แหล่งพลังงานในอีก 30 ปีข้างหน้า

[teetotal]

แหล่งพลังงานในอีก 30 ปีข้างหน้า
เคยคิดเล่นๆ กันไหมว่า ในอนาคต อีก 30 ปีข้างหน้า แหล่งพลังงาน ที่ถูกนำมาใช้จะเป็นอะไร
การเปลี่ยนแปลงนี้ อาจจะกระทบต่อหุ้นกลุ่มพลังงานบ้างไม่มากก็น้อย

ผมเอาที่อ่านๆ เจอๆ มา ลองประติดประต่อกัน

เมื่อ น้ำมันค่อยๆ หมดไปเรื่อยๆ   สัดส่วนการใช้น้ำมันน่าจะน้อยลง เรื่อยๆ
เทคโนโลยีด้านพลังงานแสงอาทิตย์ น่าจะถูกพัฒนาไปอย่างมาก จนมีใช้กันทุกครัวเรือน เป็นปกติ

เทคโนโลยี การแยกน้ำ ด้วยไฟฟ้าให้เป็น ไฮโดรเจน และ อ๊อกซิเจน จะถูกนำมาผลิตในเชิงอุตสาหกรรม และมีราคาถูกลง จนซื้อใช้กันได้ในครัวเรือน

ผลิต ไฮโดรเจน และเก็บอยู่ในรูปไฮโดรเจนเหลว อัดใส่ถังขนาดเล็ก ที่มีความปลอดภัยสูง
นำมาประยุกต์ใช้ในครัวเรือน เช่น การหุงต้ม ประกอบอาหาร
และ ในอุตสาหกรรม ในหลายรูปแบบ เช่น การให้ความร้อน แก่ boiler ในอุตสาหกรรม
( coal water mix ,CWM ก็จะกลายเป็ยของโบราณไป)

เทคโนโลยี ด้านวัสดุ จะสนับสนุน ให้มีการทำเครื่องยนต์ที่ใช้ไฮโดนเจน สันดาป มีราคาถูกลง
ต่อไป อาจจะพัฒนา ขึ้นขั้น เอาน้ำเติมรถ แทนน้ำมัน
(เคยอ่านเจอว่า มีคนทำสำเร็จแล้ว รถที่ได้วิ่งด้วยความเร็ว 60 กิโลเมตรต่อชั่วโมง ไม่รู้ว่า ที่ ฟิลิปปินส์หรือเปล่า นักวิทยาศาสตร์เขา ทำใช้เอง)
--เคยได้ยินไหมว่า ถ้าเจอน้ำบนดาวอังคาร จะทำให้การทำงานสำรวจบนดาวอังคารสะดวกขึ้น
เพราะ จะเอาน้ำมาเปลี่ยนเป็นพลังงานได้ ไม่ต้องขนไฮโดรเจนเหลวไปจากโลก
น่าจะเอาเทคโนโลยีนี้ มาใช้ในโลก

ออกซิเจนที่เป็น ของแถม ก็จะทำให้ อากาศดีขึ้น
น้ำแข็งขั้วโลกที่มีปริมาณมหาศาล ก็จะกลายเป็นพลังงานที่ยั่งยืนในอนาคต

การใช้ถ่านหินก็จะน้อยลงไปด้วย
การเผาไหม้ที่น้อยลง จะทำให้ก๊าซพิษ ต่างๆ ในอากาศน้อยลงไปด้วย

น้ำในทะเลที่มากขึ้นเรื่อยๆ ละลายของน้ำแข็งขั้วโลก และโลกที่ร้อนขึ้น
จะทำให้ปริมาณการระเหยของน้ำทะเลมากขึ้น เมฆมากขึ้น
ปริมาณฝนที่ลมหอบเข้ามาตกในแผ่นดินจะมากขึ้น
ปรากฏการณ์แผ่นดินถล่ม น้ำท่วมจะเกิดจนเป็นเรื่องปกติ
พลังงานไฟฟ้าจากเขื่อน จะมากขึ้น เพราะน้ำมากขึ้นในฤดูฝน

ประจุไฟฟ้าในก้อนเมฆ จะมากขึ้น ฟ้าผ่าจะรุนแรงขึ้น  
จนทำให้มีการพัฒนาต่อยอดการนำไฟฟ้าจากฟ้าผ่ามาใช้อย่างจริงจัง
เคยได้ยินว่า  มี 2-3 มหาวิทยาลัยศึกษา เช่นที่ บางมด ลาดกระบัง

โลกที่ร้อนขึ้น ทำให้ ลมพายุในทะเลแรงขึ้น  พลังงานลมก็จะถูกนำมาใช้มากขึ้น ในเมืองชายฝั่งทะเล
(เคยมีคนเยอรมันเล่าให้ฟังว่า ที่ประเทศเขาใช้พลังงานลม แต่ คนไม่ชอบให้เอากังหันมาติดในเมืองของตัวเอง
เพราะ เห็นมันหมุนทุกวัน แล้ว เวียนหัว ไม่รู้มันพูดเล่น พูดจริง)

รูปแบบการใช้พลังงานของโลกจะเปลี่ยนไป

[chillkun]

               

[CK]

ไม่เห็นด้วยครับ ที่คุณเดามา ขัดกับกฎ 3 ข้อของเทอร์โมไดนามิกส์

1. การแยกก๊าสไฮโดรเจนออกจากน้ำ ต้องใช้พลังงาน
   จะเอาพลังงานจากไหนล่ะครับ

2. อ็อกซิเจนแถมไม่มีครับ เพราะในขั้นตอนการสันดาป
   ก็ต้องใช้อ็อกซิเจนอยู่ดี

3. วิธีที่ดีกว่าการสันดาปธรรมดา คือการทำปฏิกิริยาเคมี
   (fuel cell) ก็ต้องใช้อ็อกซิเจนเช่นกัน

