ญี่ปุ่นเปิดโรงไฟฟ้าพลังงานออสโมซิสแห่งแรกในเอเชีย เปลี่ยนกระแสของเสียเป็นไฟฟ้าตลอด 24 ชั่วโมง

ใช้เวลาอ่าน 11 นาที
ญี่ปุ่นเปิดโรงไฟฟ้าพลังงานออสโมซิสแห่งแรกในเอเชีย เปลี่ยนกระแสของเสียเป็นไฟฟ้าตลอด 24 ชั่วโมง

พลิกจุดอ่อนสำคัญของพลังงานหมุนเวียน

แผงโซลาร์เซลล์หยุดผลิตไฟฟ้าเมื่อดวงอาทิตย์ตก กังหันลมชะงักเมื่อสายลมสงบ แม้แต่เขื่อนพลังน้ำก็ยังผลิตไฟฟ้าได้น้อยลงในช่วงแล้งยาวนาน การปฏิวัติพลังงานหมุนเวียนใช้เวลาหลายทศวรรษค้นหาแหล่งพลังงานสะอาดที่เดินเครื่องได้ต่อเนื่องทุกชั่วโมง โดยไม่ต้องคอยตรวจพยากรณ์อากาศก่อน ในเดือนสิงหาคม 2025 โรงงานขนาดเล็กแห่งหนึ่งบนชายฝั่งทางตอนใต้ของญี่ปุ่นเริ่มทำสิ่งนั้นได้ ด้วยการผลิตไฟฟ้าจากความต่างทางเคมีระหว่างน้ำจืดกับน้ำเค็ม โรงงานแห่งนี้ตั้งอยู่ภายในศูนย์แปรรูปน้ำทะเลเป็นน้ำจืดอุมิโนนากามิจิ นาตะ ในเมืองฟุกุโอกะ และเป็นโรงไฟฟ้าพลังงานออสโมซิสที่เดินเครื่องจริงแห่งแรกในเอเชีย อีกทั้งเป็นโรงไฟฟ้าเชิงพาณิชย์ประเภทนี้แห่งที่สองของโลกที่ผลิตไฟฟ้าได้ต่อเนื่อง ต่อจากโรงงานในเดนมาร์กที่เปิดดำเนินการในปี 2023 สำหรับประเทศที่นำเข้าเชื้อเพลิงฟอสซิลส่วนใหญ่และเผชิญแรงกดดันให้ลดการปล่อยคาร์บอนเพิ่มขึ้น การเริ่มเดินเครื่องครั้งนี้จึงเป็นมากกว่าการทดลองในท้องถิ่น แต่เป็นการทดสอบจริงว่า มหาสมุทรที่รายล้อมญี่ปุ่นจะกลายเป็นแหล่งพลังงานสะอาดพื้นฐานที่จ่ายไฟได้สม่ำเสมอหรือไม่

สารบัญ
  1. พลิกจุดอ่อนสำคัญของพลังงานหมุนเวียน
  2. หลักฟิสิกส์เงียบ ๆ เบื้องหลังพลังงานสีน้ำเงิน
  3. ทางออกแบบหมุนเวียนสำหรับปัญหาชายฝั่ง
  4. บทเรียนจากการลองผิดลองถูกนานนับทศวรรษ
  5. กำลังผลิตไม่มาก แต่ให้คุณค่าอย่างสม่ำเสมอ
  6. การแข่งขันระดับโลกเพื่อพัฒนาเยื่อให้ดีขึ้น
  7. ประเด็นสำคัญ

