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

จะเป็นอย่างไรเมื่อคุณมีหุ่นยนต์เป็นเพื่อนร่วมงาน

จะเป็นอย่างไรเมื่อคุณมีหุ่นยนต์เป็นเพื่อนร่วมงาน

                ในโลกที่เทคโนโลยีมีความก้าวหน้าและหุ่นยนต์เริ่มเข้ามามีบทบาทในอุตสาหกรรม รวมถึงในการทำงานร่วมกับมนุษย์มากยิ่งขึ้น ซึ่งหลายคนคงเริ่มนึกภาพว่าจะเป็นอย่างไร เมื่อต้องมีหุ่นยนต์เข้ามาเป็นเพื่อนร่วมงาน หรือเราจะทำงานร่วมกับเจ้าสมองกลเหล่านี้ให้เกิดความราบรื่นได้อย่างไร

การทำงานของหุ่นยนต์ร่วมกับมนุษย์จะให้ประสิทธิภาพมากกว่า

จากรายงานการตรวจสอบประสิทธิภาพด้านการผลิตของประเทศอังกฤษล่าสุดที่ผ่านมา ได้ระบุว่า เทคโนโลยีดิจิทัล เช่น ระบบอัตโนมัติสามารถเพิ่มผลผลิต รวมถึงสร้างงานใหม่ให้เกิดขึ้นได้เป็นอย่างมาก รวมถึงนักวิจัยจาก MIT ยังพบว่าทีมที่ทำงานร่วมกันระหว่างหุ่นยนต์และมนุษย์ ที่ทำงานให้กับ BMW นั้น มีประสิทธิภาพมากกว่ามนุษย์หรือหุ่นยนต์ที่ทำงานเพียงอย่างเดียว ถึงประมาณร้อยละ 85 โดยเฉพาะอย่างยิ่งในเวลาเร่งด่วน หรือเมื่อต้องการทำการตลาดสำหรับผลิตภัณฑ์ใหม่ ยอดขายที่ต้องอาศัยการขยายกำลังการผลิต หรือในภาคการผลิตที่ต้องการความยืดหยุ่นเพิ่มมากขึ้น

แล้วมนุษย์จะทำงานร่วมกับหุ่นยนต์อย่างราบรื่นได้อย่างไร

ถึงแม้หุ่นยนต์จะมีประสิทธิภาพการทำงานมากกว่ามนุษย์ แต่มนุษย์ก็ยังมีจุดแข็งในเรื่องของทักษะการทำงาน
ใหญ่ไม่ดีเสมอไป ซึ่งเมื่อนำเอามาประยุกต์การทำงานร่วมกันได้อย่างถูกต้อง จะสามารถขยายทักษะและสร้างจุดแข็งของเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการทำงานได้มากขึ้น

แรงงานคนสามารถประยุกต์ใช้หุ่นยนต์เพื่อช่วยพัฒนางานให้เกิดประสิทธิภาพมากขึ้น ตัวอย่างเช่น ตอนนี้มนุษย์สามารถใช้แขนหุ่นยนต์ และออกแบบวิธีการเลือกรวมถึงการแพ็คผลิตภัณฑ์เพื่อช่วยให้งานเสร็จเร็วกว่า เกิดผลผลิตมากกว่าและสร้างรายได้ที่มากกว่าได้ หรือการใช้หุ่นยนต์ในการลาดตระเวนเพื่อเป็นการรักษาความปลอดภัยแทนมนุษย์ให้ สามารถเก็บภาพและความเคลื่อนไหวได้อย่างมีประสิทธิภาพมากกว่า การใช้หุ่นยนต์ควบคุมโดยมีการตั้งค่าหรือตั้งเวลาให้สอดคล้องกับกระบวนการผลิต เพื่อให้ภาคอุตสาหกรรมมีความคล่องตัวมากขึ้น โดยการเชื่อมโยงกับข้อมูลของระบบต่าง ๆ เช่น การตั้งค่าให้หุ่นยนต์หรือเครื่องจักรเป็นผู้รับผิดชอบด้านการดำเนินการผลิตและการจัดการคลังสินค้า ซึ่งข้อมูลเหล่านี้จะเป็นการรวมทุกอย่าง ตั้งแต่ความเร็วสายการผลิตไปจนถึงข้อมูลด้านสิ่งแวดล้อม อุณหภูมิและความชื้น ซึ่งเป็นปัจจัยการผลิตเหล่านี้ และหุ่นยนต์ก็จะสามารถตัดสินใจได้อย่างอิสระในการเปลี่ยนแปลงกระบวนการผลิต เมื่อปัจจัยใดปัจจัยหนึ่งมีความเปลี่ยนแปลงภายในไม่กี่วินาที ซึ่งการทำงานเหล่านี้ย่อมมีประสิทธิภาพกว่าการตัดสินใจของมนุษย์

แต่ถึงอย่างไรก็ตามเมื่อปัจจัยแวดล้อมหรือมีเงื่อนไขใดเงื่อนไขหนึ่งเปลี่ยนแปลงไป ก็แน่นอนว่ามนุษย์ก็จะต้องเป็นคนใส่ข้อมูลใหม่เพื่อเป็นการอัพเดทซอฟต์แวร์ให้หุ่นยนต์สามารถดำเนินการตอบโจทย์ความต้องการได้ เพราะฉะนั้นจึงจำเป็นอย่างยิ่งที่ทั้งหุ่นยนต์และมนุษย์ต้องมีการทำงานร่วมกัน และวิธีการทำงานร่วมกันให้เกิดประสิทธิภาพมากที่สุดก็คือการรวบรวมข้อมูล วางแผน และจัดลำดับความสำคัญว่าอะไรต้องมาก่อนมาหลังนั่นเอง

 

นวัตกรรมการพัฒนาหุ่นยนต์ สามารถเลียนแบบเพื่อให้หยิบจับสิ่งของได้เหมือนกับมนุษย์มากขึ้น

