.

.

เฉลยข้อสอบ สสวท. ปี 2558 ข้อที่ 6.


ข้อที่ 6. 


พิจารณากระบวนการผลิตไฟฟ้าในโรงงานไฟฟ้าต่อไปนี้

     ก.  โรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์

     ข.  โรงไฟฟ้าชีวมวล

     ค.  โรงไฟฟ้าถ่านหิน

     ง.  โรงไฟฟ้าพลังงานน้ำ


กระบวนการผลิตไฟฟ้าในโรงไฟฟ้าใดไม่ก่อให้เกิดแก๊สเรือนกระจก

     1.  ก และ ค

     2.  ก และ ง

     3.  ข และ ค

     4.  ข และ ง


ลองหันไปปรึกษากันสักนิดก่อนนะครับว่า โรงไฟฟ้าแต่ละประเภทตามที่โจทย์ถามนั้น มีหลักการทำงานอย่างใดบ้าง

แล้วเดี๋ยวมาฟังเฉลยด้วยกันนะครับ...



ความรู้ข้อที่หนึ่ง : ไฟฟ้าที่เราใช้กันอยู่ เกิดขึ้นมาได้อย่างไรน้า า า า


"น้า แวะมาถามถูกคนแล้วครับ เรื่องนี้เป็นเรื่องที่ผมชำนาญมากเลยครับน้า"

ทั้งๆที่ผมบอกตั้งหลายครั้งแล้วว่าให้เรียก "พี่" ก็พอ ห้ามไม่ให้เรียกว่า "น้า"  แต่เจ้าวิศวกรวัยละอ่อนก็ยังเรียกว่าน้าอยู่เช่นเดิม


"ในการผลิตไฟฟ้าแบบยุคดั่งเดิมสืบต่อจนมาถึงทุกวันนี้ จะผลิตจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่เรียกว่า เจนเนอเรเตอร์ (generator) ครับน้า โดยเจ้าเจนเนอเรเตอร์นี่ก็คล้ายๆพัดลมนั่นแหละครับ ต่างกันตรงที่ว่า พัดลมจะใช้กระแสไฟฟ้ามาหมุนแกนพัดลม แต่เจนเนอเรเตอร์จะใช้วิธีหมุนแกน เพื่อให้ได้กระแสไฟฟ้าขึ้นมาครับน้า"

วิศวกรหนุ่มบอก


"ทีนี้การหมุนแกนเจนเนอเรเตอร์ อาจทำด้วยวิธีต่อใบพัดออกจากแกน แล้วก็หาอะไรมาเป่าให้ใบพัดหมุนอีกที ซึ่งอะรไที่ว่าก็อาจเป็นพลังงานจากน้ำ หรือลม หรืออื่นๆ ก็ได้ครับน้า"

 

"ส่วนทางเลือกในการผลิตกระแสไฟฟ้าอีกทางนึง จะไม่ใช้ตัวเจนเนอร์เรเตอร์ครับน้า แต่จะใช้แผงโซล่าเซลล์ที่ทำหน้าที่แปลงพลังงานแสงอาทิตย์ให้เป็นพลังงานไฟฟ้าครับ"


ได้การล่ะครับ

แสดงว่าการผลิตกระแสไฟฟ้าที่เราใช้กันอยู่ตามบ้านในปัจจุบันนี้ อาจมาจากเจนเนอเรเตอร์ หรือ โซล่าเซลล์ ก็ได้นะครับนะ



ความรู้ข้อที่สอง : โรงไฟฟ้าพลังน้ำทำงานอย่างไร


"พูดตามหลักการก็ง่ายมากเลยครับน้า เราก็เพียงแค่ปล่อยให้น้ำไหลลงมาจากเขื่อนผ่านกังหันที่ต่ออยู่กับแกนของเจนเนอเรเตอร์เท่านั้นเองครับ แรงดันของน้ำจะไปทำให้กังหันหมุน ก็เลยทำให้แกนของเจนเนอเรเตอร์หมุนตามไปด้วย แค่นี้เราก็ได้ไฟฟ้ามาใช้แล้วครับ"

เจ้าวิศวกรหนุ่มพูดเหมือนกับง่าย แต่จริงๆแล้วไม่ง่ายอย่างนั้นนะครับ เพราะการสร้างเขื่อนขึ้นมาสักเขื่อนนั้น ต้องใช้เวลานานมากๆเลยครับ


แต่ที่แน่ๆ เราก็ได้รู้จากคำบอกเล่าของวิศวกรหนุ่มแล้วว่า การทำให้เจนเนอเรเตอร์หมุนนั้นใช้เพียงแรงของน้ำเท่านั้น