4. รถที่ใช้ fuel cell และเติมไฮโดรเจน ก็ใช้อ็อกซิเจนเช่นกันครับ
   hydrogen เป็นแค่รูปแบบของการ "เคลื่อนย้ายพลังงาน"
   จาก โรงแยกก๊าสไฮโดรเจน ไปยังรถยนต์
   ส่วนการแยกก๊าส ก็ใช้พลังงานจากแหล่งอื่น เช่นแสงอาทิตย์
   น้ำมัน ถ่านหิน ฯลฯ

5. ถ้าจะใช้ hydrogen แปลงเป็นพลังงานบริสุทธิ์
   โดยไม่ต้องใช้อ็อกซิเจน ต้องเป็น nuclear fusion
   ซึ่งไม่สามารถทำให้มีขนาดเล็กได้

6. เรื่องรถบนดาวอังคารที่ใช้น้ำเป็นพลังงาน คงเป็นเรื่องไม่จริงครับ
   อ่านเพิ่มเติมได้ที่นี่

http://www.newmars.com/forums/viewtopic ... 6&start=60

โดยสรุปคือ "Water isn't fuel! Fuel cells are only an energy storage
medium, not an energy source: it takes alot of power, infact more
power then the fuel cell can generate, to split the water into
hydrogen and oxygen. This is simple thermodynamics stuff. "

ถ้าให้ผมเดาคือ น้ำบนดาวอังคาร จะนำมาใช้ใน fuel cell
เพื่อลดน้ำหนักมากกว่า คือแทนที่จะอัด hydrogen/oxygen
ไปจากโลก ก็ไปเอาจากน้ำในดาวอังคาร แล้วใช้พลังงาน
จากแสงอาทิตย์หรือแหล่งอื่นๆ ในการแยกก๊าส แล้วใช้เป็นแบตเตอรี่

hydrogen fuel cell ไม่ใช่คำตอบของ "แหล่งพลังงาน" นะครับ
เป็นแค่คำตอบหนึ่งของการเก็บและถ่ายเทพลังงาน

nuclear fusion plant อาจจะเป็นคำตอบครับ
แต่อย่างเร็วสุดน่าจะเป็น 50 ปีจากนี้

[สุมาอี้]

เมืองปักกิ่งได้สร้างรถเมล์ขับเคลื่อนด้วย fuel cell ขึ้นมาให้บริการแล้วจำนวนหนึ่ง

ต้นทุนพลังงานสูงกว่ารถเมล์ธรรมดาประมาณ 6 เท่า ที่ทำไปเพราะต้องการโปรโมตว่าเมืองปักกิ่งใส่ใจสิ่งแวดล้อม ต้อนรับโอลิมปิกที่กำลังจะมาถึงเท่านั้น

[ด๊กดิงด่าง]

ผมว่าพลังงานชีวมวลจากเศษวัดุการเกษตรน่าจะมีสัดส่วนที่มากขึ้นเรื่อยๆ ตอนนี้แกลบแถวบ้านผมขอกันไม่ได้แล้ว กิโลเกือบหนึ่งบาทแล้วมั้ง ทั้งโรงไฟฟ้า และเล้าหมูเล้าไก่แย่งกันตรึม

ที่จริงเราน่าจะยังใช้พื้นที่การเกษตรบางส่วนในการผลิตชีวมวลเพิ่มได้อีก แต่สถานการณ์ตอนนี้ยังไม่คับขัน หากวางแผนล่วงหน้าก็น่าจะช่วยได้มาก

[worapong]

เท่าที่ดูตอนนี้ ยังไม่มีพลังงานชนิดไหน จะมีต้นทุนต่ำกว่าพวกไฮโดรคาร์บอนที่เราใช้อยู่นะครับ ถ้าเป็นนาฬิกาเราอาจรู้สึกเท่ที่ได้ใส่โรเล็กซ์ราคาเป็นล้านมากกว่าใส่คาสิโอ แต่คงมีคนไม่มากนักที่จะใช้พลังงานประหลาดๆราคาแพงๆแล้วเอาไปอวดเพื่อนได้ว่าผมใช้โฮโดรเจน หรือผมใช้แสงอาทิตย์ สมัยผมเรียนมันมีฟิวชั่นมั๊งที่ให้พลังงานอภิมหาศาล แต่ข้อเสียคือมันต้องเกิดในที่อุณหภูมิสูงมากๆ ถ้าจำไม่ผิดนะครับ เข้าใจว่าปัจจุบันก็ยังใช้ไม่ได้ ไม่งั้นคงเอามาโม้กันแล้ว หวังว่าพลังงานเดิมๆยังไม่หมดง่ายนะครับ ไม่งั้นอีกหน่อยเราคงต้องกลับไปใช้เตาถ่าน ทีวีไม่ได้ดู เอาเวลามาเล่านิทานให้ลูกฟังแทน กลางคืนนอนเร็วหน่อย มีเวลากุ๊กกิ๊กกับเมียมากขึ้น  เซเว่นก็จะเจ๊งไปเอง โลตัสก็อยู่ไม่ได้เพราะคอมเค้าต้องกินไฟ พวกนี้ถ้าคอมเจ๊งก็เจ๊งตาม เอ หรือว่าถ้าพลังงานหมดไปจริงๆ โลกเราจะดีขึ้น  :roll:  :roll:

[keng56]

เคยดูสารคดีเกี่ยวกับพลังงาน..เค้าบอกว่าน้ำมัน-ก๊าซในโลกนี้มีอยู่มหาศาลไม่มีทางหมด..เพียงแต่แหล่งที่พบแหล่งใหม่ๆจะเอาขึ้นมาใช้ได้ยากขึ้น..ต้นทุนในการเอาขึ้นมาใช้สูงขึ้น...แต่ยังไงคนเราก็สามารถพัฒนาเทคโนโลยีในการเอาขึ้นมาใช้จนได้น่า..เพียงแต่ต้องทำใจว่าราคามันจะไม่ถูกเหมือนเดิม