นวัตกรรมการพัฒนาหุ่นยนต์ สามารถเลียนแบบเพื่อให้หยิบจับสิ่งของได้เหมือนกับมนุษย์มากขึ้น

                ปัจจุบันการพัฒนาเทคโนโลยีของเครื่องจักรและหุ่นยนต์ล้วนมีความก้าวหน้ามากยิ่งขึ้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งการพัฒนาให้สามารถเคลื่อนไหว ทำงาน โต้ตอบ รวมถึงหยิบจับสิ่งของต่าง ๆ ได้เหมือนกับมนุษย์ ล่าสุดทีมนักวิจัยชาวอังกฤษก็ได้มีการพัฒนาหุ่นยนต์เพื่อให้สามารถเลียนแบบมนุษย์ในการจัดการและหยิบจับกับสิ่งของ รวมถึงวัตถุที่มีความละเอียดอ่อนมีพื้นผิวไม่เรียบสม่ำเสมอกัน เพื่อให้หุ่นยนต์มีประสิทธิภาพการทำงานมากยิ่งขึ้น เหมาะสำหรับใช้งานภายในอุตสาหกรรมต่าง ๆ เช่น อุตสาหกรรมอาหาร เครื่องดื่ม และอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภค เป็นต้น

การพัฒนาหุ่นยนต์หยิบจับสิ่งของเพื่อใช้ในภาคอุตสาหกรรม

การทำงานของหุ่นยนต์เพื่อใช้ในภาคอุตสาหกรรมทุกวันนี้ถือว่ายังมีความแตกต่างกับศักยภาพของมนุษย์ในเรื่องของความชำนาญ โดยใช้การเรียนรู้เพื่อปรับเปลี่ยนลักษณะในการหยิบจับสิ่งของต่าง ๆ ในขณะเดียวกันที่การใช้หุ่นยนต์ในภาคอุตสาหกรรมการผลิตทั่วโลก ก็มีความเติบโตขึ้นเป็นอย่างมากในช่วง 10 ปีผ่านมา โดยเฉพาะอย่างยิ่งในภาคอุตสาหกรรมรถยนต์ ซึ่งนิยมใช้เครื่องจักรหรือหุ่นยนต์แทนการทำงานด้วยแรงงานคน เนื่องจากเป็นการทำงานกับของแข็ง จึงสามารถควบคุมได้ง่ายกว่า แต่สำหรับอุตสาหกรรมอื่น ๆ หุ่นยนต์ก็ยังคงมีข้อจำกัดในเรื่องนี้

ทีมนักวิจัยของสหราชอาณาจักร นำโดย ดร. Lorenzo Jamone จาก Queen Mary University of London ซึ่งได้รับการสนับสนุนจาก EPSRC กำลังพัฒนาหุ่นยนต์ให้สามารถเลียนแบบมนุษย์ เพื่อจัดการกับวัตถุที่บอบบางและไม่สม่ำเสมอเพื่อขยายการใช้งานภายในอุตสาหกรรมอื่น ๆ โดยทีมนักวิจัยกำลังพัฒนาระบบเทคโนโลยีเสมือนจริงและอุปกรณ์ที่ใช้สำหรับสวมใส่ เพื่อให้หุ่นยนต์สามารถเรียนรู้เทคนิคการจัดการกับสิ่งของโดยการเลียนแบบมนุษย์ได้

การทำงานของหุ่นยนต์เชื่อมโยงกับการเคลื่อนไหวของมนุษย์

เนื่องจากมนุษย์มีความความชำนาญในการใช้ประสาทสัมผัสเพื่อปรับเปลี่ยนลักษณะการจับ เมื่อเจอกับวัตถุที่มีรูปร่างหรือพื้นผิวแตกต่างกัน ให้สอดคล้องกับการทำงานได้อย่างคล่องตัวกว่าการใช้เครื่องจักร เพราะฉะนั้นเพื่อให้หุ่นยนต์ได้เรียนรู้ทักษะนี้จากมนุษย์ นักวิจัยจึงวางแผนที่จะใช้เทคโนโลยีเทเลโฟโต้เทอร์ ที่ช่วยให้ผู้ใช้สามารถบังคับหุ่นยนต์ได้ด้วยตนเอง โดยผู้ควบคุมจะสวมใส่ถุงมือ พร้อมเซ็นเซอร์ช่วยให้หุ่นยนต์สามารถตรวจจับ และเลียนแบบการเคลื่อนไหวได้
และเมื่อผู้ควบคุมมีการเปลี่ยนลักษณะท่าทางและการหยิบจับสิ่งของ หุ่นยนต์ก็จะมีการเลียนแบบท่าทางเชื่อมโยงระบบกับลักษณะของสิ่งของที่กำลังสัมผัสอยู่เช่นเดียวกัน และในขณะเดียวผู้ควบคุมก็จะสวมใส่กันแว่นตาเสมือนจริงเพื่อช่วยให้สามารถมองเห็นการทำงานของหุ่นยนต์ผ่านระบบ 3 มิติ เพื่อเป็นการลดระยะเวลาและช่วยให้หุ่นยนต์จะเรียนรู้ทักษะการจัดการกับสิ่งของเลียนแบบมนุษย์ได้อย่างรวดเร็วขึ้น

การวิจัยและพัฒนาในครั้งนี้จะช่วยให้หุ่นยนต์ในภาคอุตสาหกรรมที่ส่วนใหญ่มีความสามารถเพียงแค่การจัดการ กับวัตถุที่เรียบง่าย ให้มีศักยภาพในการทำงานเพื่อตอบโจทย์สำหรับภาคอุตสาหกรรมมากขึ้น ซึ่งก็มีทั้งข้อดีและข้อเสียที่ควรระวัง เมื่ออีกไม่นานหุ่นยนต์อาจเข้ามาทำงานทั้งหมดแทนที่มนุษย์ได้

 

นาโนเทคโนโลยี เทคโนโลยีขนาดเล็กที่มีประโยชน์มหาศาล

นาโนเทคโนโลยี เทคโนโลยีขนาดเล็กที่มีประโยชน์มหาศาล

 

วิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี และนวัตกรรม เป็นสิ่งที่มนุษย์ให้ความสำคัญในการคิดค้น ศึกษา ค้นคว้า จนพัฒนาเป็นสิ่งประดิษฐ์ มาเป็นระยะเวลายาวนาน ด้วยหลาย ๆ วัตถุประสงค์ ทั้งเพื่อช่วยให้การดำเนินชีวิตมีความสะดวกสบายขึ้น ช่วยในเรื่องของสุขภาพ ทางด้านการแพทย์ ช่วยประหยัด อนุรักษ์พลังงาน เพื่อความบันเทิง และเพื่อวัตถุประสงค์อื่น ๆ อีกมากมาย วันนี้เราจึงได้นำอีกหนึ่งเทคโนโลยีที่ได้รับความสนใจในการศึกษา และค้นคว้าพัฒนามาอย่างต่อเนื่อง นั่นก็คือ นาโนเทคโนโลยี

นาโนเทคโนโลยี เป็นกระบวนการของการสร้างสิ่งประดิษฐ์ที่มีขนาดเล็กมาก ๆ คือ มีขนาดประมาณ 1-100 นาโนเมตร เพื่อเป็นโครงสร้างของสิ่งประดิษฐ์หรือวัสดุ อุปกรณ์ที่สามารถนำไปใช้ให้เกิดประโยชน์ได้

ตัวอย่างของการนำนาโนเทคโนโลยีมาใช้งาน

  • นาโนเทคโนโลยีกับการแพทย์ ไม่ว่าจะเป็นการพัฒนาเทคโนโลยีสำหรับการตรวจวินิจฉัยโรค ในระดับโมเลกุล การคิดค้นตัวยา การสร้างอวัยวะเทียม หรือการสร้างหุ่นยนต์นาโนเพื่อช่วยในการรักษาทางการแพทย์ เช่น หุ่นยนต์ที่ใช้ช่วยแพทย์ด้านทันตกรรม, หุ่นยนต์นาโนเม็ดเลือดแดงเทียมที่ออกแบบมาให้มีขนาดเล็กกว่าเส้นเลือดฝอยทำให้สามารถเคลื่อนที่นำออกซิเจนไปเลี้ยงอวัยวะส่วนต่าง ๆ ของร่างกายได้ และวัสดุยาที่ทำหน้าที่ลำเลียงยาเข้าสู่ร่างกายผู้ป่วยเผื่อช่วยทำการรักษาอาการผิดปกติต่าง ๆ เป็นต้น
  • นาโนเทคโนโลยีกับการเกษตร ได้แก่ การเจาะรูนาโนไปตรงบริเวณผนังเซลล์ของต้นข้าว และยิงอะตอมที่ต้องการเข้าไปยังเซลล์ของข้าว เพื่อเป็นการพัฒนาพันธ์ข้าวได้มีคุณสมบัติตามที่ต้องการ, การใช้เทคโนโลยีนาโนเข้าไปตรวจจับเชื้อไวรัสเพื่อเป็นการป้องกันการแพร่ระบาด และการติดโรคสำหรับการเพาะเลี้ยงกุ้ง, การนำเอาเทคโนโลยีนาโนมาปรับสภาวะ และยับยั้งสภาพดินเค็ม เพื่อให้เหมาะกับการเพาะปลูกมากขึ้น เป็นต้น
  • นาโนเทคโนโลยีกับการรักษาสิ่งแวดล้อม ได้แก่ การผลิตคอนกรีตที่มีโมเลกุลที่สามารถทำปฏิกิริยาเพื่อย่อยสลายมลภาวะที่เกิดจากควันของรถยนต์ได้ เพื่อลดมลภาวะบนท้องถนน
  • นาโนเทคโนโลยีกับผลิตภัณฑ์ต่าง ๆ ได้แก่ การออกแบบเสื้อนาโนที่สามารถกำจัดอนุมูลอิสระ สารอินทรีย์และเชื้อจุลินทรีย์เพื่อช่วยลดการเกิดกลิ่นอับของเสื้อผ้าได้, การออกแบบเสื้อคลุมนาโนที่มีคุณสมบัติกันน้ำและสามารถป้องกันกระแสลม และสามารถป้องกันกันการสกปรกของการจับตัวกันของฝุ่นละอองที่อยู่ในอากาศได้ ทำให้เหมาะกับการใช้งานในที่ที่มีอากาศหนาวเย็น เป็นต้น

ปัจจุบันนาโนเทคโนโลยียังเป็นเทคโนโลยีที่ได้รับการคิดค้น ค้นคว้า และพัฒนาอย่างต่อเนื่อง เนื่องจากเทคโนโลยีนี้เป็นความหวังของมนุษย์ในหลาย ๆ ด้านทั้งการดำรงชีวิต การเพิ่มผลผลิตทางการเกษตร การดูแลสุขภาพ ไปจนถึงเทคโนโลยีทางด้านการแพทย์ที่จะสามารถช่วยเหลือมนุษย์ได้ในด้านต่าง ๆ ในอนาคต

 

 

Robotic Surgery เทคโนโลยีหุ่นยนต์ช่วยผ่าตัด

เทคโนโลยีทางการแพทย์เป็นเรื่องที่มีการพัฒนาให้มีความก้าวหน้าอย่างต่อเนื่อง เพื่อนำมาใช้ช่วยในการรักษาโรค วินิจฉัย รวมถึงรักษาอาการต่าง ๆ วันนี้เราจึงได้นำหนึ่งในเทคโนโลยีทางวิศวกรรมของหุ่นยนต์ ที่ได้มีการพัฒนาเพื่อนำมาใช้งานจริงในวงการแพทย์แล้ว นั่นก็คือ หุ่นยนต์ช่วยผ่าตัด หรือ Robotic Surgery

