อกำเนิดปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชั่น โดยหลัก ๆ ในตอนนี้โลกเรามีวิธีกำเนิดปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชั่นอยู่ 2 วิธีคือ เลเซอร์ฟิวชั่น (Laser Fusion) ที่เกิดจากการยิงลำแสงเลเซอร์พลังงานสูงหลายลำโฟกัสไปที่แคปซูลที่อัดแน่นไปด้วยอะตอมของไฮโดรเจน จนก่อกำเนิดปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชั่นได้ และอีกวิธีการหนึ่งก็คือการใช้ภาชนะที่เป็นท่อรูปโดนัทที่เรียกว่า โทคาแม็ค (Tokamak)

โทคามัคคืออะไร ความสามารถพิเศษของมันมีอะไรบ้าง ?

การสร้างปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชั่นโดยท่อโทคาแม็คนั้น เป็นวิธีการที่นักวิทย์ฯให้ความหวังมากกว่าเลเซอร์ฟิวชั่น เพราะใช้ง่ายกว่า และมีประสิทธิภาพมากกว่า แต่ก็ไม่ได้หมายความว่าต้นแบบโรงไฟฟ้านิวเคลียร์แบบเลเซอร์ฟิวชั่นจะไม่มีโอกาสสำเร็จ ดังนั้นในบทความนี้เราจึงของอธิบายพลังงานนิวเคลียร์ฟิวชั่นจากโทคาแม็ค เพราะในปี 2018 นี้ มีข่าวความเคลื่อนไหวว่านิวเคลียร์ฟิวชั่นจากโทคาแม็คได้พัฒนาไปไกลแล้ว หากจะให้อธิบายเกี่ยวกับโทคาแม็คแบบขอสั้น ๆ มันก็คือภาชนะตัวหนึ่งที่ถูกออกแบบมาเพื่อวัตถุประสงค์ในการสร้างปฏิกิริยานิวเคลียร์โดยเฉพาะ มันถูกคิดค้นขึ้นในปี ค.ศ. 1966 โดยนักฟิสิกส์แห่งสหภาพโซเวียตอย่างลับ ๆ หลังจากที่ความรู้นี้ได้แพร่งพรายออกไปงานวิจัยการสร้างนิวเคลียร์ฟิวชั่นโดยโทคาแม็คก็เริ่มแพร่กระจายออกไปทั่วโลก ทำให้ปัจจุบันมี รัสเซีย ยุโรป อเมริกา ญี่ปุ่น และจีน (น้องใหม่) เป็นผู้นำด้านเทคโนโลยีนิวเคลียร์ฟิวชั่นที่กำเนิดโดยโทคาแม็ค คุณสมบัติสำคัญของท่อโทคาแม็คก็คือ สามารถให้พลังงานแก่อะตอมของไฮโดรเจนจนสามารถก่อเกิดปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชั่นได้ และสามารถสร้างม่านพลังแม่เหล็กให้สามารถเก็บกับพลาสม่าร้อนที่อุณหภูมิหลายล้านองศาเซลเซียสไว้ได้ และสามารถควบคุมทิศทางการไหลของพลาสม่าร้อนที่เป็นการจำลองปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นบนดวงอาทิตย์ จนสามารถสร้างเสถียรภาพการเกิดปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชั่นได้อย่างต่อเนื่อง

ปัจจุบันในปี 2018 นี้เทคโนโลยีฟิวชั่นในโทคาแม็คของโลกเราก็ได้พัฒนามาไกลแล้ว โดยล่าสุดที่เพิ่งจะเป็นข่าวครึกโครมไปในช่วงเดือนพฤศจิกายน 2018 ที่ผ่านมาที่ทางการจีนได้ประโคมข่าวว่าสามารถสร้าง “ดวงอาทิตย์เทียม” ที่ร้อนที่สุดในโลกได้เป็นผลสำเร็จ ซึ่งความหมายที่แท้จริงก็คือ จีนประสบความสำเร็จในการสร้างพลังงานนิวเคลียร์ฟิวชั่นจากโทคาแม็คที่สามารถปล่อยพลังงานออกมาได้ร้อนที่สุดถึง 10 ล้านองศาเซลเซียส ซึ่งร้อนกว่าแกนกลางของดวงอาทิตย์ และสามารถรักษาเสถียรภาพไว้ได้นานถึง 10 วินาที ซึ่งถือว่านานที่สุดในโลกเท่าที่มนุษย์เคยทำได้ ความสำเร็จของจีนในครั้งนี้จึงถือเป็นความสำเร็จครั้งสำคัญ เป็นก้าวใหญ่ ๆ ของอนาคตพลังงานนิวเคลียร์ฟิวชั่นที่สดใสของลูกหลานเราต่อไป