แสดงว่าเป็นการผลิตไฟฟ้าด้วยพลังงานสะอาดอย่างแน่นอนเลย ใช่ไหมครับ




ความรู้ข้อที่สาม : แล้วโรงไฟฟ้าชีวมวลกับโรงไฟฟ้าถ่านหิน ทำงานอย่างไร


"การจะทำให้แกนของเจนเนอเรเตอร์หมุนนั้น อาจทำได้อีกวิธีหนึ่งคือการใช้แรงของพลังงานไอน้ำครับน้า"


"ยังไง"

ผมถามแบบงงๆ


"น้าลองนึกถึงกาต้มน้ำดูซิครับ กาแบบนี้นะครับ"

 เจ้าวิศวกรหนุ่ม วาดรูปกาต้มน้ำให้ผมดู



"การการต้มน้ำนั้น เราจะต้องสร้างกาให้มีรูเพื่อให้ไอน้ำพุ่งออกมาได้ ไม่งั้นแรงดันของไอน้ำอาจสะสมจนทำให้กาน้ำระเบิดได้ แรงดันของไอน้ำนี้จึงสามารถนำมาใช้ประโยชน์ได้ ซึ่งการในหม้อต้มน้ำขนาดใหญ่นั้น แรงของไอน้ำที่พุ่งออกมา สามารถนำมาขับให้กังหันของแกนเจนเนอเรเตอร์หมุนได้เลยครับ"

ภาพที่วิศวกรหนุ่มวาดให้ผมดูทำให้ผมได้เข้าใจว่า เขาใช้แรงดันไอน้ำนี่เองในการทำให้เจนเนอเรเตอร์ทำงาน แต่ในโรงไฟฟ้าที่มีขนาดใหญ่มากๆ เราจะเอาอะไรมาต้มให้น้ำเดือดล่ะทีนี้

ผมคิดในใจ


"ประเด็นสำคัญสำหรับโรงไฟฟ้าประเภทนี้ คือ จะต้องหาพลังงานราคาถูกๆมาต้มน้ำให้เดือด ซึ่งก็อาจได้จากการเผาไหม้ขยะ หรือถ่านหิน หรือแก๊ส หรือน้ำมันก็ได้ครับน้า"

วิศวกรหนุ่ม ตอบเหมือนได้ยินสิ่งที่ผมคิด


"ถ้าเป็นโรงไฟฟ้าถ่านหิน จะเป็นการนำถ่านหินมาเผาไหม้ แล้วพลังงานความร้อนที่ได้จากการเผาไหม้ ก็จะนำมาต้มให้น้ำเดือด แล้วไอน้ำที่ได้ก็จะนำไปหันกังหันของเจนเนอเรเตอร์ ส่วนถ้าเป็นโรงไฟฟ้าชีวมวล ก็จะเป็นการนำของที่เหลือทิ้งเช่น แกลบ กากอ้อย เศษไม้ เศษฟาง หรือเศษอื่นๆ นำเป็นเชื้อเพลิงแทนที่จะใช้ถ่านหินเป็นเชื้อเพลิงไงครับน้า"


"โรงไฟฟ้าประเภทนี้ จะต้องมีการจัดการมลพิษที่อาจเกิดขึ้นจากขบวนการเผาไหม้เพื่อผลิตกระแสไฟฟ้า เช่นการจัดการเรื่องไอเสีย น้ำเสีย และกากของเสีย ซึ่งหากดูแลกันให้ดีก็ไม่มีปัญหาอะไร และไม่ได้น่ากลัวมากมากอย่างที่ใครๆคิดกันครับน้า แต่สิ่งที่จะเกิดแน่ๆและควบคุมไม่ได้เลยก็คือการเกิดความร้อนสะสมในภาวะแก๊สเรือนกระจกครับ"


"ไง เรือนกระจกคือไร"

ผมรีบถามต่อ เพราะรู้สึกเข้าเค้ากับโจทย์ข้อนี้แล้ว


"ก๊าซเรือนกระจก คือแก๊สที่ขัดขวางไม่ให้เกิดการระบายความร้อนออกไปจากโลก อุณหภูมิของอากาศรอบๆโลกที่เราอาศัยอยู่ ก็จะสูงขึ้น สูงขึ้น ส่งผลทำให้เกิดภาวะโลกร้อนขึ้นครับน้า แต่จริงๆ แล้วแรกเริ่มเดิมที ภาวะเรือนกระจกนั้นไม่ใช่สิ่งเลวร้ายนะครับ เป็นเพราะภาวะเรือนกระจกนี่แหละครับทำให้สิ่งมีชีวิตอาศัยอยู่บนโลกนี้ได้ เพราะก๊าซพวกนี้จะค่อยกันไม่ให้ตอนกลางวันร้อนเกินไป และในตอนกลางคืนก็คอยกันไม่ให้โลกเย็นเกินไป แต่พอมนุษย์ก่อให้เกิดก๊าซเรือนกระจกมากเกินความพอดี จึงทำให้การระบายความร้อนออกไปจากโลกทำได้น้อยลง ความร้อนจึงสะสมอยู่ภายในโลกมากขึ้น มากขึ้นไปเรื่อยๆครับ"