                หุ่นยนต์ช่วยผ่าตัดเป็นเทคโนโลยีที่ช่วยให้การผ่าตัดมีความสะดวกและรวดเร็วยิ่งขึ้น อีกทั้งยังมีข้อดีคือช่วยให้แผลเล็ก มีอาการบาดเจ็บน้อย และคนไข้สามารถฟื้นตัวได้เร็วขึ้น ซึ่งแนวคิดของการนำหุ่นยนต์มาใช้ในการผ่าตัดนี้เริ่มมาจากการพัฒนาหุ่นยนต์เพื่อใช้แทนมนุษย์ ในพื้นที่ทุรกันดาร หรือพื้นที่ที่คนไม่สามารถเข้าไปได้ จนมาถึงการนำมาใช้งานทางด้านการแพทย์ เนื่องจากแพทย์ก็ไม่สามารถเข้าไปช่วยเหลือผู้ป่วยได้ในทุกที่เช่นกัน อย่างเช่น ในสมรภูมิสงคราม หรือในพื้นที่ห่างไกลที่ต้องการแพทย์อย่างเร่งด่วน และแพทย์ไม่สามารถไปถึงสถานที่นั้นได้ในทันที จึงได้เริ่มทำการคิดค้นหุ่นยนต์เพื่อให้สามารถทำการผ่าตัดได้ โดยเป็นการควบคุมมาจากระยะไกลโดยศัลยแพทย์

จุดเริ่มต้นของการใช้หุ่นยนต์ช่วยผ่าตัดเกิดขึ้นตั้งแต่ปี 1985 โดยเป็นการใช้หุ่นยนต์ช่วยในการเจาะชิ้นเนื้อสมอง จนต่อมาได้มีการพัฒนาเป็นหุ่นยนต์เพื่อช่วยผ่าตัดเป็นครั้งแรก ในการช่วยผ่าตัดผู้ป่วยที่เป็นโรคต่อมลูกหมากโต จนได้มีการพัฒนาเทคโนโลยีนี้เรื่อยมาเพื่อใช้เป็นการแพทย์ในปัจจุบัน            

                หุ่นยนต์ที่ช่วยทำการผ่าตัดจะมีกระบวนการทำงานประกอบด้วย 3 ส่วนหลัก ๆ คือ ส่วนของชุดสั่งการ ตัวควบคุม และตัวหุ่นยนต์ ซึ่งหุ่นยนต์ทางการแพทย์ชนิดนี้จะถูกออกแบบมาให้มี 4 แขน โดยมีหลักการทำงานคือ 1 แขนจะทำหน้าที่ถือกล้อง ส่วนอีก 3 แขนจะทำหน้าที่ผ่าตัด โดยมีศัลยแพทย์ผู้มีความเชี่ยวชาญเป็นผู้ควบคุมด้วยการมองผ่านจอภาพเพื่อส่งคำสั่งไปยังแขนของหุ่นยนต์ให้ผ่าตัดตามที่แพทย์ต้องการ ทั้งการกรีด ตัด และเย็บเนื้อเยื่อ และด้วยกล้องที่มีความคมชัดอย่างแม่นยำ จึงทำให้การผ่าตัดเป็นไปได้อย่างมีประสิทธิภาพและมีความยุ่งยากน้อยลง

                ปัจจุบันโรงพยาบาลทั้งภาครัฐและภาคเอกชนหลายแห่งในประเทศไทยได้มีการนำเอาหุ่นยนต์มาใช้ช่วยผ่าตัดมากยิ่งขึ้น เนื่องจากมีข้อดีหลายประการ คือ ช่วยให้แผลผ่าตัดมีขนาดเล็กลง ผู้ป่วยสามารถฟื้นตัวได้เร็วกว่าการผ่าตัดแบบเปิดหน้าท้อง และยังช่วยในเรื่องของความแม่นยำมากกว่าการผ่าตัดด้วยมือของศัลยแพทย์ แต่ทั้งนี้ก็ยังมีข้อกำจัดของการใช้หุ่นยนต์ช่วยผ่าตัด เนื่องจากมีค่าใช้จ่ายค่อนข้างสูงรวมถึงศัลยแพทย์ที่จะทำการบังคับและควบคุมหุ่นยนต์ประเภทนี้ได้จะต้องได้รับการฝึกฝนและเป็นผู้ที่มีความชำนาญเฉพาะด้านเท่านั้น

 

 

Virtual Reality เมื่อโลกเสมือนเป็นส่วนหนึ่งของโลกความจริง  

ปฏิเสธไม่ได้ว่าเทคโนโลยีเป็นสิ่งที่ทำให้จินตนาการในโลกสมมติ หรือโลกเสมือนจริงกลายเป็นความจริงได้ในปัจจุบัน ไม่ว่าจะเป็นการออกแบบและผลิตเทคโนโลยีในจินตนาการ เพื่อช่วยให้มนุษย์มีความสะดวกสบายมากยิ่งขึ้น หรือจะเป็นเทคโนโลยีที่ออกแบบมาเพื่อให้ตอบโจทย์ความบันเทิงต่าง ๆ วันนี้เราจึงได้นำอีกหนึ่งเทคโนโลยีที่น่าสนใจมาฝากนั่นคือเทคโนโลยีที่เรียกว่า Virtual Reality นั่นเอง

                 Virtual Reality หรือที่เรียกเป็นภาษาไทยว่า ความเป็นจริงเสมือน ซึ่งเป็นเทคโนโลยีที่ทำให้มนุษย์สามารถมองเห็นสิ่งที่เกินกว่าความเป็นจริงได้ตรงหน้า หรือที่เรียกว่าบรรยากาศเสมือนจริงขึ้นด้วยการอาศัยเทคโนโลยี และอุปกรณ์ที่ส่งผลโดยตรงต่อประสาทการมองเห็น รวมถึงอาจมีการใช้เสียงเข้ามาช่วย เพื่อเป็นการสร้างบรรยากาศจำลองในการเชื่อมโยงกับกิจกรรมต่าง ๆ ของผู้ใช้ เพื่อความบันเทิงและการใช้งานด้านต่าง ๆ

