รถยนต์พลังงานไฟฟ้ากลายเป็นพาหนะที่กำลังได้รับความนิยมเพิ่มมากขึ้นทั่วโลกด้วยเหตุผลที่ว่ามันไม่ปล่อยก๊าซมลพิษออกสู่ชั้นบรรยากาศ ไฉนเลยโลกเราจะมีเรือพลังงานสะอาดที่แล่นได้โดยไม่ต้องปล่อยไอเสียบ้างไม่ได้ เรือ Energy Observer จึงถูกสร้างขึ้นเพื่อเติมเต็มแนวคิดนี้

Energy Observer เป็นเรือคาตามารัน เดิมทีมันถูกต่อขึ้นมาเมื่อปี 1983 เพื่อใช้ในการแข่งขัน แต่หลังจากชัยชนะในหลายสนาม วันนี้มันถูกปลุกให้คืนชีพขึ้นมาใหม่ในฐานะเรือพลังงานสะอาดที่จะเป็นต้นแบบให้กับการออกแบบและสร้างยานสัญจรทางน้ำได้อีกมากในอนาคต

Energy Observer เป็นเรือที่รวมเอาเทคโนโลยีด้านพลังงานจากหลายแหล่งเข้ามาไว้ด้วยกันเพื่อการทำงานเสริมกันในแต่ละสภาพอากาศและช่วงเวลาเพื่อให้การทำงานโดยรวมของเรือเป็นไปได้อย่างต่อเนื่องไม่มีการสะดุดเพราะขาดพลังงาน ด้วยขนาดความกว้างตัวเรือ 12.8 เมตร ยาว 30.5 เมตร ขับเคลื่อนด้วยพลังงานไฟฟ้าและแรงลม มันสามารถพาผู้โดยสารออกท่องทะเลกว้าง และกำลังเดินทางรอบโลกอยู่ในขณะนี้

คุณสมบัติทางเทคนิคของ Energy Observer ที่น่าสนใจมีดังนี้

แผงโซลาร์เซลล์
Energy Observer มีแผงโซลาร์เซลล์แบบ 2 หน้า เคลือบสารกันลื่นและออกแบบมาให้ดัดโค้งรับรูปทรงตัวเรือได้ กินพื้นที่รวม 130 ตารางเมตรติดตั้งกระจายปกคลุมด้านบนของลำเรือ สามารถเปลี่ยนพลังงานแสงอาทิตย์ทั้งที่ตกกระทบจากด้านบน หรือสะท้อนจากผิวน้ำและลำตัวเรือให้เป็นเป็นพลังงานไฟฟ้าได้ด้วยกำลังงาน 21 กิโลวัตต์

แผงโซลาร์เซลล์ที่รับแสงได้ทั้ง 2 ด้าน

กันหันลม
กังหันลมขนาด 1 กิโลวัตต์จำนวน 2 ตัวถูกติดตั้งเอาไว้บริเวณส่วนหน้าของ Energy Observer มันสามารถเปลี่ยนเอาพลังงานกลจากแรงลมที่มาปะทะให้เป็นพลังงานไฟฟ้า

ระบบแยกก๊าซไฮโดรเจน
บนเรือมีเครื่องแยกก๊าซไฮโดรเจนจากน้ำทะเล ก๊าซไฮโดรเจนที่ได้จะถูกส่งไปเก็บไว้ในถังเก็บที่อยู่ส่วนท้ายเรือจำนวน 2 ถัง รวมแล้วสามารถเก็บก๊าซไฮโดรเจนไว้เป็นแหล่งพลังงานสำรองได้มากกว่า 8,600 ลิตร

ก๊าซไฮโดรเจนที่ได้จากการแยกน้ำทะเลจะถูกจัดเก็บในถังด้วยความดันสูงถึง 350 บาร์

เซลล์เชื้อเพลิง
ทำหน้าที่ดึงเอาก๊าซไฮโดรเจนที่กักเก็บไว้มาเปลี่ยนเป็นพลังงานไฟฟ้า ช่วยให้เพิ่มพิสัยการแล่นของเรือในเวลาที่จำเป็นได้ ตัวเซลล์เชื้อเพลิงมีกำลัง 22 กิโลวัตต์ และต่อเข้ากับระบบปรับอากาศเพื่อนำเอาความร้อนส่วนเกินไปใช้งานด้วย ในยามที่ใช้งานเซลล์เชื้อเพลิงก็จะลดการใช้พลังงานของเครื่องทำความร้อนในระบบปรับอากาศไปพร้อมกัน

เซลล์เชื้อเพลิงที่จะเปลี่ยนก๊าซไฮโดรเจนเป็นพลังงานไฟฟ้า และได้ความร้อนป้อนให้ระบบปรับอากาศ

ว่าวอัจฉริยะ
ว่าวรับลมปรับทิศทางอัตโนมัติ ช่วยลดการใช้พลังงานไฟฟ้าเพื่อขับเคลื่อนเรือ และในบางขณะที่เรือแล่นไปด้วยแรงลมที่มากพอ ก็จะช่วยให้เรือสามารถปั่นไฟได้จากการหมุนของใบพัดที่ต้านกับผิวน้ำเบื้องล่างด้วย

