พลังงาน

ไฟจะดับไหม หากก๊าซ น้ำมันและถ่านหินหมดลง ผู้ผลิตพลังงานทั่วโลกยังคงใช้เชื้อเพลิงฟอสซิลเป็นหลัก แต่พลังงานหมุนเวียนช่วยประกันว่าเราจะมีพลังงานเพียงพอ ในการทดลองตัวอย่าง นักวิจัยของเฟราน์โฮเฟอร์และบริษัทอุตสาหกรรมหลายแห่งได้แสดงให้เห็นว่าเป็นไปได้อย่างไร ผู้ผลิตพลังงานรายย่อยหลายรายใช้พลังงานแสงอาทิตย์ ลมและก๊าซชีวภาพรวมกันผ่านอินเตอร์เน็ตเป็นโรงไฟฟ้าผสมในโลกเสมือน เครื่องควบคุมกลางจะป้องกันไม่ให้เกิดภาวะขาดแคลนไฟฟ้าหากไม่มีแสงแดดหรือลมไม่พัด นอกจากนั้นยังช่วยเก็บกักพลังงานส่วนเกินและนำมาป้อนให้แก่เครือข่ายในยามจำเป็นอีกด้วย

วอลเปเปอร์ รูปภาพเปล่งแสงได้และแผ่นฟิล์มที่ยืดหยุ่นจะมาแทนที่หลอดไฟหรือหลอดนีออนที่เดี๋ยวติดเดี๋ยวดับ เป็นอีกทางเลือกของการใช้ Organic Light-Emitting Diode หรือ OLED ที่สามารถใช้งานได้แทบจะไม่จำกัด ปัจจุบัน OLED ใช้สร้างหน้าจอโทรศัพท์มือถือและเครื่องเล่น MP3 ประกอบด้วยชั้นพลาสติกเซมิคอนดัคเตอร์ที่บางมาก ใช้พลังงานน้อยกว่าและผลิตได้ราคาถูกกว่า Light Diode แบบเดิม

ทำให้สร้างได้แม้แต่หน้าจอทีวีโค้งงอ แต่ OLED มีอายุใช้งานสั้นกว่า นักวิจัยในเดรสเดน พอตสดัมและไมนซ์จึงกำลังทำการวิจัยให้ OLED ทำงานได้นานขึ้น ทนทานและสว่างได้มากขึ้น

วิดีโอ: OLED – แสงจากโมเลกุลเล็ก

ฤดูร้อน ค.ศ.2014 นักวิจัยที่สถาบันเฟราน์โฮเฟอร์ สาขาระบบพลังงานแสงอาทิตย์ได้สร้างสถิติโลก แผงเซลล์สุริยะของพวกเขามีประสิทธิภาพการใช้งานถึงร้อยละ 36.7

แผงที่เรียกกว่า concentrator module นี้ประกอบด้วยเลนส์ที่รวมแสงอาทิตย์ และเซลล์สุริยะข้างใต้ที่มีประสิทธิภาพมากเป็นพิเศษ เซลล์สุริยะหลายชั้นนี้สร้างจากชั้นเซมิคอนดัคเตอร์สี่ชั้นชั้นที่จะดูดซับความยาวคลื่นที่หลากหลายของแสงอาทิตย์ได้ ทำให้ใช้สเปคตรัมของแสงอาทิตย์ได้กว้างกว่าเซลล์สุริยะปกติจากซิลิคอน

พลังงานเพื่อทุกคน? เมื่อ 150 ปีก่อน ไม่มีใครคิดว่าจะเป็นไปได้ เพราะการส่งพลังงานระยะไกลจะต้องเปลี่ยนพลังงานให้เป็นไฟฟ้า ซึ่งต้องใช้เครื่องกำเนิดไฟฟ้า สมัยก่อนนักวิจัยหลายท่านทดลองด้วยเครื่องมือที่แปลงพลังงานจลน์ให้กลายเป็นพลังงานไฟฟ้า โดยการหมุนคอนดัคเตอร์ไฟฟ้าในพลังงานแม่เหล็ก

จนกระทั่งค.ศ.1866 แวร์เนอร์ ฟอน ซีเมนส์ วิศวกรได้ค้นพบสิ่งประดิษฐ์ที่ทลายข้อจำกัดนั้น เครื่องไดนาโมอิเล็คทริกทำงานโดยใช้หลักการ “กระตุ้นตนเอง” และไม่ต้องใช้การป้อนไฟฟ้าเริ่มต้นจากภายนอก แต่ใช้แม่เหล็กคงเหลือในแม่เหล็กไฟฟ้า ซึ่งเพียงพอที่จะเหนี่ยวนำแรงดันไฟฟ้าอ่อนๆได้ ทำให้เกิดกระแสไฟฟ้าที่จะกระตุ้นพลังงานแม่เหล็กมากขึ้น ช่วยให้น้ำหนักของเครื่องเบาลงถึงร้อยละ 85 และราคาถูกลงร้อยละ 75 หลักการพื้นฐานของการผลิตไฟฟ้าส่งทั่วประเทศจึงเกิดขึ้น นี่เป็นเพียงหนึ่งในนวัตกรรมที่สร้างรากฐานความสำเร็จทั่วโลกของบริษัทซีเมนส์

โรงงานลมจะผลิตพลังงานได้เท่าใด ตั้งแต่ปีค.ศ.1919 อัลแบร์ต เบตส์ นักวิจัยการไหล (Flow researcher) คำนวณว่าเป็นไปไม่ได้ที่จะแปลงพลังงานลมเป็นพลังงานที่ใช้งานได้มากกว่าร้อยละ 59 เพื่อจะผลิตไฟฟ้าให้ใกล้เคียงค่าดังกล่าวมากที่สุด นักวิทยาศาสตร์ในเมืองเกิททิงเงนจึงทำการศึกษารูปแบบใบพัดต่างๆในอุโมงค์ลม ทศวรรษที่ 1930 เขาและกับควร์ท บิเลาร่วมกันพัฒนาใบพัดที่เหมาะสมกับโรงงานลมขึ้น