[nowkung]

ตอนนี้ ptt กำลังโปรโมท ngv อยู่ครับ จากกบในกะลา ngv ใช้กับรถทุกคัน โรงไฟฟ้าทุกโรงได้ถึง 50 ปี (ขอให้มันจริง) พอหมดน้ำมัน ngv ก็ต้องเป็นไฮโดรเจนแล้วล่ะ ซึ่งถ้าผลิตกันมามากๆต้นทุนก็ค่อยๆลดลงไปเอง

[CK]

ตอนนี้ ptt กำลังโปรโมท ngv อยู่ครับ จากกบในกะลา ngv ใช้กับรถทุกคัน โรงไฟฟ้าทุกโรงได้ถึง 50 ปี (ขอให้มันจริง) พอหมดน้ำมัน ngv ก็ต้องเป็นไฮโดรเจนแล้วล่ะ ซึ่งถ้าผลิตกันมามากๆต้นทุนก็ค่อยๆลดลงไปเอง

รถที่ใช้ hydrogen ที่เรียกว่า fuel cell นั้น
ไม่ได้ใช้ระบบสันดาปภายในนะครับ (internal combustion)
รถที่ติดถัง ngv แล้ว ไม่สามารถไปเติมไฮโดรเจนได้นะ ผมว่า
แต่อาจจะทำ natural gas ที่มนุษย์ผลิตเองได้ (จาก พืช ผัก สัตว์ ฯลฯ)

[สามัญชน]

ck wrote

1. การแยกก๊าสไฮโดรเจนออกจากน้ำ ต้องใช้พลังงาน
  จะเอาพลังงานจากไหนล่ะครับ

2. อ็อกซิเจนแถมไม่มีครับ เพราะในขั้นตอนการสันดาป
  ก็ต้องใช้อ็อกซิเจนอยู่ดี

3. วิธีที่ดีกว่าการสันดาปธรรมดา คือการทำปฏิกิริยาเคมี
  (fuel cell) ก็ต้องใช้อ็อกซิเจนเช่นกัน

4. รถที่ใช้ fuel cell และเติมไฮโดรเจน ก็ใช้อ็อกซิเจนเช่นกันครับ
  hydrogen เป็นแค่รูปแบบของการ "เคลื่อนย้ายพลังงาน"
  จาก โรงแยกก๊าสไฮโดรเจน ไปยังรถยนต์
  ส่วนการแยกก๊าส ก็ใช้พลังงานจากแหล่งอื่น เช่นแสงอาทิตย์
  น้ำมัน ถ่านหิน ฯลฯ

5. ถ้าจะใช้ hydrogen แปลงเป็นพลังงานบริสุทธิ์
  โดยไม่ต้องใช้อ็อกซิเจน ต้องเป็น nuclear fusion
  ซึ่งไม่สามารถทำให้มีขนาดเล็กได้

ถูกหมดทุกข้อนะคร้าบบบบบบ

พลังงานไม่สูญหายและไม่เกิดขึ้นใหม่  มันเพียงแต่เปลี่ยนรูปแบบของพลังงานเท่านั้นเอง  เช่นเดียวกับสสารก็ไม่สูญหายและไม่เกิดขึ้นใหม่

ปัจจุบันมีการค้นพบจนสามารถเปลี่ยนสสารเป็นพลังงานได้ และแม้มนุษย์จะยังไม่สามารถเปลี่ยนพลังงานกลับมาเป็นสสาร  แต่พืชทำได้ครับ

ดังนั้นต้องพูดใหม่ว่า  ผลรวมของพลังงานและสสาร  ไม่ลดลงและไม่เพิ่มขึ้น  มันเพียงแต่เปลี่ยนรูปแบบไปมาเท่านั้นเอง

เคยได้ฟังมาว่า  น้ำมันจะหมดโลกใน 40+ปี ถ่านหิน 70+ ปี แก๊ส 120+ ปี  น่าจะเป็นตัวเลขที่ถูกต้องครับ  ถ้าคลาดเคลื่อนก็คงจะไม่มาก อาจจะสองสามเท่าหรือสิบยี่สิบเท่าเป็นอย่างมาก

ดังนั้นที่บอกว่าน้ำมัน-ก๊าซในโลกนี้มีอยู่มหาศาลไม่มีทางหมด  นั้นไม่จริงครับ  เพราะว่าการใช้กับการผลิตนั้นต่างกันมาก  เราใช้พลังงานนี้เยอะมากและใช้ในอัตราที่สูงมาก  ในขณะที่ขั้นตอนการผลิตน้ำมัน-ก๊าซ(โดยธรรมชาติ)นั้น ใช้เวลาเป็นล้านๆปี ซึ่งไม่ทันใช้แน่นอน  และดังนั้น พลังงานกลุ่มนี้จึงมีวันหมด

พลังงานทดแทนนั้นจะต้องเกิดขึ้นครับ  มนุษย์จะไม่ยอมจำนนแน่ๆ  และจะต้องมีผลงานเกิดขึ้นไม่ทางใดก็ทางหนึ่งหรืออาจจะได้หลายๆทางให้เราเลือกใช้ด้วยซ้ำ  อันนี้ต้องขอบคุณระบบทุนนิยม  ไม่อย่างนั้นคงไม่มีความพยายามเหล่านี้และเราอาจจะต้อง ใช้เวลาไปกุ๊กกิ๊กกับเมียมากขึ้น  อย่างที่น้องพงศ์ใฝ่ฝัน

[สามัญชน]

อ้อ......ถ้าจะมองหาหุ้นพลังงาน  ก็อย่าลืมว่า  จะหาแค่หุ้นพลังงานที่จะรุ่งเรืองเป็นอนาคตของมนุษยชาติ  นั้นไม่พอครับ