โรงงานแห่งนี้ซึ่งรู้จักกันในชื่อมามิซูเปีย เริ่มดำเนินงานอย่างเป็นทางการพร้อมพิธีเปิดเมื่อวันที่ 5 สิงหาคม 2025 ต่างจากโรงไฟฟ้าทั่วไปตรงที่ไม่เผาเชื้อเพลิงและไม่ปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ นอกจากกังหันหนึ่งตัวแล้ว แทบไม่มีชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหว ที่สำคัญ โรงงานไม่ต้องพึ่งแสงแดด ความเร็วลม หรือปริมาณฝนตามฤดูกาล โรงงานใช้หลักการที่เรียกว่าออสโมซิสแบบหน่วงความดัน ซึ่งมักย่อว่า PRO เพื่อดึงพลังงานที่ใช้งานได้จากแนวโน้มตามธรรมชาติของน้ำที่จะปรับสมดุลความเข้มข้นของเกลือ ระบบนำกระแสของเสียสองชนิดที่เมืองผลิตอยู่แล้วมาใช้ร่วมกัน ได้แก่ น้ำเกลือเข้มข้นจากกระบวนการแปรรูปน้ำทะเล และน้ำเสียที่ผ่านการบำบัดจากโรงบำบัดน้ำเสีย ทำให้ผลิตไฟฟ้าได้ราว 880000 กิโลวัตต์ชั่วโมงต่อปี ปริมาณดังกล่าวเพียงพอที่จะรองรับความต้องการไฟฟ้าส่วนสำคัญของศูนย์แปรรูปน้ำทะเลเป็นน้ำจืด และเทียบเท่ากับการใช้ไฟฟ้าของครัวเรือนญี่ปุ่นทั่วไป 220 ถึง 300 ครัวเรือน ผู้ดำเนินงานระบุว่าอัตราการใช้กำลังผลิตอยู่ที่เกือบ 90 เปอร์เซ็นต์ ซึ่งเป็นความสม่ำเสมอระดับที่โรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์และลมจะทำได้ก็ต่อเมื่อติดตั้งแบตเตอรี่สำรองราคาแพง

โฆษณา

หลักฟิสิกส์เงียบ ๆ เบื้องหลังพลังงานสีน้ำเงิน

การทำความเข้าใจการทำงานของโรงไฟฟ้าในฟุกุโอกะเริ่มได้จากกระบวนการพื้นฐานทางชีววิทยา ออสโมซิสเป็นแรงเดียวกับที่ช่วยให้รากไม้ดูดน้ำจากดิน และป้องกันไม่ให้เซลล์มนุษย์ยุบตัวเมื่ออยู่ท่ามกลางของเหลว เมื่อสารละลายสองชนิดที่มีความเข้มข้นของเกลือต่างกันอยู่คนละด้านของเยื่อเลือกผ่าน โมเลกุลของน้ำจะเคลื่อนจากด้านที่มีเกลือน้อยกว่าไปยังด้านที่มีเกลือมากกว่าโดยธรรมชาติ เพื่อพยายามปรับความเข้มข้นให้สมดุล ส่วนไอออนของเกลือมีขนาดใหญ่เกินกว่าจะผ่านเยื่อได้ จึงมีเพียงน้ำที่เคลื่อนผ่าน ภายในห้องแรงดันปิด การเคลื่อนที่นี้ทำให้ทั้งปริมาตรและแรงดันทางด้านน้ำเค็มเพิ่มขึ้น วิศวกรนำแรงดันดังกล่าวผ่านกังหันให้หมุนเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ผลลัพธ์คือไฟฟ้าที่ผลิตจากความแตกต่างทางเคมีระหว่างแหล่งน้ำสองแห่งเท่านั้น

ระบบที่เดินเครื่องในฟุกุโอกะใช้รูปแบบหนึ่งของออสโมซิสแบบหน่วงความดัน ในระบบ PRO มาตรฐานที่ใช้น้ำทะเลกับน้ำจืด กระบวนการทางเคมีทำงานได้ดีที่สุดเมื่อมีความต่างแรงดันประมาณ 26 บาร์ หรือใกล้เคียงกับแรงดันที่ก้นแท่งน้ำสูง 270 เมตร โรงงานฟุกุโอกะพัฒนาจากแบบจำลองตามตำรา โดยป้อนน้ำเกลือเข้มข้นที่เหลือจากกระบวนการแปรรูปน้ำทะเลเป็นน้ำจืด แทนการใช้น้ำทะเลทั่วไป ส่วนด้านน้ำจืด โรงงานใช้น้ำเสียที่ผ่านการบำบัดและส่งมาตามท่อจากโรงบำบัดน้ำเสียใกล้เคียง แซนดรา เคนทิช วิศวกรเคมีจากมหาวิทยาลัยเมลเบิร์น อธิบายว่าการจับคู่กระแสน้ำสองชนิดนี้ทำให้ช่องว่างของความเค็มกว้างขึ้น และดึงพลังงานที่มีอยู่จากกระบวนการได้มากกว่าระบบที่ใช้น้ำทะเลทั่วไป ดร. อาลี อัลตาอี ผู้เชี่ยวชาญด้านแหล่งน้ำทางเลือกจากมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีซิดนีย์ ระบุว่าเดิมทีมีการผสมน้ำทั้งสองกระแสก่อนปล่อยทิ้งอยู่แล้ว การติดตั้งเยื่อและกังหันไว้ระหว่างทางจึงช่วยเก็บเกี่ยวพลังงานที่มิฉะนั้นจะสูญสลายไปในทะเล