ปัจจุบัน Virtual Reality ได้ถูกนำมาใช้งานจริงในหลาย ๆ ด้าน ตัวอย่างเช่น

  • เกม VR (Virtual Reality) ที่ได้มีการนำเอาเทคโนโลยี Virtual Reality มาใช้กับความบันเทิงในรูปแบบของการเล่นเกม เพื่อให้ผู้เล่นรู้สึกเหมือนได้เข้าไปมีส่วนร่วม และเข้าไปมีบทบาทในเกมมากยิ่งขึ้น ไม่ว่าจะเป็นเกมแนวขับรถที่ให้ความรู้สึกเหมือนผู้เล่นได้เข้าไปอยู่ในสนามแข่งจริง บรรยากาศจริง, เกมจำลองชีวิตใต้ทะเลที่สร้างบรรยากาศเหมือนผู้เล่นได้ไปใช้ชีวิตอยู่ใต้ทะเล, เกมยิงและเกมผจญภัยในอวกาศต่าง ๆ และเกมขับเคลื่อนหุ่นยนต์ เป็นต้น
  • สวนสนุก Virtual Reality ล่าสุดที่ประเทศจีนได้มีการเปิดตัวสวนสนุกเสมือนจริงแห่งแรกของโลก ซึ่งใช้เงินลงทุนประมาณ 1,500 ล้านดอลลาร์ ซึ่งความพิเศษของสวนสนุกแห่งนี้ คือ เด็ก ๆ หรือคนที่ไปเที่ยวชม และเล่นเครื่องเล่นจะได้อรรถรสของการเที่ยวสวนสนุกผ่านแว่นตา VR เพื่อให้ได้พบกับหุ่นยนต์ ตัวการ์ตูน สัตว์ประหลาด และปราสาทในจินตนาการ ที่ออกมาโลดเล่นเหมือนอยู่ข้างกายนักท่องเที่ยวตลอดเวลา
  • การนำเอา Virtual Reality มาช่วยเพิ่มอรรถรสทางด้านการกิน ซึ่งเป็นการสร้างมุมมองการมองเห็นรวมถึงเสียง ไปจนถึงกลิ่น เพื่อเป็นการเพิ่มรสชาติให้กับการรับประทานอาหารมากขึ้น ตัวอย่างเช่น หากเป็นเมนูอาหารทะเลก็จะมีเสียงคลื่นเข้ามาเป็นองค์ประกอบระหว่างการรับประทานอาหารด้วย เป็นต้น

นอกจากนี้อุปกรณ์สำหรับสวมใส่ของเทคโนโลยี Virtual Reality ยังได้ถูกออกแบบให้มีขนาดเล็กลงเพื่อให้สามารถสวมใส่ และพกพาได้สะดวกในรูปแบบของแว่นตา ที่ประกอบด้วยฟังก์ชันหลาย ๆ อย่าง ซึ่งนอกจากจะสามารถสร้างภาพเสมือนให้กับผู้ที่สวมใส่ได้แล้ว ยังทำหน้าที่เป็นกล้องถ่ายภาพและกล้องถ่ายวีดีโอได้อีกด้วย ซึ่งก็ต้องติดตามกันต่อไปว่าเทคโนโลยีนี้จะได้รับความนิยม และถูกนำมาใช้งานอย่างแพร่หลายและประสบความสำเร็จมากน้อยแค่ไหน

 

 

เรือไร้คนขับ นวัตกรรมที่ก้าวหน้าสำหรับการขนส่งสินค้า

                เมื่อพูดถึงรถยนต์ไร้คนขับ หลายคนก็คงจะเคยได้ยินกันมาบ้างว่าเทคโนโลยีนี้เป็นนวัตกรรมยานยนต์ที่ค่ายรถยนต์ต่าง ๆ ล้วนให้ความสนใจการพัฒนาและผลิตเพื่อนำออกสู่ท้องตลาด แต่หากจะพูดถึง “เรือไร้คนขับ” หลายคนคงจะยังไม่ค่อยได้ยินมากนัก และคงจะไม่ค่อยให้ความสนใจ เพราะเห็นว่าเป็นเรื่องไกลตัว แต่ความจริงแล้วนวัตกรรมเรือไร้คนขับอาจจะประสบความสำเร็จ และถูกนำมาใช้ประโยชน์อย่างแพร่หลายได้ก่อนรถยนต์ไร้คนขับก็เป็นได้

                การออกแบบระบบการทำงานและการควบคุมเรือไร้คนขับก็มีหลักการทำงานคล้ายกับรถยนต์ไร้คนขับ คือ เป็นการใช้ระบบคอมพิวเตอร์ และสมองกลอัจฉริยะ เพื่อทำหน้าที่ควบคุมการขับเคลื่อนของเรือ โดยการใช้เรดาร์และระบบเซนเซอร์เป็นตัวช่วยในการควบคุมการทำงาน อีกทั้งยังมีการส่งข้อมูลไปยังเจ้าหน้าที่ที่คอยดูแลอยู่บนฝั่ง เพื่อให้สามารถเข้ามาควบคุมการทำงานได้เมื่อเกิดเหตุการณ์ฉุกเฉิน

                ปัจจุบันเรือไร้คนขับที่ใช้ในเชิงพาณิชย์ลำแรกของโลกได้มีการออกแบบ และกำลังอยู่ในขั้นตอนของการผลิต โดยบริษัทขนส่งของประเทศนอร์เวย์ที่ได้ออกแบบเรือขนส่งสินค้าที่ชื่อว่า Yara Birkeland ซึ่งได้มีการวางแผนในการออกแบบและผลิตเรือไร้คนขับเพื่อทำหน้าที่ขนส่งสินค้าโดยตู้คอนเทนเนอร์ ซึ่งมีระบบควบคุมการทำงานแบบอัตโนมัติ โดยไม่ต้องใช้คนขับ และลูกเรือคอยควบคุมและช่วยบังคับเรือเลย เนื่องจากมีระบบนำทางและระบบขับเคลื่อนไฟฟ้าที่สมบูรณ์แบบ ซึ่งสามารถวิ่งด้วยความเร็ว 18.5 กิโลเมตรต่อชั่วโมง ซึ่งคาดว่าจะเริ่มใช้งานด้วยระบบอัตโนมัติได้อย่างสมบูรณ์แบบในปี 2019 นี้

