ญี่ปุ่นเปิดตัวโรงไฟฟ้าจากความเค็มน้ำทะเล สร้างแรงดันผลิตไฟฟ้าแห่งที่ 2 ของโลกต่อจากเดนมาร์ก

ออสโมซิส - เบื้องหลังโรงไฟฟ้าจากความเค็ม

Fukuoka Area Waterworks Agency หรือการประปาของเมืองฟูกุโอกะในญี่ปุ่น เปิดใช้งานโรงไฟฟ้าจากความเค็ม หรือ  ที่เป็นทั้งแห่งแรกในเมือง แห่งแรกของประเทศ และเป็นแห่งที่ 2 ของโลก โดยโรงไฟฟ้าแห่งนี้เคลมว่าจะสามารถผลิตไฟฟ้าให้กับครัวเรือนได้ถึง 220 ครัวเรือนในแต่ละปี 

หลักการออสโมซิส

ทั้งนี้ โรงไฟฟ้าจากความเค็ม หรือ Osmotic Power Plant อาศัยหลักทางวิทยาศาสตร์ที่เรียกว่าออสโมซิสที่เกิดขึ้นเมื่อมีน้ำจืด กับน้ำทะเล กั้นด้วยแผ่นเยื่อที่ให้น้ำผ่านได้ แต่เกลือในน้ำผ่านทะลุไม่ได้ 

ด้วยเหตุนี้ น้ำจากฝั่งน้ำจืดจะผ่านเยื่อ หรือเรียกว่าเยื่อเลือกผ่าน (Selective membrane) ไปเพิ่มในฝั่งน้ำทะเล จนน้ำทะเลกับน้ำจืดมีความเข้มข้นเท่ากัน และระหว่างกระบวนนี้ จะเกิดความดันที่ฝั่งน้ำทะเล ตามกฎทางฟิสิกส์ในการเคลื่อนที่ของโมเลกุลน้ำ และถ้าหากสามารถนำเอาความดันตรงนี้ มาหมุนกังหันเพื่อผลิตไฟฟ้าได้ ก็จะได้แหล่งพลังงานที่ทั้งสะอาดและต่อเนื่อง 

การพัฒนาโรงไฟฟ้าจากการออสโมซิส

ถึงแม้หลักการจะสวยงามแค่ไหน แต่นับตั้งแต่มนุษยชาติรู้จักหลักการออสโมซิสในปี 1748 แต่เทคโนโลยีในอดีตไม่สามารถสร้างโรงไฟฟ้าจากความเค็มได้อย่างแพร่หลายได้ เนื่องจากต้องพิจารณาปัจจัยหลัก 3 อย่าง ได้แก่ น้ำทะเล น้ำจืด และแผ่นเยื่อสำหรับให้น้ำจืดผ่านได้แบบไม่มีโมเลกุลของเกลือไหลย้อนกลับ

ในอดีต การผลิตไฟฟ้าด้วยความเค็มต้องใช้ไฟฟ้าจ่ายไฟไปยังปั๊มสูบน้ำ ทั้งน้ำทะเลและน้ำจืดเป็นจำนวนมาก ไม่อย่างนั้นไฟฟ้าที่ผลิตออกมาได้จะน้อยกว่าพลังงานไฟฟ้าที่ใช้สูบน้ำ นอกจากนี้ เยื่อเลือกผ่านที่จะให้น้ำจืดไหลผ่านต้องมีขนาดใหญ่และปลอดภัย รวมถึงทนทานพอจะใช้งานได้ต่อเนื่องเป็นเวลานานอีกด้วย

โรงไฟฟ้าจากความเค็มในญี่ปุ่นและทั่วโลก

อย่างไรก็ตาม Fukuoka Area Waterworks Agency  ในญี่ปุ่น สามารถจัดการกับอุปสรรคต่าง ๆ และผลิตกระแสไฟฟ้าเชิงพาณิชย์ได้อย่างเป็นทางการ พร้อมปรับปรุงให้สามารถทำงานได้ต่อเนื่อง โดยคาดว่าในแต่ละปีจะผลิตไฟฟ้าได้กว่า 880,000 กิโลวัตต์ชั่วโมง (kwh) หรือเพียงพอต่อครัวเรือนกว่า 220 ครัวเรือน 

ส่งผลโครงการที่ฟูกุโอกะจะเป็นแห่งที่สองของโลก ต่อจากโรงไฟฟ้าในเดนมาร์กของบริษัทซอลท์พาวเวอร์ (SaltPower) ในเดนมาร์ก อีกทั้งยังเป็นแหล่งน้ำสะอาดที่ได้จากการนำน้ำเสียจากโรงงานที่บำบัดแล้วมาเป็นแหล่งผลิตไฟฟ้าด้วย 

นอกจากเดนมาร์ก กับญี่ปุ่นแล้ว ยังมีนอร์เวย์ เกาหลีใต้ และออสเตรเลีย ที่กำลังศึกษาความเป็นไปได้ในการผลิตไฟฟ้าด้วยความเค็มจากน้ำทะเล แต่ว่าทั้งหมดยังคงห่างไกลจากการผลิตไฟฟ้าเชิงพาณิชย์ในปัจจุบัน