โฆษณา

ทางออกแบบหมุนเวียนสำหรับปัญหาชายฝั่ง

ฟุกุโอกะอาจไม่ใช่มหานครที่เห็นได้ชัดว่ากำลังเผชิญวิกฤตน้ำ แต่ภูมิศาสตร์ทำให้ภูมิภาคนี้ต้องวางแผนอย่างรอบคอบ เขตมหานครโดยรวมมีประชากรราว 2.6 ล้านคน และไม่มีแม่น้ำสายใหญ่ในบริเวณใกล้เคียง ทำให้ไม่อาจพึ่งพาฝนเป็นแหล่งน้ำดื่มเพียงแหล่งเดียวได้อย่างแน่นอน นับตั้งแต่ปี 2005 ศูนย์แปรรูปน้ำทะเลเป็นน้ำจืดอุมิโนนากามิจิ นาตะ ช่วยรักษาเสถียรภาพของน้ำประปาในพื้นที่ด้วยการผลิตน้ำจืดจากน้ำทะเลในอัตราราว 50000 ลูกบาศก์เมตรต่อวัน กระบวนการนี้แม้จำเป็นต่อการดำรงชีวิต แต่ก็ก่อให้เกิดผลพลอยได้ที่จัดการยาก น้ำเกลือเข้มข้นซึ่งมักมีความเค็มใกล้ 8 เปอร์เซ็นต์ต้องได้รับการกำจัดอย่างระมัดระวัง เพื่อหลีกเลี่ยงความเสียหายต่อระบบนิเวศทางทะเลในท้องถิ่น

โรงไฟฟ้าพลังงานออสโมซิสเปลี่ยนมุมมองต่อของเสียเหล่านี้ให้กลายเป็นทรัพยากร แทนที่จะมองน้ำเกลือเข้มข้นเป็นภาระต่อสิ่งแวดล้อมที่ต้องเจือจางและปล่อยทิ้ง ผู้ดำเนินงานกลับส่งน้ำดังกล่าวผ่านชุดเยื่อเลือกผ่านให้ทำงานร่วมกับน้ำเสียที่ผ่านการบำบัด แรงดันจากน้ำจืดที่ไหลผ่านเยื่อจะเพิ่มแรงดันฝั่งน้ำเกลือ ขับเคลื่อนกังหัน และท้ายที่สุดได้น้ำที่เจือจางลงซึ่งปล่อยคืนสู่ธรรมชาติได้โดยกระทบระบบนิเวศน้อยกว่า กล่าวอีกนัยหนึ่ง โรงงานเปลี่ยนปัญหาการกำจัดของเสียสองอย่างให้เป็นกระแสพลังงานเดียว ไฟฟ้าที่ผลิตได้จะถูกส่งกลับไปใช้ในศูนย์แปรรูปน้ำทะเลเป็นน้ำจืด ช่วยลดค่าใช้จ่ายในการดำเนินงานและลดการดึงไฟฟ้าจากโครงข่ายทั่วไป เคนจิ ฮิโรคาวะ หัวหน้าศูนย์แปรรูปน้ำทะเลเป็นน้ำจืด อธิบายว่าโรงงานแห่งนี้เป็นก้าวแรกเล็ก ๆ ไม่ใช่ทางออกที่สมบูรณ์ คำอธิบายดังกล่าวเหมาะกับเทคโนโลยีที่ยังต้องพิสูจน์ตัวเองในระดับเชิงพาณิชย์ แต่ก็สะท้อนความมุ่งหมายที่กว้างกว่านั้น เมืองชายฝั่งทั่วโลกเผชิญปัญหาคู่กันแบบเดียวกัน คือความต้องการพลังงานที่เพิ่มขึ้นและการกำจัดน้ำเกลือเข้มข้น ตัวอย่างจากฟุกุโอกะแสดงให้เห็นแนวทางจัดการทั้งสองเรื่องไปพร้อมกัน

