เป็นเรื่องราวต่อเนื่องจากเมื่อวานนี้ ( โลกอนาคต “พลังงานฟิวชั่น”ปลดแผงโซลาร์ฯ-เลิกใช้ถ่านหิน (ตอนที่1) ) หลังจากทีมข่าว “Special Report” ได้ข้อมูลเกี่ยวกับทิศทางพลังงานไฟฟ้าของประเทศไทยจาก นายสาธิต ครองสัตย์ ผู้ช่วยผู้ว่าการวิจัย นวัตกรรมและพัฒนาธุรกิจ การไฟฟ้าฝ่ายผลิตแห่งประเทศไทย (กฟผ.) เกี่ยวกับสถานการณ์ทางด้านพลังงานไฟฟ้าทั้งปัจจุบันและอนาคตที่มีการพูดถึงพลังงานสะอาดจาก “ดวงอาทิตย์ประดิษฐ์” ที่สถาบันเทคโนโลยีนิวเคลียร์แห่งชาติ (องค์การมหาชน) หรือ “สทน.” กำลังค้นคว้าวิจัยสร้างดวงอาทิตย์ประดิษฐ์ เพื่อพัฒนาการใช้ประโยชน์จากพลังงานฟิวชั่น และจะต่อยอดไปสู่การสร้างโรงไฟฟ้าจากพลังงานแสงอาทิตย์
โครงการค้นคว้าวิจัยดังกล่าวมีรูปธรรมที่ชัดเจนมาขึ้นเรื่อยๆ เนื่องจากเมื่อวันที่ 18 ก.พ.65 ศ.(พิเศษ) ดร.เอนก เหล่าธรรมทัศน์ รมว.การอุดมศึกษา วิทยาศาสตร์ วิจัยและนวัตกรรม (อว.) พร้อมด้วย ศ.นพ.สิริฤกษ์ ทรงศิวิไล ปลัด อว. ได้เปิดตัวโครงการพัฒนาเครื่องโทคาแมคเครื่องแรกของประเทศไทย “ดวงอาทิตย์ประดิษฐ์” พลังงานสะอาดแห่งอนาคตเพื่อคนไทย ที่ สทน. อ.องครักษ์ จ.นครนายก
สทน.กางแผนงาน3ระยะ
ทางด้าน รศ.ดร.ธวัชชัย อ่อนจันทร์ ผู้อำนวยการ สทน. เปิดเผยว่า สทน.มีแผนการวิจัยและพัฒนาการใช้ประโยชน์จากพลังงานนิวเคลียร์ฟิวชั่น ภายใต้การสนับสนุนของกระทรวง อว. รวมทั้งมหาวิทยาลัยชั้นนำในไทยอีก 15 แห่ง และ กฟผ.ให้การสนับสนุนทางด้านงบประมาณ
ทั้งนี้ สทน.ได้ลงนามบันทึกความเข้าใจกับสถาบันพลาสมาฟิสิกส์ ประเทศจีน หรือ “ASIPP” มาตั้งแต่ปี 60 โดยมีขอบข่ายความร่วมมือในการพัฒนาห้องปฏิบัติการเพื่อการทำวิจัยด้านพลาสมา และการพัฒนาห้องปฏิบัติการด้านนิวเคลียร์ฟิวชั่น จากความร่วมมือดังกล่าว ASIPP ได้มอบเครื่องโทคาแมค หรือดวงอาทิตย์ประดิษฐ์ HT-6M ให้ สทน.อย่างเป็นทางการเมื่อปี 61 หลังรับมอบเครื่องโทคาแมค สทน.ได้วางแผนการทำงานเป็น 3 ระยะ ได้แก่ ระยะแรก เป็นการถอดแบบและศึกษาองค์ประกอบของเครื่องโทคาแมค และอุปกรณ์ประกอบต่างๆ รวมถึงการก่อสร้างอาคาร เพื่อเตรียมการติดตั้งเครื่องโทคาแมค