นอกจากการออกแบบเรือไร้คนขับเพื่อใช้ในเชิงพาณิชย์แล้ว กองทัพของสหรัฐอเมริกายังได้มีการออกแบบเรือไร้คนขับที่ใหญ่ที่สุดในโลก เพื่อใช้เป็นพาหนะทางน้ำอีกด้วย โดยเรือไร้คนขับที่เพนตากอนหรือกระทรวงกลาโหมของสหรัฐอเมริกาได้ออกแบบและเปิดตัวออกสู่สาธารณะชนลำนี้มีชื่อว่า “Sea Hunter” ซึ่งเป็นเรือที่มีความยาวถึงประมาณ 40 เมตร สามารถวิ่งได้ด้วยความเร็ว 48 กิโลเมตรต่อชั่วโมง โดยใช้งบประมาณในการออกแบบและผลิตอยู่ที่ 120 ล้านดอลลาร์สหรัฐหรือราว 4 พันกว่าล้านบาท โดยคุณสมบัติพิเศษของเรือลำนี้คือสามารถขับเคลื่อนได้ด้วยตัวเอง และสามารถหลีกเลี่ยงการชนในสภาพทะเลจริงได้ และเป็นการควบคุมการทำงานระยะไกลจากภาคพื้นดิน ซึ่งกองทัพสหรัฐได้มีการพัฒนาให้เหมาะสมในการนำมาใช้กับงานทางด้านทหารและด้านกองทัพ ด้วยการออกแบบให้เรือลำนี้สามารถตรวจจับเรือดำน้ำล่องหน ไปถึงการพัฒนาให้สามารถตรวจจับวัตถุระเบิดได้ในอนาคต ต่อไปเราจะได้เห็นเรือไร้คนขับในรูปแบบไหนอีก ก็คงจะต้องติดตามกัน

 

 

รถยนต์ไร้คนขับ จินตนาการที่ใกล้เคียงความเป็นจริง

เมื่อพูดถึงรถยนต์ไร้คนขับ หลายคนคงจะนึกถึงฉากภาพยนตร์ในหนังอย่าง Transformer ที่เจ้ารถยนต์ต่าง ๆ ที่มีลักษณะเหมือนหุ่นยนต์สามารถสั่งการและควบคุมการเคลื่อนที่ของรถด้วยตัวเองได้ ซึ่งในปัจจุบันแนวคิดของเทคโนโลยีนี้ไม่ได้มีเฉพาะในหนังหรือในภาพยนตร์เท่านั้น ได้มีการพัฒนานวัตกรรมไปสู่รถยนต์ไร้คนขับที่สามารถขับขี่ได้จริงบนท้องถนน

รถยนต์ไร้คนขับ (Self Driving Car) หรือรถยนต์ขับเคลื่อนอัตโนมัติ เป็นนวัตกรรมที่ได้ผสมผสานการใช้เทคนิคและเทคโนโลยีทางวิศวกรรมหลาย ๆ ด้านเข้าไว้ด้วยกัน เพื่อให้รถยนต์สามารถขับเคลื่อนและควบคุมการทำงานได้โดยอัตโนมัติ โดยใช้เทคโนโลยี Computer Vision ทำหน้าที่เป็นเสมือนตาของรถยนต์ ด้วยการติดตั้งกล้องถ่ายภาพและเรดาร์ไว้ตรวจจับวัตถุทั้งที่อยู่นิ่งและเคลื่อนที่อยู่รอบ ๆ ตัวรถ, Deep Learning ทำหน้าที่เป็นสมองของรถยนต์ในการวิเคราะห์สถานการณ์ต่าง ๆ ที่เกิดขึ้นบนท้องถนน เพื่อเป็นพื้นฐานในการตัดสินใจและควบคุมการขับเคลื่อนของรถยนต์, Robotic ทำหน้าที่แปลงคำสั่งที่ได้รับการประมวลผลแล้ว เพื่อทำการออกคำสั่งไปยังส่วนต่าง ๆ ของเครื่องยนต์, Navigation ทำหน้าที่วิเคราะห์สภาพแวดล้อมและเป็นตัวบอกเส้นทางการขับเคลื่อนของรถยนต์

เทคโนโลยีไร้คนขับเป็นเทคโนโลยีที่รถยนต์หลายค่ายต่างให้ความสนใจ ในการพัฒนาและออกแบบรถยนต์นำเสนอสู่ท้องตลาด ให้สามารถขับขี่ได้จริงบนท้องถนน ไม่ว่าจะเป็นค่าย Google, Apple, Uber, Baidu และ Intel ซึ่งรถยนต์ไร้คนขับที่ได้รับความสนใจ และได้รับการพูดถึงมากที่สุดก็คือ รถยนต์ไร้คนขับจากค่าย Google หรือ Google Car ได้เริ่มการพัฒนามาตั้งแต่ปี 2009 เป็นรถยนต์ที่ออกแบบมาในลักษณะของ City Car แบบไร้พวงมาลัยและไร้คนขับ เป็นรถยนต์ใช้พลังงานไฟฟ้าขนาดเล็ก 2 ที่นั่ง มีระบบเซนเซอร์และระบบซอฟต์แวร์อัจฉริยะที่คอยควบคุมให้รถสามารถขับเคลื่อนได้จริง ที่สามารถวิ่งได้ด้วยความเร็ว 40 กิโลเมตรต่อชั่วโมง เป็นรถยนต์ที่มีรูปร่างหน้าตาน่ารัก ควบคุมได้ด้วยปุ่มบังคับปุ่มเดียว ไม่มีทั้งพวงมาลัย คันเร่งและเบรก มีเพียงที่นั่งและจอบอกเส้นทางให้ผู้นั่งดูเท่านั้น ซึ่ง Google ทำการออกแบบและพัฒนารถยนต์ไร้คนขับนี้ขึ้นมาก็เพื่อช่วยลดอุบัติเหตุที่เกิดจากการขับขี่บนท้องถนน เพราะรถยนต์ที่ออกแบบมานี้มีระบบเซนเซอร์ และระบบตอบสนองที่ดีกว่ามนุษย์ และช่วยทำให้หมดห่วงสำหรับปัญหาเมาแล้วขับ รวมถึงปัญหาการหลับในอย่างแน่นอน

