ทุกวันนี้พลังงานสะอาดและยั่งยืนคือเรื่องใหญ่ของมนุษยชาติ และพลังงานจากแสงอาทิตย์คือพลังงานที่มีพัฒนาการทางเทคโนโลยีที่เร็วสุด เพราะแสงอาทิตย์มีพลังมหาศาล ถึงขนาดที่ว่าพลังงานแสงอาทิตย์ที่มาถึงโลกเพียง 1 ชั่วโมงมากเกินกว่าพลังงานที่มนุษย์ใช้ทั้งปีซะอีก
แม้พลังงานมากขนาดนั้น แต่มนุษย์ยังไม่สามารถเก็บเกี่ยวพลังงานมหาศาลเหล่านั้นมาใช้ได้หมด เพราะเรามีวิธีการเดียวคือ ใช้แผงโซลาร์เซลล์ และขยายพื้นที่ในการติดตั้งให้มากที่สุด
แต่ปัญหาหลักของพลังงานจากแผงโซลาร์เซลล์คือ เวลามันไม่มีแดด สิ่งนี้เป็น ‘เพดาน’ ของการใช้พลังงานแสงอาทิตย์ที่วัดด้วยปริมาณและประสิทธิภาพของแบตเตอรี่ ซึ่งว่ากันตรงๆ ปัญหานี้ค่อนข้างจะชะงักงันมาหลายปีแล้ว และชาติต่างๆ ก็เริ่มกักตุนและแย่งชิงแร่มาทำแบตเตอรี่
ภาวะชะงักงันของแบตเตอรี่ที่ว่าทำให้ชาติต่างๆ เริ่มหาแนวทางอื่นมาใช้ ไม่ว่าจะเป็นไอเดียทางเลือกในการผลิตแบตเตอรี่แบบอื่น หรือทางเลือกที่จะเก็บเกี่ยวพลังงานสะอาดมาใช้ได้ตลอด 24 ชั่วโมง และไอเดียหนึ่งที่เกิดขึ้นและหลายๆ ชาติกำลังพัฒนาพร้อมกันก็คือ การพยายามสร้างสถานีผลิตไฟฟ้าพลังแสงอาทิตย์ในอวกาศ และส่งพลังงานกลับมายังโลกเพื่อให้มนุษย์มีไฟฟ้าพลังแสงอาทิตย์ใช้ได้ 24 ชั่วโมง
แนวคิดนี้มาจากข้อเท็จจริงว่า พลังงานแสงอาทิตย์มีจำนวนมหาศาลมาก แค่ที่มาถึงพื้นโลกก็เยอะแล้ว จึงมีความคิดว่าแล้วทำไมเราไม่ไปเก็บมันตรงๆ จากอวกาศ ไม่ต้องผ่านชั้นบรรยากาศเลยล่ะ มันจะเก็บได้เยอะกว่านั้น และมันจะเกิดขึ้นได้เพราะสิ่งที่เรียกว่า ‘วงโคจรค้างฟ้า’ (Geostationary Orbit)
วงโคจรค้างฟ้า คือ วงโคจรที่สูงประมาณ 35,000 กิโลเมตรจากเส้นศูนย์สูตร ซึ่งลักษณะเฉพาะของวงโคจรระดับนี้ก็คือ วัตถุจะหมุนเร็วเท่าโลกหมุน ซึ่งในทางปฏิบัติ มันหมายถึง เราจะเห็นวัตถุค้างอยู่บนฟ้า เพราะมันหมุนโคจรไปพร้อมกับเรา
คอนเซ็ปต์นี้พอเอามาบวกกับไอเดียเรื่องสถานีอวกาศ เราจะได้สถานีอวกาศที่ลอยอยู่เหนือพื้นที่ที่ส่งไปโดยตลอด ซึ่งถ้าเราเอาแผ่นโซลาร์เซลล์จำนวนมากไปติดที่สถานีอวกาศที่ว่า เราก็จะได้สถานีผลิตไฟฟ้ากลางอวกาศ และพร้อมจะส่งพลังงานกลับมายังโลกตลอดเวลานั่นเอง
ตรงนี้คนอาจสงสัยว่าแล้วจะส่งไฟฟ้ากลับมายังโลกยังไง? ผู้ที่มีพื้นฐานฟิสิกส์คงเดาไม่ยากว่าคำตอบก็คือ เราต้องแปลง ‘กระแสไฟฟ้า’ มาเป็น ‘คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า’ แล้วส่งคลื่นที่ว่ากลับมายังโลกให้แปลงเป็น ‘กระแสไฟฟ้า’ อีกรอบเพื่อใช้งาน