ต้องมองหาหุ้นพลังงานที่จะรุ่งเรืองเป็นอนาคตของมนุษยชาติและมีความได้เปรียบเชิงแข่งขันอย่างยั่งยืนด้วย

[ด๊กดิงด่าง]

ถึงแม้ว่าการแยกไฮโดรเจนจากน้ำจะมีประโยชน์แค่เพียงเป็นการเปลี่ยนรูปของแหล่งเก็บพลังงาน แต่หากนำมาใช้จริงในวงกว้างก็จะทำให้การใช้พลังงานในบางอุตสาหกรรมมีประสิทธิภาพสูงขึ้นมาก(ประหยัด) นั่นคือเราก็จะยังมีพลังงานจากแหล่งปัจจุบันใช้ต่อไปได้อีกนานขึ้น
www.brownsgas.com/page/page/3353615.htm
www.browngas.com/eng_bestkorea/main_eng.asp

การแปลงพลังงานแสงอาทิตย์ผ่านทางชีวมวลน่าจะเป็นทางเลือกที่ง่ายไม่ต้องใช้เทคโนโลยี่ที่ซับซ้อนมาก

ไม่ทราบว่าถ้ามีหุ้นแบบ BESTKOREA จะน่าสนหรือปล่าว

[teetotal]

ประเด็นที่ว่า ผิดกฎเทอร์โม ผมยังฉงนใจ คุณ CK

สำหรับ พลังงานที่จะแยกน้ำ ออกเป็น ไฮโดรเจน และ ออกซิเจน  
ก็คือไฟฟ้า  ไฟฟ้า ก็มาจากแดด (หรือจากลม จากฟ้าผ่า ซึ่งก็มาจาก ความร้อนจาก แดดอีก)
แล้วมันผิดจากกฎ เทอร์โม  ตรงไหน
ถ้าผมบอกว่า น้ำ แยกเป็นออกซิเจน และ ไฮโดรเจนได้เอง หรือ พลังงานเกิดขึ้นเอง
จึงจะขัดกับกฎ


ยืมกฎ เทอร์โม ที่จัดทำโดยม คณะวิทยาศาตร์ ม นเรศวรมาแสดง ประกอบ

http://www.sci.nu.ac.th/chemistry/E%20L ... /index.htm

พลังงานทั้งหลายที่ใช้กันอยู่ในโลกนี้ มันก็เกิดจากการเปลี่ยนแปลงรูปแบบพลังงานมาจาก ดวงอาทิตย์ ไม่ว่าจะเป็น พลังงานลม ฟ้าผ่า หรือ กระบวนการการเกิด สารประกอบไฮโดรคาร์บอน
ไม่ว่าจะเป็นน้ำมัน ก๊าซธรรมชาติ ถ่านหิน ก็ล้วนมาจากพลังงานความร้อนจากแสงแดดทั้งสิ้น

ตอนนี้ เราก็ใช้ พลังงานที่มาจาก พลังงานที่เปลี่ยนแปลงมาจาก ดวงอาทิตย์ อยู่แล้ว

พลังงานงานจาก แสงแดด  8)  ถูกปล่อยให้เผาพื้นดินทุกวันๆ ไม่รู้วันละเท่าไหร่
น่าจะหาวิธีเก็บเอามาใช้ได้ และต่อยอด ให้เกิดประโยชน์

ก่อนอื่น เก็บพลังงานจากแสงแดด ให้อยู่ในรูปไฟฟ้าก่อน โดยพัฒนา solar cell
(ถ้าเป็นไปได้ เอาพลังงานลม พลังงานฟ้าผ่า มาเก็บในรูปไฟฟ้า ด้วย)

จากนั้น ก็เอาไฟฟ้าที่ได้ มาแยก น้ำ ให้กลายเป็น ไฮโดรเจน และ อ๊อกซิเจน
แล้วหาวิธีเอามาใช้ต่อไป

ตอนนี้มันยังแพง แต่ถ้าทำกันจริงๆ ก็คงถูกลงแบบ ราคาคอมพิวเตอร์ที่
ถูกลงอย่างมากในช่วง 30 ปีมานี้



[/quote]

[teetotal]

กระบวนการสันดาป ด้วย H2 กับ O2 ให้ผลผลิตเป็นน้ำ + พลังงาน 286,470 kj/kg-mol
ไม่มีแก๊ซพิษ หรือหลงเหลือ กากกัมมัตรังสี
แดด-ไฟฟ้า---นำไปแยกน้ำ เป็น H2 กับ O2 (ต้องใช้พลังงานงาน)
พอเอา H2+O2 มาสันดาป ได้เป็น น้ำ และ ได้พลังงานออกมาใช้

ดีกว่า ปล่อยให้แดดเผาพื้นไปเฉยๆ

http://www.dede.go.th/dede/index.php?id=444

การสันดาป

    การสันดาปเป็นปฏิกิริยาการรวมตัวกันของเชื้อเพลิงกับออกซิเจนอย่างรวดเร็วพร้อมเกิดการลุกไหม้และคายความร้อน ในการเผาไหม้ส่วนใหญ่จะไม่ใช้ออกซิเจนล้วนๆ แต่จะใช้อากาศแทนเนื่องจากอากาศมีออกซิเจนอยู่ 21%โดยปริมาณ หรือ 23%โดยน้ำหนัก

    เชื้อเพลิงชีวมวลประกอบด้วยธาตุต่างๆ ดังนี้ คือคาร์บอน(C) ออกซิเจน(O2) ไฮโดรเจน (H2) และธาตุอื่นๆ ที่สำคัญได้แก่ ไนโตรเจน(N) และซัลเฟอร์(S) เนื่องจากจะทำให้เกิดก๊าซไนโตรเจนออกไซด์(NOX)และซัลเฟอร์ไดออกไซด์(SO2) ซึ่งเป็นก๊าซที่มีผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม เมื่อเกิดการเผาไหม้ที่อุณหภูมิที่เหมาะสม เมื่อนำเชื้อเพลิงชีวมวลมาเผาไหม้จะมีขั้นตอนการเกิดปฏิกิริยาดังนี้