ปัจจุบันรถยนต์ไร้คนขับ ได้ถูกรับรองให้สามารถนำมาวิ่งได้อย่างถูกกฎหมายแล้วในรัฐ California และรัฐมิชิแกนของประเทศสหรัฐอเมริกา แต่ทั้งนี้ก็ยังต้องมีการกำหนดให้ต้องมีคนขับนั่งอยู่หน้ารถเพื่อทำการควบคุมการทำงานของรถยนต์หากมีความผิดปกติเกิดขึ้น ซึ่งถือเป็นหนึ่งก้าวของการพัฒนานำนวัตกรรมและเทคโนโลยีการขับขี่แบบไร้คนขับออกสู่สาธารณะ

 

 

Smart Home นวัตกรรมบ้านยุคใหม่ที่ไม่ไกลเกินตัว

บ้าน เป็นปัจจัยที่มีความสำคัญมากที่สุด ที่มีส่วนทำให้คุณภาพชีวิตของผู้อยู่อาศัยดีขึ้น ซึ่งก็แน่นอนว่าเมื่อเทคโนโลยีมีความเจริญก้าวหน้า นวัตกรรมต่าง ๆ ก็ย่อมได้รับการนำมาประยุกต์ใช้กับที่อยู่อาศัย เพื่อให้คนเรามีความสะดวกสบาย ปลอดภัย ตลอดไปจนถึงเพื่อเป็นการช่วยประหยัดพลังงานเช่นเดียวกัน ซึ่งบ้านยุคใหม่ที่เรากำลังพูดถึงอยู่นี้ก็คือการนำเอาเทคโนโลยีมาใช้งานเพื่อควบคุมอุปกรณ์ต่าง ๆ ภายในบ้านที่เรียกว่าสมาร์ทโฮม (Smart Home) นั่นเอง

สมาร์ทโฮมหรือที่หลายคนนิยมเรียกว่าบ้านอัจฉริยะ คือ การนำเอาระบบการทำงานต่าง ๆ มาผสมผสานกับอุปกรณ์ทั้งภายนอกและภายในบ้าน เพื่อให้ผู้อยู่อาศัยได้รับความสะดวกสบายเพิ่มมากขึ้น อีกทั้งยังเป็นเทคโนโลยีที่ออกแบบมาให้ประหยัดพลังงาน โดยมีระบบควบคุมแบบอัตโนมัติทั้งแบบผ่านอุปกรณ์ที่ติดตั้งไว้ในบ้านหรือเป็นการควบคุมด้วยรีโมทคอนโทรล

ปัจจุบันนวัตกรรมของเทคโนโลยีที่ได้รับความนิยมนำเอามาใช้กับบ้านสมาร์ทโฮมที่เราได้เห็นกันบ้างแล้ว ได้แก่

  1. ระบบการควบคุมแสงสว่าง คือ ระบบควบคุมการเปิด ปิด ไฟอัตโนมัติ โดยใช้ระบบเซนเซอร์จับกับแสงสว่างภายนอก เพื่อช่วยประหยัดพลังงาน และช่วยเรื่องความปลอดภัยเมื่อเจ้าของบ้านไม่อยู่บ้าน
  2. ระบบควบคุมอุณหภูมิ เป็นระบบควบคุมการทำงานคล้ายกับแสงสว่าง โดยเครื่องปรับอากาศจะมีฟังก์ชั่นที่สามารถปรับเปลี่ยนอุณหภูมิได้แบบอัตโนมัติ เพื่อช่วยในการประหยัดพลังงาน
  3. การใช้รีโมทควบคุมการทำงานของอุปกรณ์ภายในบ้าน เป็นการติดตั้งระบบการควบคุมอุปกรณ์ต่าง ๆ ภายในบ้านให้สามารถสั่งการได้ด้วยรีโมท คอนโทรล ตัวอย่างเช่น สั่งเปิด ปิด ไฟไว้ล่วงหน้า, สั่งเปิดเครื่องปรับอากาศไว้ก่อนที่จะถึงบ้าน, ระบบกุญแจอัจฉริยะที่ไม่ต้องกลัวว่าจะลืมกุญแจไว้ในบ้านหรือลืมล็อคประตู เพราะสามารถสั่งการควบคุมมาได้ในระยะไกล
  4. ม่านอัจฉริยะ เป็นม่านที่ติดตั้งระบบเซนเซอร์อัตโนมัติ เมื่อมีแสงแดดจ้าในระดับที่ได้มีการกำหนดหรือตั้งค่าไว้ม่านจะทำการรูดมาปิดเองโดยอัตโนมัติ เพื่อช่วยให้ผู้อยู่อาศัยมีความสะดวกสบายมากยิ่งขึ้น
  5. ฝักบัวอัจฉริยะ เป็นฝักบัวที่มีระบบควบคุมการทำงานผ่านเลเซอร์เช่นเดียวกัน โดยจะทำการเปิด ปิดน้ำเมื่อทำการตรวจจับร่างกายของเราได้เท่านั้น ซึ่งนอกจากจะเป็นการช่วยอำนวยความสะดวกให้กับผู้ใช้แล้ว ยังเป็นการช่วยประหยัดน้ำได้อีกด้วย

