อาจเป็นเรื่องตลกสำหรับหลายคนที่ทุกวันนี้เรายังต้องพูดเรื่อง “การส่งไฟฟ้า” กันอยู่ โดยเฉพาะคนในเมือง แต่ความเป็นจริงในยุคที่ “กระแสไฟฟ้า” เป็นสิ่งที่จำเป็นต่อการมีชีวิต คนในชนบทจำนวนมาก แม้กระทั่งในประเทศพัฒนาแล้วก็มีปัญหาเกี่ยวกับการเข้าถึงไฟฟ้ามาก และพื้นที่กันดารสุดๆ จำนวนไม่น้อยก็ยัง “ไฟเข้าไม่ถึง” และเขาก็ต้องใช้เครื่องปั่นไฟปั่นไฟใช้เอง
ถามว่าทำไม “ไฟเข้าไม่ถึง” คำตอบก็คือ เพราะพื้นที่กันดารจำนวนไม่น้อย การต่อสายไฟฟ้าไปให้ถึงมันไม่ใช่สิ่งที่จะมีราคาย่อมเยาเลย และนี่เลยทำให้พื้นที่กันดารจริงๆ แม้แต่ในประเทศที่พัฒนาแล้ว ก็ยังไม่มีไฟฟ้าใช้
แล้วถ้าเราหาวิธีส่งกระแสไฟฟ้าไฟที่ถูกลงสำหรับพื้นที่กันดารได้ล่ะ?
กระแสไฟฟ้าแบบไร้สาย
ไอเดียเรื่องการส่งกระแสไฟฟ้าแบบไร้สายมีมาตั้งแต่ยุคแรกๆ ของไฟฟ้าเมื่อร้อยกว่าปีก่อนแล้ว และคนแรกๆ ที่เสนอไอเดียนี้ก็คือ นิโคลา เทสลา บิดาแห่งไฟฟ้ากระแสสลับ และอุปกรณ์อย่าง เทสลาคอยล์ของเขา ก็เป็นตัวอย่างที่สำคัญของการพยายามส่งกระแสไฟฟ้าแบบไร้สายในยุคแรกๆ
เทสลาคอยล์ | Wikipedia
อย่างไรก็ดี ไฟฟ้าจากเทสลาคอยล์ก็เป็นสิ่งที่ควบคุมได้ยาก การส่งกระแสไฟฟ้าที่เสถียรกว่าคือส่งผ่านลวดทองแดง และจนถึงทุกวันนี้การส่งไฟฟ้าแบบนี้ก็เป็นรูปแบบหลังของการส่งไฟฟ้าทั่วโลก ไม่ว่าจะเป็นผ่านสายไฟรุงรัง ฝังใต้ดิน วิ่งใต้น้ำ ก็ส่งกระแสไฟฟ้า แบบนี้ทั้งสิ้น
ทีนี้ ปัญหาคือ ถ้าพื้นที่จะส่งกระแสไฟฟ้าไปมันดันเป็นภูเขาล่ะจะทำยังไง? อันนี้คือปัญหาพื้นฐานของการส่งไฟฟ้าไปยังพื้นที่กันดารเลย การส่งแบบ “มีสาย” ยังไงก็ยาก
ประเทศอย่างนิวซีแลนด์ก็มีภูมิประเทศแบบนี้ และส่งไฟฟ้ากันไม่ค่อยถึงเหมือนกัน มันเลยมี Startup ชื่อว่า Emrod เสนอไอเดียส่งไฟฟ้าเข้าไปในพื้นที่กันดารเป็นป่าเขา
เสาส่งไฟฟ้าแบบไร้สายของ Emrod | Futoroprossimo
เพื่อความไม่วุ่นวาย เราจะอธิบายแนวคิดของ Emrod บนพื้นฐานของฟิสิกส์พื้นๆ ว่า จริงๆ มนุษย์เรารู้นานแล้วว่าเราสามารถแปลง “กระแสไฟฟ้า” เป็น “คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า” และส่งไปในระยะไกลๆ แบบไร้สายได้ โดยเทคโนโลยีแรกๆ ที่เกิดจากความเข้าใจนี้คือวิทยุ และเทคโนโลยีพวกนี้ในที่สุดมันก็พัฒนาเรื่อยๆ มาเป็น WiFi ยัน 5G ทุกวันนี้ที่เป็นพื้นฐานของการใช้อินเทอร์เน็ตแบบไร้สาย
Emrod คิดง่ายๆ ว่า ถ้าเราส่งคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าแบบ “ไร้สาย” กันได้ขนาดนี้ เราก็ส่ง “ไฟฟ้า” ได้เช่นกัน เพราะถ้าเราแปลงกระแสไฟฟ้าที่ต้นทางไปเป็น “คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า” มันก็จะวิ่งแบบไร้สายผ่านสิ่งกีดขวางไปไกลๆ ได้ แล้วถ้าถึงปลายทาง ถ้าเรามีตัวรับที่แปลงสัญญาณได้อย่างเหมาะสม คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่วิ่งมา ก็สามารถแปลงกลับเป็นกระแสไฟฟ้าได้อีก