                          2C + O2                              2CO + 110,380 kj/kg-mol

                       2CO + O2                              2CO2+ 283,180 kj/kg-mol

                       2H2  + O2                               2H2O+ 286,470 kj/kg-mol

                           S  + O2                               SO2 + ความร้อน

                           N  + O2                              NO2  + ความร้อน

[teetotal]

ต่อเนื่อง

ออกซิเจน จะทำให้อากาศดีขึ้นได้อย่างไร ถ้าใช้ การแยกน้ำเป็น H2 + O2
ธรรมดา การเผาไหม้ต้องใช้ O2 ซึ่งในปัจจุบัน การเผาไหม้ก็ต้องเอา O2 ในอากาศที่มีอยู่ประมาณ 21 % เข้ามาอยู่ ในกระบวนการการเผาไหม้ O2 ที่มีอยู่ประมาณ 21 %

ถ้าเอา แสงแดดมาผลิตไฟฟ้า เอาไฟฟ้าไปแยกน้ำ ให้เป็น H2 และ O2
การเผาไหม้ H2 จะได้ใช้ O2 ที่แยกออกมา
แทนที่ จะใช้ O2 จากอากาศอย่างการเผาไหม้แบบเดิมๆ

H2 กับ O2 ให้ผลผลิตเป็นน้ำ + พลังงาน 286,470 kj/kg-mol

หรือ ถ้าจะปล่อย O2 สู่อากาศไปก่อน ก็จะทำให้มี O2 มากขึ้น
ซึ่งเมื่อเผาไหม้ เสร็จก็จะได้เป็นน้ำ ตามเดิม
หรือ เอาไปอัดใส่ ถังขาย ตาม super market

[ShexShy]

[quote="สามัญชน"]ปัจจุบันมีการค้นพบจนสามารถเปลี่ยนสสารเป็นพลังงานได้ และแม้มนุษย์จะยังไม่สามารถเปลี่ยนพลังงานกลับมาเป็นสสาร

[สามัญชน]

ผมไม่มีตัวเลขละเอียดนะครับคุณ ShexShy เพราะอ่านนานแล้ว  ถ้าใครหาเจอก็ช่วยนำมาลงให้ด้วย หรือถ้าผมจำคลาดเคลื่อนก็ขออภัยด้วย

ที่ว่าพืชสามารถเปลี่ยนพลังงานเป็นสสารนั้น  เพราะว่ามีคนวิเคราะห์แล้วพบว่า

พืชใช้   6Co2+6h2o ---แสง+คลอโรฟิลล์---> c6h12o6+6o2

เขาพบว่า มวลรวมของฝั่งขวามือมีมากกว่าฝั่งซ้ายมือ  และเมื่อเจาะลึกพบว่าตัวที่มากกว่า คือ คาร์บอน (ส่วนตัวออกซิเจนกับไฮโดรเจนนั้นผมไม่แน่ใจว่ามวลเปลี่ยนไปไหม  แต่รู้สึกว่าไม่มีอะไรสะดุดนะครับ)

ตัวที่สะดุดมากๆคือ พบว่า  อะตอมฝั่งซ้ายซึ่งมี  C หกตัวนั้น  มีมวลน้อยกว่าฝั่งขวาซึ่งมี   C  6ตัวเช่นเดียวกัน

และเมื่อเจาะลึกลงไปที่นิวเคลียสของคาร์บอนอีกก็พบว่า  มวลของทั้งโปรตอนและนิวตรอน เพิ่มขึ้น  โดยที่จำนวนไม่ได้เพิ่มขึ้นแต่อย่างใด

[สามัญชน]

ที่ผมว่าไม่มีตัวเลขละเอียดนั้น  ก็เพราะว่าเป็นตัวเลขหลังทศนิยมตำแหน่งที่ 17-19 ซึ่งเป็นตัวเลขที่น้อยมากๆ  แต่ถึงน้อยก็แปลว่ามีการเปลี่ยนแปลงมวล  และมวลที่เพิ่มขึ้นนี้ไม่ได้มาจากการเปลี่ยนธาตุ  ธาตุยังคงเป็นคาร์บอนแม้จะเปลี่ยนจากสารประกอบหนึ่งไปเป็นอีกสารประกอบหนึ่ง แต่ปฏิกิริยาก็ไม่รุนแรง เพราะเป็นการเปลี่ยนพลังงานที่ไม่มาก  (ผมอ่านจากหนังสือของไอน์สไตน์เมื่อยี่สิบปีก่อน)

ส่วนปฏิกิริยาที่รุนแรงหรือปฏิกิริยานิวเคลียร์ทั้งแบบหลอมและแตกตัวนั้น  มวลจะเปลี่ยนมากกว่านี้มาก เพราะเป็นการเปลี่ยนธาตุเลยทีเดียว  

แต่ทั้งสองกรณีก็เป็นเรื่องของการเปลี่ยนไปมาระหว่างสสารและพลังงาน

[ShexShy]

น่าสนใจครับ เพราะ ถ้าจริง ก็เป็น ความรู้ใหม่สำหรับผม

ยังไงจะลองค้นข้อมูลที่เป็น journal ที่เกี่ยวกับเรื่องนี้ดูให้ครับ ถ้ามีเวลา

[krittapon_r]

ขอต่อเรื่อง การผลิต Hydrogen-Oxygen จากน้ำโดยการแยกด้วยไฟฟ้าอีกนิด

http://en.wikipedia.org/wiki/Electrolysis_of_water

Efficiency
The energy efficiency of water electrolysis varies widely. Some report 5070%[1], while others report 8094%.[2] These values refer only to the efficiency of converting electrical energy into hydrogen's chemical energy. The energy lost in generating the electricity is not included. For instance, when considering a power plant that converts the heat of nuclear reactions into hydrogen via electrolysis, the total efficiency is more like 2540%.[3]