นอกจากระบบและอุปกรณ์ที่เราได้นำมาแนะนำกันในวันนี้แล้ว ยังมีอุปกรณ์สำหรับสมาร์ทโฮมอีกมากมายหลายชนิด ซึ่งหากใครสนใจนำเอาระบบนวัตกรรมต่าง ๆ ของสมาร์ทโฮมมาติดตั้ง เพื่อใช้งานในบ้านของตนเองก็สามารถทำได้ แต่ทั้งนี้ก็จำเป็นต้องติดตั้งระบบ Censor หรือวางระบบ Internet พื้นฐาน เพื่อใช้เป็นตัวควบคุมอุปกรณ์ต่าง ๆ ให้ทำงานได้อย่างอัตโนมัติ อุปกรณ์ต่าง ๆ จึงจะสามารถทำงานสอดคล้องนิยามของคำว่าสมาร์ทโฮมได้อย่างแท้จริง

 

 

 

โซลาร์เซลล์ หนึ่งในพลังงานทดแทนที่ดีที่สุดสำหรับอนาคต

พลังงานเป็นปัจจัยที่มีความจำเป็นสำหรับชีวิตประจำวันของมนุษย์เราเป็นอย่างมาก วันนี้เราจึงได้นำเอาอีกหนึ่งนวัตกรรมเทคโนโลยีด้านพลังงาน ซึ่งเป็นเรื่องใกล้ตัวมาฝากเป็นความรู้ให้กับคุณกัน นั่นก็คือ อุปกรณ์ที่เรียกว่าโซลาร์เซลล์

โซลาร์เซลล์ (Solar Cell) หรือ เซลล์แสงอาทิตย์ เป็นอุปกรณ์ไฟฟ้าที่ทำหน้าที่แปลงพลังงานจากแสง เป็นพลังงานไฟฟ้า เนื่องด้วยองค์ประกอบและคุณสมบัติของสาร เช่น ค่าความต้านทาน แรงดัน และกระแส ซึ่งจะเปลี่ยนไปเมื่อมีแสงมาตกกระทบกับแผงโซลาร์เซลล์ โดยไม่ต้องอาศัยแหล่งจ่ายไฟภายนอกแต่อย่างใด และเมื่อมีการต่อโหลดเพิ่มเข้าไป จะทำให้เกิดกระแสไฟฟ้าผ่านเข้าไปในโหลดนั้นได้

การใช้โซลาร์เซลล์มีจุดเด่น คือเป็นการใช้พลังงานจากแสงอาทิตย์ ซึ่งถือเป็นพลังงานธรรมชาติที่ไม่สิ้นเปลือง และใช้ได้อย่างไม่มีวันหมด ไม่เหมือนกับแหล่งพลังงานอื่น อย่างเช่น น้ำมัน ถ่านหิน และก๊าซธรรมชาติ อีกทั้งพลังงานจากแสงอาทิตย์ยังได้ชื่อว่าเป็นพลังงานสะอาด เนื่องจากไม่ก่อให้เกิดมลพิษ หรือของเสียใด ๆ จากกระบวนการเปลี่ยนพลังงานที่ได้จากแสงแดดเป็นพลังงานไฟฟ้า รวมถึงผู้ใช้งานยังสามารถเคลื่อนย้ายแผงโซลาร์เซลล์ไปติดตั้งในที่ที่ต้องการใช้ไฟฟ้าได้อย่างง่ายดาย และสะดวกรวดเร็วอีกด้วย

สำหรับข้อเสียของโซลาร์เซลล์ที่ต้องมีการปรับปรุง และพัฒนาให้เหมาะสมกับการใช้เป็นพลังงานทดแทนอย่างต่อเนื่อง ก็คือเรื่องของค่าพลังงานที่ความเข้มข้นของการเปลี่ยนพลังงานจากแสงอาทิตย์เป็นพลังงานไฟฟ้า ยังเป็นค่าพลังงานที่ต่ำอยู่ การที่จะให้ได้พลังงานไฟฟ้าสูงจึงจำเป็นที่จะต้องใช้แผงโซลาร์เซลล์เป็นจำนวนมาก อีกทั้งการสังเคราะห์พลังงานประเภทนี้ยังขึ้นอยู่กับสภาพดินฟ้าอากาศ ยังต้องมีการพัฒนาให้พลังงานที่ได้จากแสงอาทิตย์ สามารถเก็บพลังงานไว้ในอุปกรณ์เพื่อเป็นแหล่งพลังงานในอนาคต

ปัจจุบันมีการนำเอาเทคโนโลยีโซลาร์เซลล์มาประยุกต์ใช้เพื่อเป็นแหล่งพลังงานมากมาย โดยเฉพาะอย่างยิ่งการนำเอาโซลาร์เซลล์มาติดบนหลังคาบ้าน เพื่อรับพลังงานแสงอาทิตย์ และเปลี่ยนเป็นพลังงานไฟฟ้า เพื่อช่วยลดค่าไฟ หรือเป็นพลังงานสำรองในกรณีที่ไฟฟ้าขัดข้องหรือเกิดไฟดับ และไม่เพียงการนำโซลาร์เซลล์มาใช้เป็นพลังงานในครัวเรือนเท่านั้น ปัจจุบันภาคเอกชนยังมีการลงทุนติดตั้งโซลาร์เซลล์ เพื่อเป็นแหล่งผลิตพลังงานขายให้กับภาครัฐอีกด้วย

สำหรับภาคครัวเรือนที่ต้องการติดแผงโซลลาร์เซลล์ไว้ใช้งานภายในบ้าน ปัจจุบันนิยมออกแบบโซลาร์เซลล์ติดไว้บนกระเบื้องหลังคา ไปจนถึงยังมีการออกแบบโซลาร์เซลล์ เพื่อใช้แทนเป็นกระเบื้องหลังคาเลยก็มี เนื่องจากโซลาร์เซลล์ได้ถูกนำมาประยุกต์ออกแบบได้หลายลักษณะ ทั้งแบบโค้งเว้า เป็นวัสดุที่ใช้แทนผนังเพื่อประหยัดวัสดุอื่น ๆ และเพื่อให้สามารถสังเคราะห์พลังงานได้ในคราวเดียวกัน ซึ่งประเทศที่นิยมใช้โซลาร์เซลล์มากที่สุดในตอนนี้ก็คือประเทศจีนนั่นเอง