นี่ถือเป็นเทคโนโลยีที่ปกติมากๆ ใช้มาตั้งแต่โลกมี ‘คลื่นวิทยุ’ ซึ่งเป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าชนิดหนึ่งแล้ว (เวลาเราฟังวิทยุ มันคือการรับคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า มาให้ตัววิทยุแปลงมันมาเป็นสัญญาณไฟฟ้า และแสดงมันออกมาในรูปแบบของเสียง) แต่คลื่นจากสถานีไฟฟ้าอวกาศที่ว่านี้มันเข้มข้นระดับที่จะแปลงเป็นกระแสไฟฟ้าระดับพลังงานจากสถานีผลิตไฟฟ้าได้ หรือพูดง่ายๆ นี่ไม่ใช่กระแสไฟฟ้าเบาๆ ที่ต้องขยายสัญญาณแบบวิทยุ แต่นี่คือกระแสไฟฟ้าขนาดที่จะใช้ให้พลังงานอุปกรณ์ไฟฟ้าได้เลย
ตรงนี้คนอาจสงสัยอีกว่า ส่ง ‘พลังงาน’ ระดับนั้นผ่านชั้นบรรยากาศมาไม่อันตรายหรือ? เท่าที่มีการคำนวณคือ ไม่อันตรายเลย เพราะคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเหล่านี้ก็วิ่งผ่านเครื่องบิน ผ่านนกเป็นปกติอยู่แล้ว
ดังนั้นถ้าเราคำนวณพลังงานที่สถานีไฟฟ้านี้ผลิตได้ เราก็จะมีสถานีไฟฟ้าแบบนี้ล้อมรอบโลกอยู่เป็นวงแหวน นั่นแปลว่าไม่ใช่แค่เราจะมีพลังงานพอใช้ แต่เราจะมีพลังงาน 100 เท่าของที่เขาประเมินว่าจะใช้ในปี 2050 ด้วยซ้ำ
ดังนั้นในทางทฤษฎีมันเวิร์กสุดๆ และก็ไม่แปลกที่โลกปัจจุบันที่ทุกฝ่ายดิ้นรนหาพลังงานสะอาดก็เริ่มหันมาหาหนทางนี้กันแล้ว
แน่นอน มันก็มีคำวิจารณ์ว่า การจะส่ง ‘สถานีผลิตไฟฟ้า’ ขึ้นไปแบบนั้น สุดท้ายมันสร้างคาร์บอนไดออกไซด์อีกเพียบ และจะเป็นการทำลายวัตถุประสงค์ที่มนุษย์พยายามจะใช้พลังงานแบบนี้แต่แรกเพื่อลดโลกร้อน
แต่อีกด้าน ในยุคนี้ที่มนุษย์ส่งจรวดไปอวกาศเป็นว่าเล่น และเริ่มๆ วางแผนจะไปแย่งชิงดวงจันทร์และดาวอังคารมาแล้ว การปล่อยจรวดยังไงก็จะมีมากขึ้น และการที่พวก ‘สถานีผลิตไฟฟ้า’ จะติดไปกับจรวดก็ไม่ใช่เรื่องแปลกอะไร เพราะอย่างน้อยคนอย่าง อีลอน มัสก์ ก็ยังทยอยส่งดาวเทียม Starlink ขึ้นไปพร้อมๆ กับการทดลองจรวดของ SpaceX จนรู้ตัวอีกที ดาวเทียม Starlink ก็ลอยอยู่ทั่วแล้วได้เลย ดังนั้นมันไม่แปลกถ้าชาติต่างๆ ที่ยิงจรวดเยอะขึ้นจะปล่อยพวก ‘สถานีผลิตพลังงาน’ ติดไปกับการทดลองจรวด หรือการเดินทางไปดวงจันทร์และที่อื่นๆ
ซึ่งถ้าคิดให้มันไซไฟไปอีก แล้วถ้าอีกหน่อยมีนิคมอวกาศนอกโลกมนุษย์และบนดวงจันทร์จริงๆ สถานีที่ผลิตพลังงานจากแสงอาทิตย์จากอวกาศพวกนี้นี่แหละ จะเป็นแหล่งพลังงานสำคัญของภารกิจ เพราะถ้ามันมีอยู่มากมาย มันย่อมเป็นพลังงานของอารยธรรมอวกาศของมนุษย์ที่ยืดหยุ่นกว่าพลังงานแบบนิวเคลียร์ ที่เรียกร้องให้เราส่ง ‘โรงไฟฟ้าพลังนิวเคลียร์’ ไปบนอวกาศแน่ๆ
แหล่งข้อมูล
https://www.facebook.com/brandthink.me/photos/a.1767934240198787/3539545429704317/