AWS Ocean Energy บริษัทผู้ผลิตอุปกรณ์ปั่นไฟจากพลังงานคลื่นได้ทดสอบเครื่อง Archimedes Waveswing ซึ่งเป็นทุ่นผลิตไฟฟ้าที่อาศัยพลังงานจากคลื่นใต้น้ำ ได้ผลการทดสอบสามารถผลิตไฟได้กำลังงานไม่ต่ำกว่า 10 kW ถือเป็นทางเลือกใหม่ของเทคโนโลยีผลิตไฟฟ้าจากพลังงานคลื่น ด้วยจุดเด่นของอุปกรณ์ที่สามารถทำงานได้แม้อยู่ในสภาพอากาศที่เลวร้าย

Archimedes Waveswing เป็นทุ่นผลิตไฟที่ถูกออกแบบให้ติดตั้งยึดโยงไว้ใช้งานในระดับต่ำกว่าผิวน้ำทะเล โดยสามารถใช้ได้กับทะเลบริเวณที่มีความลึกอย่างน้อย 25 เมตร โครงสร้างของมันมีลักษณะคล้ายกระบอกสูบที่กักอากาศไว้ภายใน โครงสร้างที่ว่านี้สามารถยุบตัวได้ตามแรงกดของคลื่นใต้น้ำและจะขยายยืดตัวออกเมื่อแรงที่มากระทำต่อมันลดลง แกนกลางของ Archimedes Waveswing มีกระบอกไฮดรอลิกที่เชื่อมต่ออยู่กับเครื่องปั่นไฟ

Archimedes Waveswing ทุ่นผลิตไฟจากพลังงานคลื่นใต้น้ำ

เมื่อมีคลื่นใต้น้ำเคลื่อนผ่านมายังทุ่น Archimedes Waveswing ตัวทุ่นจะยุบตัวลงทำให้กระบอกไฮดรอลิกที่อยู่บริเวณแกนกลางถูกอัด แรงดันของระบบไฮดรอลิกจะไปขับให้เครื่องปั่นไฟหมุน และเมื่อแรงดันน้ำจากคลื่นลดลงแรงดันของอากาศภายในทุ่นจะดันให้ทุ่นยืดตัวออกส่งผลให้กระบอกไฮดรอลิกตรงบริเวณแกนกลางของทุ่นยืดตัวตามออกด้วย เกิดเป็นการเคลื่อนที่ของน้ำมันไฮดรอลิกขับเครื่องปั่นไฟอย่างต่อเนื่อง

ทั้งนี้ Archimedes Waveswing ถูกออกแบบให้ติดตั้งโดยอาศัยการยึดโยงกับพื้นใต้น้ำโดยใช้การยึดแบบจุดเดียว ภายในตัวทุ่นเองมีกว้านที่สามารถม้วนเก็บสายโยงหรือผ่อนสายออกมาเพื่อปรับระดับความสูงของทุ่นจากระดับพื้นดินใต้น้ำได้

AWS Ocean Energy ระบุว่าการติดตั้งใช้งาน Archimedes Waveswing สามารถติดตั้งเพื่อใช้งานแบบทุ่นเดี่ยวก็ได้ หรือจะใช้งานแบบเป็นชุดอาศัยการเชื่อมต่อหลายทุ่นเข้าด้วยกันก็ได้ ตัวทุ่นมีหลายขนาดสามารถผลิตไฟได้ตั้งแต่ 15 kW ถึง 500 kW และในกรณีที่ใช้งานแบบเป็นชุดสามารถผลิตไฟได้สูงสุด 10 MW (ใช้ทุ่นขนาด 500 kW จำนวน 20 ตัวมาเชื่อมต่อเข้าด้วยกัน)

ทั้งนี้เมื่อต้นปีที่ผ่านมาได้มีการนำเอาทุ่น Archimedes Waveswing ขนาด 16 kW ไปทดสอบเพื่อเก็บข้อมูลที่ European Marine Energy Centre (EMEC) ซึ่งเป็นศูนย์ทดสอบด้านพลังงานทางทะเลของยุโรปในเมือง Orkney ประเทศสก็อตแลนด์ สถานที่เดียวกันที่ทำการทดสอบทุ่นลอยน้ำปั่นไฟขนาด 1 MW ของบริษัท OceanEergy

สำหรับทุ่น Archimedes Waveswing ที่ถูกส่งไปทดสอบนี้มีความสูง 7 เมตร, เส้นผ่านศูนย์กลาง 4 เมตร และมีน้ำหนัก 50 ตัน โดยผลการทดสอบพบว่าทุ่นสามารถผลิตไฟได้ต่อเนื่องไม่ต่ำกว่า 10 kW ตลอดเวลา โดยมีบางช่วงขณะสามารถผลิตไฟได้มากถึง 80 kW ซึ่งถือเป็นตัวเลขที่มากกว่าการคาดการณ์ของ AWS Ocean Energy ถึง 20%

Archimedes Waveswing ขนาด 16 kW ที่ถูกส่งมาทำติดตั้งทดสอบที่ EMEC

ตัวทุ่น Archimedes Waveswing ถูกออกแบบมาให้มีความเสถียรในระหว่างการติดตั้งใช้งาน แม้ว่าคลื่นใต้น้ำจะกระทำแรงกดต่อตัวทุ่นให้ยุบตัว แต่ตัวทุ่นจะยังคงตั้งดิ่งและทำงานได้ตามปกติโดยไม่โยกไหวเอนไปมา โดยภาพวิดีโอที่บันทึกในระหว่างการทดสอบที่ EMEC เผยให้เห็นว่าทุ่น Archimedes Waveswing ยังสามารถทำงานผลิตไฟได้แม้ในขณะที่มีพายุคลื่นลมแรงระดับ 10 ตามมาตรแบ่งความแรงลมของ Beaufort (ความแรงระดับ 10 คือลมพายุที่มีความเร็วลม 89-102 กิโลเมตรต่อชั่วโมง และมีความสูงของคลื่น 9-12.5 เมตร)

ระดับความแรงลมตามมาตรจัดระดับของ Beaufort

AWS Ocean Energy มองว่าทุ่น Archimedes Waveswing ในตอนนี้จะเป็นทางเลือกด้านการผลิตไฟฟ้าสำหรับการใช้งานกลางทะเลเฉพาะจุด เช่น ฐานขุดเจาะน้ำมันใต้ทะเล, หรือระบบเซ็นเซอร์ตรวจวัดค่าต่างๆ กลางทะเล ด้วยจุดเด่นที่สามารถทำงานได้แม้ในสภาพอากาศที่เลวร้าย และการติดตั้งที่ง่ายโดยอาศัยการยึดโยงแค่จุดเดียวต่อทุ่น ส่วนการใช้งานในระดับการจ่ายไฟเพื่อสาธารณูปโภคนั้นก็สามารถทำได้เช่นกันหากการพัฒนาระบบใช้งานทุ่นแบบเป็นชุดเพื่อผลิตไฟร่วมกันแล้วเสร็จ

ที่มา - Interesting Engineering, EMEC