"แล้วโรงไฟฟ้าพอโรงถ่านหิน โรงชีวมวล ทำให้เกิดภาวะเรือนกระจกได้อย่างไง หือ..."

ผมยังสงสัยอยู่


"ก็โรงไฟฟ้าพวกนี้จะมีการเผาไหม้ โดยผลที่เกิดจากการเผาไหม้นั้น นอกจากจะเกิดความร้อนแล้วยังเกิดแก๊สขึ้นมาด้วย ซึ่งถึงแม้เราจะมีเครื่องกำจัดแก๊สพิษที่เกิดขึ้นแล้วก็ตาม แต่เราก็ไม่สามารถขจัดก๊าซคาร์บอนใดออกไซค์ที่เกิดขึ้นได้ ซึ่งก๊าซคาร์บอนใดออกไซค์นี่แหละครับ คือหนึ่งในก๊าซเรือนกระจกครับ"

"นอกจากนั้น ความร้อนที่เกิดขึ้นจากเผาไหม้ของเชื้อเพลิงในโรงไฟฟ้า ก็จะเสริมให้อุณหภูมิของโลกเพิ่มขึ้นด้วย โรงไฟฟ้าถ่านหิน และโรงไฟฟ้าชีวมวลจึงเป็นหนึ่งในจำเลยที่ทำให้เกิดภาวะเรือนกระจกครับ"

วิศวกรวัยละอ่อน อธิบายเป็นราวกับเป็น NGO ที่มักจะต่อต้านโรงไฟฟ้าโดยเฉพาะโรงไฟฟ้าถ่านหินและโรงไฟฟ้าชีวมวล


"ถ้าจะผลิตกระแสไฟฟ้าด้วยพลังงานสะอาด ก็จะต้องผลิตจากเขื่อน และผลิตจากพลังงานแสงอาทิตย์ครับ ซึ่งถึงแม้จะเข้าที แต่ก็ยังมีปัญหาอยู่ในครับ เช่นการสร้างเขื่อนจะทำให้เกิดน้ำท่วมป่าเป็นบริเวณกว้าง ชีวิตสัตว์ป่าและพืชพันธุ์ต่างๆ ก็จะถูกลายไปด้วยเขื่อน"


"ส่วนโรงงานไฟฟ้าพลังแสงอาทิตย์ก็จะต้องใช้พื้นที่โล่งจำนวนมากในการผลิต ซึ่งในความเป็นจริงแล้วแผงโซล่าเซลล์นั้น ยังมีประสิทธิภาพในการแปลงไฟฟ้าต่ำ รวมทั้งยังมีอายุการใช้งานสั้นด้วย ทำให้ต้นทุนในการผลิตกระแสไฟฟ้าโดยเฉลี่ยค่อนข้างสูง ซึ่งถ้ารัฐฯไม่สนับสนุนก็จะมีความเป็นไปได้ในเชิงพาณิชย์ค่อนข้างน้อยครับ"




เอาล่ะครับ

ถึงวันหนึ่ง คงมีทางเลือกในการผลิตกระแสไฟฟ้าที่มีต้นทุนต่ำ และมีผลเสียต่อสภาวะแวดล้อมน้อยที่สุดก็ได้นะครับ

แต่ตอนนี้ เราก็สรุปได้เบื้องต้นแล้วว่า โรงไฟฟ้าถ่านหิน และโรงไฟฟ้าชีวมวล จะก่อให้เกิดภาวะเรือนกระจกขึ้นมากได้ ส่วนโรงไฟฟ้าพลังน้ำ และโรงไฟฟ้าพลังแสงอาทิตย์ จะไม่ก่อให้เกิดปัญหาดังกล่าว


ดังนั้นกระบวนการผลิตไฟฟ้าในโรงไฟฟ้าที่ไม่ก่อให้เกิดแก๊สเรือนกระจกตามที่โจทย์ถามก็คือ ก. โรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ และ ง.  โรงไฟฟ้าพลังงานน้ำ ซึ่งคำตอบที่ถูกต้องก็คือข้อ 2. นั่นเอง

ใช่ไหมครับ...