จริงๆ นี่คือฟิสิกส์พื้นๆ ที่ใครพอเข้าใจก็จินตนาการออกไม่ยาก แต่ทั่วๆ ไปในโลกที่สังคมเมืองมีระบบไฟฟ้าผ่าน “สายไฟ” อยู่แล้ว เทคโนโลยีแบบนี้มันไม่มีความจำเป็น ซึ่งจริงๆ เอาแค่การ “ชาร์จไฟแบบไร้สาย” ที่ทุกวันนี้มีให้ใช้กันทั่วไปแล้วในผู้บริโภค คนยังไม่ฮิตกันเลย เพราะจริงๆ การ “ชาร์จผ่านสาย” มันดีกว่า และก็ไม่ได้สร้างความลำบากเท่าไร
พูดง่ายๆ ถ้าเลือกได้การ “มีสาย” ยังไงมันก็ดีกว่า “ไร้สาย” ถ้าพูดถึงการส่งไฟฟ้า
…แต่เอาจริงๆ มันอาจไม่เป็นแบบนั้นเสมอไป
ประโยชน์ที่อาจมากกว่าที่คิด
ความต่างกันของการแปลงกระแสไฟฟ้าเป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า เพื่อส่งไปไกลๆ ของ Emrod ต่างจากพวก “สัญญาณอินเทอร์เน็ต” ตรงที่ แบบหลัง เวลาส่งสัญญาณมันจะกระจายไปทุกทิศทาง แต่ Emrod คุมให้สัญญาณวิ่งไปทางเดียวได้ และทำให้สัญญาณเข้มข้นกว่า และหากต้องส่งไปไกลมากๆ กลัวสัญญาณลด ก็มีตัวย้ำสัญญาณ (relay) ให้มันไปไกลได้อีก ดังนั้นแนวทางนี้จะส่งกระแสไฟฟ้าไปไกลเท่าไรก็ได้
การส่งไฟฟ้าของ Emrod | Popular Mechanics
แต่ถามว่าทำไมหลายฝ่ายถึงสนใจเทคโนโลยีการส่งไฟฟ้าไปในพื้นที่กันดารนี้?
คำตอบง่ายๆ ก็คือ จริงๆ เขาสนใจการส่งไฟฟ้าจากที่กันดารกลับมาเมืองมากกว่า
คือในยุคของการใช้ “พลังงานสะอาด” เพื่อต้านภาวะโลกร้อน มันมีไอเดียในการเก็บเกี่ยวพลังงานจากธรรมชาติเป็นไฟฟ้าเต็มไปหมด ตั้งแต่พลังแสงอาทิตย์ยันพลังงานลม ซึ่งทั่วๆ ไปมันก็ต้องไปเก็บเกี่ยวกันกลางป่าเขาหรือกลางทะเล
ซึ่งเก็บเกี่ยวมาให้ใครใช้? คำตอบคือคนเมือง ดังนั้นตอนนี้มันก็เลยต้องการการวางระบบใหม่ที่จะส่งกระแสไฟฟ้าที่ถูกผลิตในพื้นที่กันดารแบบนี้กลับมาเมือง
การส่งบนบกนี่ตอบเลยว่าไม่ยาก ไอ้ที่ยากจริงๆ นี่คือส่งกระแสไฟใต้น้ำ ซึ่งมันจำเป็น เพราะตอนนี้มันไปทำฟาร์มพลังงานลม และฟาร์มพลังแสงอาทิตย์กันกลางทะเลแล้ว
และการวางสายเคเบิลใต้น้ำเพื่อส่งกระแสไฟฟ้านี่ บอกเลยว่าต้นทุนมหาศาลมาก และไอ้เงื่อนไขแบบนี้แหละที่ถ้าการ “ส่งกระแสไฟฟ้าแบบไร้สาย” มันเป็นไปได้ มันแทบจะเป็นตัวพลิกเกมเลย เพราะมันจะลดต้นทุนส่วนการจัดส่งกระแสไฟฟ้าลงมหาศาล และมันก็จะเปิดให้มนุษย์ไปทำ “ฟาร์มพลังงานสะอาด” ในพื้นที่อื่นๆ ได้อีกจำนวนมาก และทำให้ยุคสมัยแห่งพลังงานสะอาดมาถึงเร็วขึ้น ซึ่งนั่นเป็นสิ่งที่ยอดปรารถนาอยู่แล้วในยุคที่ตอนนี้ผู้คนอับจนหนทางในการสู้โลกร้อน
ดังนั้น เทคโนโลยีส่งกระแสไฟฟ้าแบบไร้สายของ Emrod น่าจับตามองมาก เพราะมันไม่ใช่แค่เทคโนโลยีส่งไฟฟ้าไปให้คนในพื้นที่กันดารใช้ แต่มันอาจเป็นเทคโนโลยีพื้นฐานของโครงสร้างการส่งพลังงานใหม่ในยุคของพลังงานที่สะอาดและยั่งยื่นที่กำลังจะมาถึง
อ้างอิง
- Popular Mechanics. The Dawn of Wireless Electricity Is Finally Upon Us. Here’s How New Zealand Will Do It. https://bit.ly/3auxYHZ