Fossil fuel ที่มีอยู่มักอยู่รวมกัน ทำให้พลังงานที่ใช้ในการสำรวจและขุดเจาะน้อยกว่าพลังงานเคมี(น้ำมัน-ก๊าซ)ที่ได้มา แต่เนื่องจาก Hydrogen ที่อยู่ในธรรมชาติอยู่กระจัดกระจาย ทำให้ไม่คุ้มค่าที่จะรวบรวมจากแหล่งธรรมชาติ เพราะใช้พลังงานมากกว่าที่ได้มา สุทธิพลังงานเป็นบวก

ส่วนการผลิต Hydrogen เพื่อใช้พลังงานเป็นแค่การเปลี่ยนรูปของพลังงานเท่านั้น(จากพลังงานไฟฟ้า=>พลังงานเคมี) ซึ่งนอกจะไม่ได้พลังงานเพิ่มมาแล้วยังมีการสูญเสียพลังงานโดยการเปลี่ยนไปอยู่ในรูปที่เราไม่ต้องการ ซึ่งเป็นปกติของอุปกรณ์เปลียนรูปพลังงาน ไม่ว่า มอเตอร์ เครื่องยนต์ หรือเซลไฟฟ้า
ดังนั้นถ้าเราเอา Hydrogen ไปใช้ต่อไม่ว่าการสันดาบ (พลังงานเคมี=>พลังงานกล) หรือ Fuel cell (พลังงานเคมี=>พลังงานไฟฟ้า) ก็มีการสูญเสียพลังงานจากการเปลี่ยนรูปอีก

โดยส่วนตัว ผมว่า พลังงาน Hydrogen ไม่น่าจะเป็นคำตอบในแง่ แหล่งพลังงาน น่าจะเป็นแค่ "สื่อ" หรือตัวนำพลังงานแบบหนึ่งมากกว่า

เว้นแต่จะนำไป Fusion เพราะ พลังงานที่ได้มาจากการเปลี่ยน "มวล" ไปเป็นพลังงาน ไม่ใช่การเปลี่ยนรูปของพลังงาน

[สามัญชน]

ที่ผมจำได้นะครับคุณ ShexShy  ไอน์สไตน์บอกว่า  ธาตุทุกธาตุในจักรวาลนั้นเกิดมาจากธาตุเดียวคือไฮโรเจน ซึ่งเราจะเรียกว่าโปรตอนก็ได้ และก็อิเลคตรอน

ส่วนนิวตรอนนั้นเกิดจากโปรตอนจับกับอิเลคตรอน

โปรตอน(ไฮโดรเจน)สองตัวมาจับกันจะกลายเป็นฮีเลียม  แต่โปรตอนสองตัวจับกันตรงๆไม่ได้เพราะมันผลักกันสุดฤทธิ์สุดเดชเพราะเป็นประจุบวกเหมือนกัน  ต้องใช้นิวตรอนซึ่งเป็นกลางมาเป็นตัวเชื่อมอีกสองตัว  ดังนั้นฮีเลียมจึงประกอบด้วยอนุภาคพื้นฐาน(คือไฮโดรเจนหรือโปรตอน) สี่ตัว  เพียงแต่สองตัวนั้นถูกอิเลคตรอนเกาะติดหนึบกลายไปเป็นนิวตรอนไป  ธาตุอื่นๆก็ก่อกำเนิดเช่นเดียวกัน

ประเด็นสำคัญอยู่ตรงที่น้ำหนักอะตอม

นิวเคลียสของฮีเลียมคือ นิวเคลียสของไฮโดรเจนสี่ตัวบวกอิเลคตรอนสองตัว  ดังนั้นนิวเคลียสของฮีเลียมน่าจะมีน้ำหนักอะตอมมากกว่านิวเคลียสของไฮโดรเจนสี่ตัว  เพราะฮีเลียมมีอิเลคตรอนในนิวเคลียสแถมมาอีกสองตัว

ดังนั้นถ้าไฮโดรเจนหนึ่งตัวมีน้ำหนักอะตอม 1.00794  ฮีเลียมควรจะมีน้ำหนักอะตอมมากกว่า 1.00794*4 = 4.03176  แต่เหตุการณ์จริงไม่ได้เป็นอย่างนั้น ฮีเลียมมีน้ำหนักอะตอม = 4.002602 เท่านั้นเอง  มวลหายไปไหน 0.029158

และเช่นเดียวกับธาตุอื่นๆที่ใหญ่ขึ้นเรื่อยๆที่มวลหายไปเช่นเดียวกันเมื่อเทียบกับไฮโดรเจน และนี่เป็นต้นกำเนิดของทฤษฎีระเบิดนิวเคลียร์แบบหลอมตัวหรือ fusion  ซึ่งใช้ไฮโดรเจนมาหลอมตัวกันเป็นฮีเลียม(อันนี้เป็นหลักการง่ายๆในทางทฤษฎี  ส่วนในทางปฏิบัติจริงนั้นต้องใช้ไฮโดรเจนที่เป็นไอโซโทป เพราะทำให้การหลอมตัวเกิดง่ายกว่าและมวลหายไปมากกว่าทำให้ได้พลังงานมากกว่า)

ส่วนกำเนิดของ fission นั้นเกิดจากการแตกตัวของธาตุขนาดใหญ่เช่นยูเรเนียม มาเป็น ตะกั่วซึ่งเล็กกว่า  