โฆษณา

บทเรียนจากการลองผิดลองถูกนานนับทศวรรษ

แนวคิดการผลิตพลังงานจากความต่างของระดับความเค็มไม่ใช่เรื่องใหม่ นักวิจัยชาวอเมริกันเสนอแนวคิดนี้เป็นครั้งแรกในปี 1976 ในวารสาร Journal of Membrane Science นานกว่าสามทศวรรษที่ทฤษฎีแทบไม่ได้รับการพัฒนาต่อ จนกระทั่งสแตตคราฟต์ บริษัทสาธารณูปโภคของนอร์เวย์ เริ่มสร้างระบบจริงจัง ในเดือนพฤศจิกายน 2009 สแตตคราฟต์เปิดโรงงานต้นแบบ PRO แห่งแรกที่เมืองทอฟเต ริมฟยอร์ดออสโล โดยหวังพิสูจน์ว่าพลังงานออสโมซิสจะสามารถแข่งขันในตลาดจริงได้ โรงงานตั้งเป้ากำลังผลิตไว้ที่ 10 กิโลวัตต์ แต่ในทางปฏิบัติผลิตได้เพียง 2 ถึง 4 กิโลวัตต์ ในเดือนมกราคม 2014 สแตตคราฟต์ยุติโครงการ โดยประกาศว่าประสิทธิภาพของเยื่อยังต่ำเกินกว่าจะคุ้มค่าเชิงพาณิชย์

ความล้มเหลวในนอร์เวย์กลายเป็นอุทาหรณ์ถึงช่องว่างระหว่างเคมีในห้องปฏิบัติการกับเศรษฐศาสตร์ระดับอุตสาหกรรม ความหนาแน่นกำลังไฟฟ้าของเยื่อกลายเป็นตัวชี้วัดสำคัญ งานวิจัยที่ตีพิมพ์ในวารสารวิชาการชี้ว่า ระบบออสโมซิสต้องผลิตพลังงานได้ราว 5 วัตต์ต่อพื้นที่เยื่อหนึ่งตารางเมตร จึงจะเข้าใกล้ความคุ้มค่าทางการเงิน แต่โรงงานทอฟเตทำได้เพียง 1 ถึง 3 วัตต์ต่อตารางเมตร เยื่อมีราคาแพงเกินไป อุดตันเร็วเกินไป และปล่อยให้น้ำไหลผ่านน้อยเกินกว่าจะคุ้มกับพลังงานที่ต้องใช้ในการสูบ ตลอดทศวรรษถัดมา เทคโนโลยีนี้จึงซบเซาอยู่ในโครงการนำร่องและบทความวิชาการ ขณะที่ต้นทุนพลังงานแสงอาทิตย์และพลังงานลมลดลงอย่างรวดเร็ว

โฆษณา

โรงงานฟุกุโอกะพยายามหลีกเลี่ยงอุปสรรคนั้นด้วยการเลือกสถานที่ให้เหมาะสมยิ่งขึ้น แทนที่จะรอความก้าวหน้าด้านวัสดุ เนื่องจากศูนย์มีการผลิตน้ำเกลือเข้มข้นสูงมากอยู่แล้วและรับน้ำเสียที่ผ่านการบำบัดมาใช้ ความต่างของระดับความเค็มจึงสูงกว่าการจับคู่น้ำทะเลกับน้ำจืดตามปกติมาก ช่องว่างที่กว้างขึ้นทำให้เทคโนโลยีเยื่อที่มีอยู่ ซึ่งยังไม่สมบูรณ์นัก สามารถดึงพลังงานสุทธิได้มากพอให้โรงงานคุ้มค่าต่อการเดินเครื่อง อากิฮิโกะ ทานิโอกะ ผู้เชี่ยวชาญในสาขานี้ ชื่นชมความสำเร็จครั้งสำคัญและศักยภาพในวงกว้าง