ระยะที่ 2 สทน.จะส่งเจ้าหน้าที่เข้ารับการถ่ายทอดองค์ความรู้ พร้อมร่วมออกแบบและพัฒนาระบบต่างๆของเครื่องโทคาแมค และประกอบเครื่องจนสามารถเดินเครื่องได้ และระยะที่ 3 เป็นการย้ายเครื่องกลับมาประเทศไทย ซึ่งคาดว่าจะแล้วเสร็จในปี 66 โดยเมื่อวันที่ 7 มิ.ย.64 สทน.ได้ลงนามกับ ASIPP เพื่อที่จะพัฒนาระบบสนับสนุนต่างๆ ที่ประเทศจีน เมื่อเครื่องทำงานได้จะทำการถอดประกอบและขนส่งมาติดตั้ง ณ สทน.องครักษ์ ปัจจุบันการดำเนินการอยู่ในระยะที่ 2 ในส่วนการก่อสร้างอาคารสำหรับติดตั้งเครื่องโทคาแมคนั้น ความคืบหน้าของการก่อสร้าง และอุปกรณ์สำหรับอาคารห้องปฏิบัติการคืบหน้าไปแล้วร้อยละ 80 คาดว่าจะแล้วเสร็จช่วงกลางปี 65
สำหรับเครื่องโทคาแมคหรือดวงอาทิตย์ประดิษฐ์ที่ไทยพัฒนาร่วมกับ ASIPP จะมีชื่อว่า Thai Tokamak-1 หรือ TT-1 เมื่อเดินเครื่อง คาดว่าอุณหภูมิของพลาสมาในระยะแรกจะอยู่ที่ประมาณ 1 แสนองศาเซลเซียส และ สทน.มีแผนพัฒนาระบบให้ความร้อนเสริมแก่พลาสมาด้วยวิธีการให้ความร้อนด้วยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเพื่อยกระดับอุณหภูมิของพลาสมาไปสู่ระดับ 1 ล้านองศาเซลเซียส
ปีหน้าเดินเครื่องพลาสมาครั้งแรก
โดยในอนาคตจะมีการออกแบบและสร้างเครื่องโทคาแมคเครื่องใหม่ขึ้นมาเอง โดยจะใช้เทคโนโลยี Superconducting magnet เพื่อสร้างสนามแม่เหล็กที่มีความเข้มสูงขึ้นสำหรับกักพลาสมาและการให้ความร้อนเสริมด้วยวิธีการต่างๆ คาดว่าจะสามารถสร้างพลาสมาที่มีอุณหภูมิสูงในระดับ 10 ล้านองศาเซลเซียสได้ เครื่องโทคาแมคที่ติดตั้งที่ สทน. จะใช้สำหรับการศึกษาปฏิกิริยาฟิวชั่น เพื่อใช้เป็นพลังงานสะอาดในการผลิตกระแสไฟฟ้าในอนาคต ซึ่งการเดินเครื่องพลาสมาจากเครื่อง TT-1 ในครั้งแรกคาดว่าจะเกิดขึ้นในปี 66
“มนุษย์ทุกคนเห็นดวงอาทิตย์มาตั้งแต่เกิด แต่จะทำอย่างไรในการดึงพลังงานจากดวงอาทิตย์มาใช้บนโลกให้ได้มากที่สุด เพื่อตอบโจทย์ปัญหาพลังงานมีราคาแพงขึ้น ขาดแคลน และหายาก ได้เป็นอย่างดี ซึ่งบนดวงอาทิตย์จะมีฟิวชั่น แล้วใช้แรงดึงดูด แรงโน้มถ่วงของเขาเพื่อเก็บพลังงานไว้ในตัว แต่บนโลกทำแบบนั้นไม่ได้ เพราะโลกมีขนาดเหล็กมากเมื่อเทียบกับดวงอาทิตย์ ดังนั้นแรงโน้มถ่วงจึงไม่เพียงพอ แต่นักวิทยาศาสตร์เขาฉลาดค้นพบว่าสนามแม่เหล็กสามารถควบคุมได้ จึงสร้างสนามแม่เหล็กแล้วควบคุมสนามแม่เหล็ก ทำให้ตัวพลาสมาที่ทำให้เกิดปฏิกิริยาฟิวชั่นลอยอยู่ตรงกลางของเครื่องโทคาแมค เป็นพลาสมาในอุณหภูมิระดับ 100 ล้านองศาเซลเซียส ลอยอยู่ตรงกลางเครื่อง โดยไม่แตะกับผนัง ดังนั้นผนังจึงไม่เสียหาย แต่ขณะเดียวกันได้เกิดปฏิกิริยาฟิวชั่นอย่างต่อเนื่อง เราจึงนำพลังงานจากตรงนั้นมาใช้”