เพราะเกิดเหตุที่น่าสนใจคือ  น้ำหนักอะตอมไม่ได้หายไปตามลำดับสูงต่ำแบบเทียบบัญญัติไตรยางค์  แต่มันมีการกระโดดขึ้นลงลุ่มๆดอนๆด้วย  และตัวยูเรเนียมกลับเป็นตัวที่มีมวลมากกว่าเมื่อเทียบกับธาตุตัวอื่นตามบัญญัติไตรยางค์  เมื่อทำให้มันแตกตัวก็จะมีมวลส่วนหนึ่งหายไปและถูกเปลี่ยนไปเป็นพลังงาน

ทั้งหมดนี้ล้วนแล้วแต่นำทางเขาไปสู่การยืนยันว่า สสารเปลี่ยนไปเป็นพลังงานได้  แต่ผลจากการสืบร่องรอยเรื่องน้ำหนักอะตอมเดียวกันนี้เอง  เขาค้นพบว่าธรรมชาติเองสามารถเปลี่ยนพลังงานมาเป็นสสารได้  เขาพบคุณสมบัติข้อนี้ในธาตุคาร์บอนและอื่นๆอีกเยอะพอสมควร

เขาพบว่าถ้าใช้ตัวเลขเดียวกันระหว่างไฮโดรเจนกับคาร์บอน น้ำหนักอะตอมของคาร์บอนควรจะเป็น 1.00794*12 = 12.09528 แต่จริงๆแล้ว คาร์บอนมีน้ำหนักอะตอมเพียง 12.0107 เท่านั้นเอง

จะเกิดอะไรขึ้นถ้าเขาสามารถเปลี่ยนคาร์บอนไปเป็นไฮโดรเจน 12 ตัวซึ่งมีมวลมากขึ้น  คำตอบไม่มีใครรู้เพราะไม่มีใครทำได้  แต่ถ้าทำได้จริงเขาพบว่าปฏิกิริยานี้จะดึงดูดพลังงานมหาศาลเพียงเพื่อไปเพิ่มมวลของไฮโดรเจนอีกนิดหน่อยเท่านั้นเอง  แต่ก็มีคนจิตนาการ(แน่นอนว่าไม่มีการทดลองวิจัยจริงรองรับ)ว่า ถ้าเกิดมีกระแสคาร์บอนมหาศาลในอวกาศไหลไปยังดวงอาทิตย์ของเรา  ผลของมันอาจจะรุนแรงถึงขั้นดวงอาทิตย์เกิดดับได้เลยทีเดียว

ปฏิกิริยานี้จะเกิดขึ้นได้กับธาตุอื่นๆหรือไม่นั้น  ผมจำได้ไม่ชัดเจน  แต่จำได้แม่นยำว่าคาร์บอนมีคุณสมบัติบางอย่างที่พิเศษและทำได้จริง

และเรื่องการเปลี่ยนพลังงานมาเป็นสสารของพืชโดยอาศัยตัวคาร์บอนและคลอโรฟิลล์ก็เป็นกรณีพิเศษเช่นเดียวกัน แม้จะเป็นการเปลี่ยนแปลงในรูปสารประกอบไม่ใช่การเปลี่ยนธาตุก็ตาม

[leaderinshadow]

ก็าซชีวภาพก็มีโอกาสเป็นไปได้สูงครับ
เพราะมนุษย์เราผลิตของเสียที่สามารถนำไปผลิตเป็นก็าซชีวภาพจำนวนมหาศาลในแต่ละปี

แต่ถ้าคิดเล่นๆว่ามีอัจริยะแบบไอสไตน์เกิดขึ้นมาสักคนสองคนใน 30 ปีข้างหน้า
เราอาจได้เห็นพลังงานจากปฏิสสาร (Antiatom)
ซึ่งเป็นพลังที่เกิดขึ้นจากสสาร รวมตัวกับปฏิภาคของสสารชนิดนั้น แล้วสสารชนิดนั้นก็หายไปเป็นพลังงานทั้งหมด เช่น โปรตรอนมีประจุเป็นบวก
จะมีอนุภาคที่เป็นปฏิสสารเรียกว่า แอนตี้โปรตรอนซึ่งมีประจุเป็นลบ (ปฏิสสารจะมีอนุภาคตรงกับสสารชนิดนั้นเสมอ) ถ้าสสารมาเจอกับปฏิสสารก็จะไม่เหลืออะไรเลย นอกจากพลังงานจำนวนมหาศาล เพราะไม่เหลือมวล

แต่ในเร็วๆนี้มนุษย์คงยังไม่สามารถนำพลังงานเหล่ามาใช้ได้ เพราะมนุษย์คงยังไม่สามารถสร้างเก็บหรือแปรรูปพลังงานมหาศาลพวกนี้ได้ คงอีกซัก 100 ปีมั้ง ถึงจะทำได้

ขนาดนิวเคลียร์ฟิวชั่น ที่เกิดจากการรวมตัวของไฮโดรเจน 4 อะตอมเป็น ฮีเลียม 1 อะตอม ซึ่งเป็นพลังงานที่เกิดในดวงอาทิตย์ ปัจจุบันก็ยังไม่สามารถนำเอามาใช้ได้เลย แต่เอะ อีก 30 ปีก็ไม่แน่นะ

ปล  ปัจจุบันโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ใช้พลังงานจากปฏิกิริยาฟิสชั่น หรือปฏิกิริยาลูกโซ่ ซึ่งให้พลังงานน้อยกว่านิวเคลียร์ฟิวชั่น และยังเกิดกากนิวเคลียร์ ที่เป็นปัญหามลพิษอีกด้วย

[leaderinshadow]

[quote="สามัญชน"]ที่ผมจำได้นะครับคุณ ShexShy

[CK]