การนำไปใช้ได้สำเร็จครั้งนี้ถือเป็นความสำเร็จครั้งสำคัญ ผมหวังว่าจะมีการขยายผลไปทั่วโลก

บริษัท SaltPower จากเดนมาร์กพิสูจน์แนวคิดนี้ไปแล้วว่าใช้ได้จริง ด้วยโรงงานเชิงพาณิชย์ที่เดินเครื่องต่อเนื่องในเมืองมาเรียเกอร์เมื่อปี 2023 ขณะนี้โรงงานขนาดใหญ่กว่าในญี่ปุ่นได้เพิ่มข้อมูลจากเอเชีย และแสดงให้เห็นว่า PRO สามารถทำงานร่วมกับโครงสร้างพื้นฐานด้านน้ำของเทศบาลที่มีอยู่ได้

กำลังผลิตไม่มาก แต่ให้คุณค่าอย่างสม่ำเสมอ

เมื่อเทียบกับโครงข่ายไฟฟ้าขนาดใหญ่ โรงไฟฟ้าพลังงานออสโมซิสในฟุกุโอกะมีขนาดเล็กมาก กำลังผลิตต่อเนื่องเฉลี่ยอยู่ที่ประมาณ 100 กิโลวัตต์ ซึ่งน้อยจนแทบไม่มีนัยสำคัญเมื่อเทียบกับกำลังผลิตหลายร้อยเมกะวัตต์ของฟาร์มกังหันลมนอกชายฝั่งหรือโรงไฟฟ้าก๊าซ โครงการนี้มีต้นทุนราว 4.38 ล้านดอลลาร์ สะท้อนว่าพลังงานจากเทคโนโลยีนี้ยังไม่ถูก เกือบทั้งหมดของไฟฟ้าที่ผลิตได้ถูกนำกลับไปใช้กับศูนย์แปรรูปน้ำทะเลเป็นน้ำจืดเอง จึงทำหน้าที่คล้ายระบบนำพลังงานกลับมาใช้ในกระบวนการ มากกว่าเป็นเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบแยกส่วนที่จ่ายไฟให้เมือง

อย่างไรก็ดี ขนาดไม่ใช่ตัวชี้วัดความสำคัญเพียงอย่างเดียว แม้กำลังผลิตจะน้อย แต่โรงงานชดเชยด้วยความแน่นอน อัตราการใช้กำลังผลิต 90 เปอร์เซ็นต์หมายความว่าระบบผลิตไฟฟ้าได้ทั้งในช่วงไต้ฝุ่น คืนที่ลมสงบ และฤดูหนาวที่มีเมฆมาก แผงโซลาร์เซลล์บนพื้นที่เท่าสนามฟุตบอลสองแห่งอาจผลิตไฟฟ้าต่อปีได้ใกล้เคียงกันตามการคำนวณ แต่เมฆ ความมืดในยามค่ำคืน และมุมของดวงอาทิตย์ตามฤดูกาลทำให้ผลผลิตจริงแปรผัน ผู้ดูแลโครงข่ายต้องชดเชยความผันผวนเหล่านี้ด้วยกำลังไฟฟ้าสำรองที่พร้อมเดินเครื่องหรือระบบแบตเตอรี่ ในทางกลับกัน พลังงานออสโมซิสมีรูปแบบการผลิตไฟฟ้าที่คงที่ ทำให้ผู้ให้บริการสาธารณูปโภคจัดตารางได้อย่างมั่นใจ