รศ.ดร.ธวัชชัย กล่าวต่อไปว่า เครื่องโทคาแมค เป็นอุปกรณ์กักเก็บพลาสมาพลังงานสูงโดยใช้สนามแม่เหล็ก และเป็นเครื่องมือหลักอย่างหนึ่งที่ใช้ควบคุมปฏิกิริยาฟิวชั่น มีการใช้มาตั้งแต่ปีค.ศ.1975 ในโซเวียต โดยเครื่องที่มีชื่อว่า T-10 สำหรับในปัจจุบันเครื่อง JET ในอังกฤษ เป็นเครื่องโทคาแมคที่สร้างพลังงานจากฟิวชั่นได้สูงสุด (30 MW) นอกจากนี้ สหรัฐอเมริกา ญี่ปุ่น ฝรั่งเศส โปรตุเกส เกาหลีใต้ และจีน ก็เป็นตัวอย่างของกลุ่มประเทศที่มีการศึกษาทดลองเกี่ยวกับโทคาแมคอย่างจริงจัง
“อังกฤษ”สร้างโรงไฟฟ้าฟิวชั่น-ไทยต้องไปสู่จุดนั้น!
ในประเทศจีน โดยสถาบันพลาสมาฟิสิกส์ (Institute of Plasma Physics of Chinese Academy of sciences : ASIPP) ตั้งอยู่ที่เมืองเหอเฟ่ย์ มณฑลอานฮุย ประสบผลสำเร็จในการทดลองเดินเครื่องโทคาแมค ซึ่งเป็นการจำลองปฏิกิริยาฟิวชั่นซึ่งเกิดตามธรรมชาติบนดวงอาทิตย์ให้เกิดขึ้นบนโลก ผลการทดลองเดินเครื่องโทคาแมค สร้างให้เกิดพลาสมาที่ความร้อนสูงถึง 70 ล้านองศาเซลเซียส เป็นระยะเวลา 1,056 วินาที หรือราว 17 นาที ถือเป็นสถิติโลกใหม่ที่สามารถเดินเครื่องได้นานที่สุด ตั้งแต่มีการทดลองขึ้น
ต่อมา ASIPP ได้ทำทดลองเดินเครื่องโทคาแมคได้พลาสมาที่พลังงานความร้อนสูงสุด 120 ล้านองศาเซลเซียส เป็นระยะเวลา 101 วินาที การทดลองดังกล่าวจึงเป็นเรื่องที่น่าตื่นเต้นของนักวิทยาศาสตร์ที่ศึกษาและทดลองด้านปฏิกริยาฟิวชั่นทั่วโลก
“ส่วนในประเทศอังกฤษสามารถสร้างพลังงานจากพลาสมาได้สูงถึง 2 เท่า จากที่เคยทำไว้ ปัจจุบันอังกฤษจึงเตรียมการไปสู่การก่อสร้างโรงไฟฟ้าฟิวชั่นแห่งแรกของโลกให้ได้ภายในปี ค.ศ. 2040 ขณะนี้กำลังหาสถานที่ตั้งโรงไฟฟ้าดังกล่าว กำลังออกแบบโรงไฟฟ้า และร่างกฎหมายขึ้นมากำกับควบคุม ซึ่งประเทศไทยก็ต้องพัฒนาไปสู่จุดนั้น” ผู้อำนวยการ สทน. กล่าว.
อ่านเพิ่มเติม โลกอนาคต “พลังงานฟิวชั่น”ปลดแผงโซลาร์ฯ-เลิกใช้ถ่านหิน (ตอนที่1)
