กระแสไฟฟ้าจากสายฝน

นักวิทยาศาสตร์ด้านพลังงานหมุนเวียนยังคงเดินหน้าวิจัยและพัฒนาหาช่องทางใหม่ๆในการที่จะผลิตกระแสไฟฟ้าเพื่อนำมาตอบสนองความต้องการใช้พลังงานของมนุษย์เราอย่างไม่หยุดยั้ง โดยมีโจทย์หนึ่งในใจนั่นก็คือสภาพแวดล้อมในแต่ละสถานที่นั้นแตกต่างกัน พลังงานหมุนเวียนที่จะนำมาใช้ในการผลิตกระแสไฟฟ้าจึงมีความเหมาะสมหรือไม่เหมาะสมแตกต่างกันไป เช่น บางแห่งมีลมแรงแต่ไม่ค่อยมีแสงแดดมากนัก กังหันลมจึงเหมาะสมกว่าแผงพลังแสงอาทิตย์ หรือบางแห่งอยู่ใกล้แหล่งน้ำที่มีความแรงของกระแสน้ำมากเพียงพอ รหัสวิดน้ำจึงน่าจะตอบโจทย์ความต้องการได้ดีกว่ารูปแบบอื่นๆ เป็นต้น

และด้วยความตระหนักในเรื่องนี้ ทีมนักวิจัยและวิศวกรชาวจีนคณะหนึ่งจึงได้พัฒนาแผงพลังงานแสงอาทิตย์ชนิดใหม่ขึ้นมา เรียกว่าเป็นแผงโซลาร์เซลล์แบบไฮบริด ซึ่งเป็นการผสมผสานระหว่างแผงโซลาร์เซลล์แบบเก่าที่ใช้แสงอาทิตย์เป็นหลัก กับแผงแบบใหม่ที่ใช้ "น้ำฝน" เป็นตัวก่อกำเนิดพลังงาน

เทคโนโลยีดังกล่าว ใช้หลักการของปรากฏการณ์การเกิดกระแสไฟฟ้าจากการขัดถูหรือการเสียดสี (triboelectric effect) ซึ่งเกิดจากการถ่ายเทของอิเล็กตรอนระหว่างวัสดุสองอย่างขณะที่มีการสัมผัสกัน ทีมนักวิจัยได้สร้างสภาวะที่จะทำให้เกิดปรากฏการณ์ดังกล่าว (เรียกย่อๆว่า TENGs หรือมาจากชื่อเต็มๆว่า Triboelectric nanogenerators) โดยการเพิ่มแผ่นโพลีเมอร์ใสอีก 2 ชั้นลงบนแผงโซลาร์เซลล์แบบทั่วๆไป เมื่อฝนตกกระแทกลงมา แผ่นโพลีเมอร์ชั้นบนซึ่งทำมาจากพอลิไดเมทิลซิโลเซน (polydimethylsiloxane :PDMS) จะถูกกดให้ไปสัมผัสกับโพลีเมอร์ชั้นล่างซึ่งจะกลายสถานะเป็นเสมือนขั้วไฟฟ้าที่เชื่อมระหว่าง TENGs และแผงโซลาร์ที่อยู่ด้านล่างสุด

ถึงแม้ว่าในขั้นตอนของการวิจัยนี้ กระแสไฟฟ้าที่ได้จากปฏิกริยาดังกล่าวจะยังมีไม่มาก แต่อย่างน้อยมันก็พิสูจน์ว่าอุปกรณ์ชนิดนี้ สามารถให้กำเนิดกระแสไฟฟ้าและต่อยอดให้เป็นการทดลองในขนาดที่ใหญ่ขึ้นได้ อีกทั้งยังแสดงให้เห็นว่า รอบๆตัวเรายังมีพลังงานที่สามารถรวบรวมหรือเก็บเกี่ยวมาผลิตกระแสไฟฟ้าได้ นักวิทยาศาสตร์ยกตัวอย่างไฟฟ้าสถิตที่มีอยู่ตามเสื้อผ้า ล้อรถยนต์ และจอคอมพิวเตอร์แบบทัชสกรีน (จอแบบสัมผัส)

จากหนังสือพิมพ์ฐานเศรษฐกิจ ปีที่ 38 ฉบับที่ 3,348 วันที่ 15 - 17 มีนาคม พ.ศ. 2561