โฆษณา

ระบบนี้ยังมีเหตุผลทางเศรษฐกิจเมื่อพิจารณาตามบริบท งานศึกษาในปี 2024 ที่ตีพิมพ์ใน Chemical Engineering Science กล่าวถึงการปรับปรุงเยื่อรูปแบบใหม่ที่อาจช่วยพัฒนาการผลิตพลังงานอย่างยั่งยืนจากความต่างของระดับความเค็ม ขณะที่การวิเคราะห์ด้านเทคนิคและเศรษฐศาสตร์ของ PRO ซึ่งตีพิมพ์ใน Frontiers in Energy Research ยืนยันว่าการติดตั้ง PRO ร่วมกับโรงงานแปรรูปน้ำทะเลเป็นน้ำจืดเป็นหนึ่งในแนวทางที่มีโอกาสคุ้มค่าเชิงพาณิชย์มากกว่าสำหรับเทคโนโลยีนี้ เหตุผลนั้นเรียบง่าย คือมีการผลิตน้ำเกลือเข้มข้นอยู่แล้วโดยไม่มีต้นทุนเพิ่มเติม และน้ำเสียก็ไหลอยู่แล้ว โรงงานไม่จำเป็นต้องซื้อเชื้อเพลิงหรือสร้างท่อส่งพาดผ่านพื้นที่ธรรมชาติ เพียงแทรกตัวเข้าไปในวงจรการใช้น้ำที่มีอยู่เดิม

การแข่งขันระดับโลกเพื่อพัฒนาเยื่อให้ดีขึ้น

แม้ฟุกุโอกะจะสร้างความหวังให้กับอุตสาหกรรมพลังงานออสโมซิส แต่เทคโนโลยียังคงเผชิญความท้าทายด้านวัสดุ สำนักงานพลังงานหมุนเวียนระหว่างประเทศประเมินว่า ศักยภาพทางเทคนิคทั่วโลกของพลังงานจากความต่างระดับความเค็มอาจสูงถึง 647 กิกะวัตต์ และ 5177 เทราวัตต์ชั่วโมงต่อปี แม้ข้อจำกัดด้านภูมิศาสตร์และวิศวกรรมจะทำให้ศักยภาพที่ใช้ได้จริงต่ำกว่านี้มาก หากต้องการให้ศักยภาพดังกล่าวมีความหมาย เยื่อจะต้องมีราคาถูกลง ทนทานขึ้น และอุดตันยากขึ้น IRENA ระบุว่าต้นทุนเยื่อเป็นอุปสรรคสำคัญ ขณะที่นักวิจัยยังคงค้นหาวัสดุที่ช่วยให้น้ำไหลผ่านได้เร็วขึ้น พร้อมต้านทานการสะสมของสารอินทรีย์และแร่ธาตุ

ญี่ปุ่นมีแรงจูงใจทางการค้าในการเป็นผู้นำการวิจัย ตามข้อมูลของรัฐบาลญี่ปุ่น บริษัทในประเทศครองส่วนแบ่งตลาดเยื่อสำหรับการแปรรูปน้ำทะเลเป็นน้ำจืดทั่วโลกราว 60 เปอร์เซ็นต์แล้ว ความก้าวหน้าของเยื่อสำหรับพลังงานออสโมซิสอาจช่วยเสริมความเป็นผู้นำด้านอุตสาหกรรม พร้อมเปิดตลาดส่งออก เคียววะคิเดน อินดัสทรี บริษัทวิศวกรรมที่จัดหาเยื่อและชุดกังหันให้โรงงานฟุกุโอกะ ระบุว่ามีเป้าหมายสร้างโรงงานที่ใหญ่ขึ้น 5 ถึง 10 เท่า หากโครงการนำร่องทำงานได้ดีตลอดช่วงทดสอบหลายปี ลูกค้ากลุ่มแรกที่เห็นได้ชัดคือภูมิภาคที่พึ่งพาการแปรรูปน้ำทะเลเป็นน้ำจืดอยู่แล้ว โดยเฉพาะตะวันออกกลาง ซึ่งโรงงานแต่ละแห่งสามารถผลิตน้ำจืดได้มากกว่า 900000 ลูกบาศก์เมตรต่อวัน

