พัฒนา “โลหะฉลาด” ทำเครื่องจักรกลความร้อนผลิตไฟฟ้า

มจธ.- จากแนวโน้มการใช้กระแสไฟฟ้าของไทยที่เพิ่มมากขึ้นทุกปี จนหวั่นเกิดภาวะขาดแคลนไฟฟ้า และโรงไฟฟ้าในปัจจุบันก็พึ่งพาเชื้อเพลิงฟอสซิลที่มีอยู่อย่างจำกัดและใช้ได้ต่อไปไม่เกิน 25 ปี จึงมีการพัฒนาแหล่งพลังงานทางเลือก ซึ่งทีมวิจัย มจธ.ได้ร่วมในกระแสดังกล่าว โดยพัฒนาโลหะฉลาดเพื่อนำไปใช้ในการผลิตกระแสไฟฟ้าจกความร้อนเหลือทิ้งในโรงงาน

ผศ.ดร.อนรรฆ ขันธะชวนะ ผู้ช่วยอธิการบดีอาวุโสฝ่ายกิจการนานาชาติ และอาจารย์ประจำภาควิชาวิศวกรรมเครื่องกล หัวหน้าทีมวิจัยสมาร์ทแล็บ (SMART LAB) และอาจารย์หลักสูตรวิศวกรรมชีวภาพ คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี (มจธ.) เผยว่า ทีมวิจัยมีแนวคิดนำพลังงานความร้อนที่เหลือใช้ในโรงงานอุตสาหกรรมและบ่อน้ำร้อนตามธรรมชาติ ซึ่งถูกปล่อยทิ้งเข้าสู่สิ่งแวดล้อม ซึ่งหากนำพลังงานที่เหลือใช้ดังกล่าวมาผลิตกระแสไฟฟ้าได้ คาดว่าจะทำให้เกิดความคุ้มค่าในการใช้พลังงานมากยิ่งขึ้น

งานวิจัยได้ประยุกต์ใช้โดยการนำเอาเทคโนโลยีด้านโลหะฉลาด (Smart Material) หรือโลหะผสมจำรูป (Shape Memory Alloy) มาเป็นต้นกำลังในเครื่องจักรกลความร้อน โดยใช้หลักการยืดหดของขดลวดสปริง ร่วมกับกระบวนการออกแบบโครงสร้างทางวิศวกรรม ทำให้เครื่องจักรหมุนและเมื่อสัมผัสกับน้ำร้อนที่มีอุณหภูมิ 60 องศาเซลเซียส จะทำให้เกิดพลังงานกลไปปั่นเครื่องกำเนิดไฟฟ้า (Generator) ก่อให้เกิดการผลิตกระแสไฟฟ้าขึ้น โดยผลลัพธ์ที่ได้สามารถต่อยอดเป็นเครื่องผลิตกระแสไฟฟ้าขนาดเล็กเพื่อใช้ในโรงงานหรือใช้ตามบ้านเรือน ตลอดจนสามารถพัฒนาต่อยอดเป็นเครื่องผลิตกระแสไฟฟ้าขนาดใหญ่ ซึ่งสามารถสนับสนุนการผลิตกระแสไฟฟ้าของประเทศไทยต่อไปในอนาคตได้

“ไอเดียของงานวิจัยนี้คือ การนำดีไซน์ของเครื่องกลมาประกอบกับวัสดุฉลาดเพื่อให้เกิดการขับเคลื่อนโดยไม่ต้องใช้มอเตอร์หรือใช้เชื้อเพลิงใดๆ มาเป็นต้นกำลังในการขับเคลื่อนนอกจากน้ำร้อน ซึ่งเป็นน้ำร้อนที่ไม่ต้องลงทุน เป็นการนำเอาน้ำร้อนจากบ่อน้ำร้อนหรือน้ำร้อนที่ถูกปล่อยทิ้งจากโรงงานอุตสาหกรรมที่มีอยู่เป็นจำนวนมากมาใช้ให้เกิดคุณค่ามากที่สุด ซึ่งที่ผ่านมายังไม่เคยมีสิ่งประดิษฐ์ใดที่สามารถนำน้ำร้อนดังกล่าวเอาไปใช้ประโยชน์ได้”  ผศ.ดร.อนรรฆ กล่าว

 สำหรับจุดเด่นของการออกแบบงานชิ้นนี้ คือ โดยทั่วไปหากน้ำไม่เดือดหรือร้อนไม่ถึง 100 องศาเซลเซียส จะไม่สามารถนำไปผลิตไอน้ำเพื่อปั่นกระแสไฟฟ้าได้ แต่งานของทีมวิจัยสามารถใช้น้ำร้อนอุณหภูมิต่ำๆ มาขับเคลื่อนในการผลิตกระแสไฟฟ้าได้ โดยแค่นำเครื่องกลวางในน้ำร้อน ก็สามารถผลิตไฟฟ้าได้ โดยไม่มีของเสียจากการผลิตไฟฟ้า เพราะเป็นการเปลี่ยนจากน้ำร้อนให้เป็นพลังงาน ซึ่งถือเป็นพลังงานสะอาด (Clean energy) และผลงานวิจัยนี้ได้รับรางวัลรองชนะเลิศจากทรูอินโนเวชั่นเมื่อปี 2556ที่ผ่านมา