ต้องไปที่ quantum physics ครับ

ทฤษฎีเรื่อง พลังงาน-สสาร นั้น ตอนนี้ เท่าที่ทราบคือ

พลังงานมีมวลครับ สามารถวัดได้แล้ว

จริงๆ แล้ว พลังงานก็คืออนุภาค (สสาร) ที่มีขนาดเล็กมาก
และมีมวลอยู่หน่อยๆ  เรียกอนุภาคนี้ว่าโฟตอน Photon
วิ่งด้วยความเร็วสูงมาก คือ 300,000 กม/ชม
และมีการสั่นของอนุภาคขณะวิ่ง (frequency)

อนุภาคที่ใหญ่ขึ้นมา เช่น อิเล็กตรอน เวลาวิ่งด้วยความเร็วสูง
ก็จะเกิดการสั่น (เกิด frequency) ขึ้นเช่นกัน

ดังนั้น ที่พี่หมอสามัญชนบอกว่า น้ำหนักของ C6H12O6
เพิ่มขึ้นนั้น น่าจะมาจากการจับตัว Photon จากดวงอาทิตย์
มาใส่ไว้ใน hydro-carbon molecules

ส่วน anti-matter นั้น มันเป็นนิยายมาหลายสิบปีแล้ว
เป็นจริงได้ก็อาจจะน่ากลัวครับ แค่ 1 gram
เมื่อรวมตัวกับสสาร สามารถทำลายโลกได้เลยมั้ง

ถ้ามีปฏิสารแล้ว ก็น่าจะมี Positron ด้วยนะ อิอิ
จะได้สร้าง Positronic Brain สำหรับหุ่นยนต์ที่คิดเองได้

อืมมม์ ไปกันใหญ่ 5555

[MisterK]

อ่านนักวิทยาศาสตร์คุยกันแล้วเหนื่อยแทน   :lol:


ผมยกมือสนับสนุนพลังงานนิวเคลียร์ครับ  จะฟิสชั่นหรือฟิวชั่น  ถ้าถึงจุดหนึ่งน่าจะเป็นพลังงานที่สะอาดที่สุดและคุ้มค่าที่สุด    ถ้าเราสามารถควบคุมมันได้ดีพอ

[สามัญชน]

MisterK wrote

ผมยกมือสนับสนุนพลังงานนิวเคลียร์ครับ  จะฟิสชั่นหรือฟิวชั่น  ถ้าถึงจุดหนึ่งน่าจะเป็นพลังงานที่สะอาดที่สุดและคุ้มค่าที่สุด    ถ้าเราสามารถควบคุมมันได้ดีพอ

ผมก็ยังกลัวๆนะครับ  แต่เป็นความกลัวตามสัญชาตญาณ  ถ้าควบคุมได้ดีจริงๆก็อาจจะหายกลัว

เมื่อก่อนคนเราก็กลัวไฟ(ที่จริงสัตว์ทุกชนิดก็ล้วนแต่กลัวไฟตามสัญชาตญาณ) แต่มีอยู่ช่วงหนึ่งที่มนุษย์วานรเอาชนะความกลัวได้  ก็เลยสามารถใช้ประโยชน์จากไฟ  และทำให้มนุษย์แท้ๆอย่างเราพลอยได้ประโยชน์ไปด้วย  ลองนึกภาพดูว่าถ้าคนเราไม่ใช้ประโยชน์จากไฟ  ป่านนี้เราคงย้อนยุคยิ่งกว่ายุคหินเสียอีก

ตอนนี้เราก็ยังกลัวฟ้าแลบ ฟ้าร้อง และฟ้าผ่า  แต่ถ้าไม่มีคนกล้านำไฟฟ้ามาใช้เมื่อหลายร้อยปีก่อน ป่านนี้เราจะเป็นอย่างไร

พลังงานนิวเคลียร์ดูแล้วก็น่ากลัว  ก็หวังว่าจะมีการควบคุมดีๆและใช้กันได้คุ้มค่า

[สามัญชน]

leaderinshadow wrote

เออ ตรงนี้ผมเริ่มชักสังสัยแล้วว่า นิยามสำหรับคำว่าพลังงานสำหรับนักฟิสิกส์คืออะไร เค้าหมายถึงพลังงานความร้อนอย่างเดียวหรือเปล่า

อืม..........น่าจะหมายถึงพลังงานทุกชนิดอะครับ  ทั้งพลังงานความร้อน  พลังงานไฟฟ้า  พลังงานแม่เหล็ก  พลังงานแม่เหล็กไฟฟ้า

ที่จริงผมว่าพลังงานและสสารมีจุดที่เชื่อมโยงกัน เหมือนดาวเคราะห์กับดาวฤกษ์ที่สามารถเปลี่ยนกลับไปกลับมาได้เมื่ออยู่ในจุดวิกฤติ

แสงนั้นบางครั้งมันก็ทำตัวเป็นพลังงานแม่เหล็กไฟฟ้า  คือคำตัวเหมือนคลื่นอ่ะครับ  มีความถี่ มีamplitude มีการแทรกสอด  ซึ่งสสารทั่วๆไปจะทำอย่างนั้นไม่ได้

แต่บางทีแสงก็ทำตัวเป็นสสาร ที่เราเรียกว่า โฟตอน คือมีลักษณะเป็นเม็ดๆ  มีน้ำหนัก มีความเร็ว มีโมเมนตัม  ซึ่งพลังงานทั่วๆไปก็จะทำอย่างนั้นไม่ได้เช่นกัน

อันนี้ว่าตามทฤษฎีควอนตัมอย่างที่ท่าน ck ว่าไว้ครับ

[ด๊กดิงด่าง]

ไม่ทราบรูปนี้พอจะอธิบายอะไรได้หรือปล่าวระหว่างสสารกับพลังงาน

www.srl.caltech.edu-lisa-graphics-16.LISA.time.jpg

[ด๊กดิงด่าง]

ขออภัย  www.srl.caltech.edu/lisa/graphics/16.LISA.time.jpg

[ด๊กดิงด่าง]

ไหงเป็นงั้น ลองอีกที

www.srl.caltech.edu/lisa/graphics/16.LISA.time.jpg