ใบพัดพลังงานไฟฟ้า
อุปกรณ์หลักสำหรับขับเคลื่อนเรือ Energy Observer ใช้มอเตอร์ประสิทธิภาพสูง (97%) ขนาด 41 กิโลวัตต์ จำนวน 2 ตัว สร้างแรงขับเพื่อการเดินทาง แต่ในขณะที่เรือเคลื่อนที่ด้วยแรงลมที่ดึงว่าวไป ใบพัดนี้จะทำหน้าที่เป็นกังหันปั่นไฟพลังน้ำที่จะสามารถปั่นไฟได้ด้วยกำลังรวม 5 กิโลวัตต์

แบตเตอรี่
พลังงานไฟฟ้าทั้งในส่วนที่ได้จากโซลาร์เซลล์, กังหันลม, เซลล์เชื้อเพลิง และใบพัดที่ปั่นไฟขณะที่เรือแล่นด้วยแรงลม จะถูกเก็บในแบตเตอรี่ลิเทียมไอออนความจุ 106 กิโลวัตต์-ชั่วโมง ระบบจัดเก็บพลังงานไฟฟ้านี้สามารถจ่ายไฟออกมาทั้งไฟ 400 โวลต์สำหรับขับใบพัด, ไฟ 220 โวลต์ สำหรับการใช้งานอุปกรณ์เครื่องใช้ไฟฟ้าอื่นๆ และไฟกระแสตรง 24 โวลต์สำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และระบบควบคุม

แบตเตอรี่ที่ใช้เพื่อเก็บประจุไฟฟ้า

ระบบผลิตน้ำจืด
สามารถนำเอาน้ำทะเลมาเปลี่ยนเป็นน้ำจืดเพื่อใช้งานได้ 105 ลิตรต่อชั่วโมงโดยอาศัยการออสโมซิสแบบย้อนกลับ

ระบบผลิตน้ำจืด 105 ลิตรต่อชั่วโมง เพียงพอทั้งการใช้สำหรับบริโภคและอุปโภคบนเรือ

ระบบนำทางและควบคุมการใช้พลังงาน
ระบบซอฟต์แวร์สามารถกำหนดเส้นทางเดินเรือโดยประเมินสภาพแวดล้อมพร้อมกับการคำนวณการสร้างและใช้พลังงานไฟฟ้าไปในเวลาเดียวกัน โดยการอ่านค่าพารามิเตอร์เกี่ยวกับแรงลม, ความสูงคลื่น, ความเร็วในการเคลื่อนที่ ฯลฯ มันสามารถช่วยกำหนดเส้นทางและความเร็วในการแล่นเรือที่เหมาะสมโดยใช้พลังงานไฟฟ้าอย่างมีประสิทธิภาพ

Energy Observer ไม่เพียงแต่จะถูกออกแบบมาโดยคำนึงถึงเพียงแค่เรื่องเทคโนโลยีด้านพลังงานและระบบขับเคลื่อนเท่านั้น ตัวเรือยังถูกออกแบบมาเพื่อการเดินทางไกล ภายในเรือมีห้องนอนของกัปตัน และห้องนอนแยกอีก 2 ห้อง มีห้องน้ำที่สามารถใช้น้ำจืดตามปกติ รวมทั้งครัวแบบครบชุด ทั้งยังมีพื้นที่นั่งเล่นอยู่ส่วนใจกลางของเรือ รองรับการทำกิจกรรมต่างๆ ในชีวิตประจำวันอย่างครบถ้วน

งานสร้าง Energy Observer นี้มาจากแนวคิดริเริ่มของ Victorien Erussard อดีตนักแข่งเรือชาวฝรั่งเศส ครั้งหนึ่งเรือที่เขาขับแข่งขันเกิดเชื้อเพลิงหมดกลางทาง ตอนนั้นเองเขาจึงคิดขึ้นมาว่าน่าจะมีเรือที่แล่นได้โดยที่ไม่ต้องง้อน้ำมัน โดยโครงการสร้างเรือ Energy Observer นี้ได้รับการสนับสนุนจาก Toyota

ในขณะนี้เรือ Energy Observer ได้ออกเดินทางท่องน่านน้ำและอยู่ในระหว่างภารกิจการเดินทางรอบโลก โดยมีแผนการเดินทางจะแวะพักตามท่าเรือ 101 แห่งใน 50 ประเทศ ภายในระยะเวลา 6 ปี ซึ่งหลังจากที่เรือเริ่มแล่นออกจาก Paris แล่นไปตามแนวชายฝั่งประเทศฝรั่งเศสตั้งแต่เมื่อเดือนมิถุนายนปีก่อน ตอนนี้เรือ Energy Observer แล่นเข้าสู่ทะเลเมดิเตอเรเนียนรวมได้ระยะทางเกือบ 8,000 ไมล์ทะเล มีการแวะพักที่ท่าเรือ 25 แห่งใน 14 ประเทศแล้ว ทั้งนี้หากการเดินทางของ Energy Observer เป็นไปตามแผน ก็คาดว่าจะแล่นผ่านมาแถวประเทศไทยในปี 2022

ผู้ที่สนใจติดตามว่าเรือแล่นไปได้ถึงไหนแล้วสามารถเข้าไปดูได้ที่นี่ นอกจากนี้ผู้ที่สนใจในรายละเอียดเกี่ยวกับเทคโนโลยีต่างๆ ภายในเรือ Energy Observer สามารถดาวน์โหลดแอพเพื่อการรับชมข้อมูลแบบ AR ได้ทั้งในระบบปฏิบัติการ Android และ iOS

ที่มา - Interesting Engineering