โฆษณา

โครงการนำร่องยังคงเกิดขึ้นทั่วโลก มีการสร้างต้นแบบและจัดการสาธิตในนอร์เวย์ เกาหลีใต้ ออสเตรเลีย สเปน และกาตาร์ ดร. อัลตาอี ระบุว่า มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีซิดนีย์มีโรงงานต้นแบบของตนเอง ซึ่งอาจกลับมาเดินเครื่องได้หากได้รับเงินทุนจากรัฐบาล โดยใช้ทะเลสาบน้ำเค็มในรัฐนิวเซาท์เวลส์เป็นแหล่งทรัพยากร โรงงานฟุกุโอกะไม่จำเป็นต้องมีขนาดใหญ่โตจึงจะสร้างอิทธิพลได้ แต่ต้องพิสูจน์ให้เห็นว่าเยื่อ ปั๊ม และความคุ้มค่าทางเศรษฐกิจสามารถรองรับการเดินเครื่องต่อเนื่องได้นานพอที่จะดึงดูดการลงทุนขนาดใหญ่ หากทำได้ เมืองชายฝั่งที่มีโครงสร้างพื้นฐานสำหรับแปรรูปน้ำทะเลเป็นน้ำจืดอาจพบว่าตนเองมีแหล่งพลังงานสะอาดพื้นฐานที่จ่ายไฟได้สม่ำเสมออยู่โดยไม่คาดคิด

ประเด็นสำคัญ

  • โรงไฟฟ้าพลังงานออสโมซิสแห่งแรกของญี่ปุ่นเริ่มดำเนินงานเมื่อวันที่ 5 สิงหาคม 2025 ที่ศูนย์แปรรูปน้ำทะเลเป็นน้ำจืดอุมิโนนากามิจิ นาตะ ในเมืองฟุกุโอกะ ทำให้เป็นโรงงานประเภทนี้แห่งแรกในเอเชีย และเป็นโรงงานเชิงพาณิชย์แห่งที่สองของโลกที่ผลิตไฟฟ้าได้ต่อเนื่อง ต่อจากโรงงานในเดนมาร์กที่เปิดในปี 2023
  • โรงงานใช้หลักออสโมซิสแบบหน่วงความดัน ผลิตไฟฟ้าราว 880000 กิโลวัตต์ชั่วโมงต่อปี โดยอาศัยความต่างของระดับความเค็มระหว่างน้ำเกลือเข้มข้นจากกระบวนการแปรรูปน้ำทะเลเป็นน้ำจืดกับน้ำเสียที่ผ่านการบำบัด
  • โรงงานมีอัตราการใช้กำลังผลิตใกล้ 90 เปอร์เซ็นต์ จึงผลิตไฟฟ้าได้ต่อเนื่องโดยไม่ขึ้นกับสภาพอากาศหรือช่วงเวลา ให้ความมั่นคงที่พลังงานแสงอาทิตย์และลมไม่อาจทำได้หากไม่มีระบบกักเก็บพลังงาน
  • โครงการนำกระแสของเสียสองชนิดที่มีอยู่แล้วกลับมาใช้ใหม่ ช่วยลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมจากการกำจัดน้ำเกลือเข้มข้น พร้อมลดการใช้พลังงานของโรงงานแปรรูปน้ำทะเลเป็นน้ำจืดได้ส่วนหนึ่ง
  • เทคโนโลยีเยื่อยังเป็นความท้าทายหลัก ความพยายามก่อนหน้านี้ รวมถึงโรงงานต้นแบบในนอร์เวย์ที่ยุติโครงการในปี 2014 ล้มเหลวเพราะประสิทธิภาพของเยื่อต่ำเกินกว่าจะคุ้มกับต้นทุน
  • บริษัทญี่ปุ่นครองตลาดเยื่อสำหรับการแปรรูปน้ำทะเลเป็นน้ำจืดทั่วโลกราว 60 เปอร์เซ็นต์ ทำให้ประเทศมีทั้งแรงจูงใจทางอุตสาหกรรมและความเชี่ยวชาญทางเทคนิคในการขยายการใช้พลังงานออสโมซิส
  • หากโครงการนำร่องประสบความสำเร็จ วิศวกรตั้งเป้าสร้างโรงงานที่ใหญ่ขึ้น 5 ถึง 10 เท่า โดยภูมิภาคที่พึ่งพาการแปรรูปน้ำทะเลเป็นน้ำจืดอย่างตะวันออกกลางมีแนวโน้มเป็นตลาดขยายโครงการที่สำคัญ
แชร์บทความนี้

เรื่องที่คุณอาจชอบ