ประเทศไทย มีชายฝั่งทะเลล้อมรอบในภาคกลางตอนล่างและภาคใต้ของประเทศ โดยเฉพาะพื้นที่ชายฝั่งทะเลอันดามันจะมีน้ำขึ้นน้ำลงวันละ 2 รอบ ส่วนพื้นที่อ่าวไทยตอนในจะมีน้ำขึ้นน้ำลงเพียงวันละ 1 รอบ

น้ำขึ้นน้ำลง เป็นปรากฏการณ์ธรรมชาติ ซึ่งค่าพิสัยของน้ำขึ้นน้ำลงจะแสดงแนวโน้มของศักยภาพในการใช้ประโยชน์ด้านพลังงาน เช่น การผลิตกระแสไฟฟ้า เป็นต้น

การใช้ประโยชน์จากปรากฏการณ์น้ำขึ้น-น้ำลงทำได้อย่างไร ในธรรมชาติปรากฏการณ์น้ำขึ้นน้ำลง เกิดจากแรงดึงดูดของดวงจันทร์และดวงอาทิตย์ที่มีต่อน้ำในมหาสมุทรและทะเล การขึ้นลงของระดับน้ำทะเล ความสูงของน้ำขึ้นน้ำลงขึ้นอยู่กับการเปลี่ยนแปลงของพลังงานศักย์และพลังงานจลน์เหล่านี้เป็นศักยภาพพลังงานของปรากฏการณ์น้ำขึ้นน้ำลง

การทำงานของพลังงานน้ำขึ้นน้ำลง คล้ายกับพลังงานของเขื่อนพลังน้ำ ซึ่งเขื่อนพลังน้ำจะกักน้ำในพื้นที่สูงๆ หากน้ำถูกกักเก็บอยู่ในที่สูงมากจะทำให้พลังงานศักย์มีปริมาณมาก เมื่อน้ำถูกปล่อยสู่ที่ต่ำผ่านกังหันน้ำจะได้แรงดันน้ำและความเร็วการไหลสูง พลังงานศักย์ถูกเปลี่ยนเป็นพลังงานจลน์สูง แต่ปรากฏการณ์น้ำขึ้นน้ำลงมีพลังงานศักย์ต่ำกว่า เมื่อเปรียบเทียบพลังงานศักย์จากเขื่อน การสะสมพลังงานของน้ำขึ้นน้ำลงทำโดยการสร้างเขื่อนที่บริเวณปากแม่น้ำหรือปากอ่าว

เมื่อไรเกิดปรากฏการณ์น้ำขึ้นน้ำลง ระดับน้ำขึ้นขึ้นที่สูงจะผลักน้ำให้ไหลย้อนสู่แม่น้ำ ปริมาณมากน้อยจะขึ้นอยู่กับระดับของน้ำขึ้น น้ำที่ไหลย้อนจะถูกกักไว้หลังเขื่อน เมื่อปรากฏการณ์น้ำลงเกิดขึ้นจะทำให้เกิดความแตกต่างของระดับน้ำหลังเขื่อนและหน้าเขื่อน หากน้ำหลังเขื่อนถูกปล่อยให้ไหลผ่านเพื่อหมุนกังหันน้ำพลังงานที่เกิดขึ้นสามารถนำไปหมุนเครื่องกำเนิดไฟฟ้าได้ ในทำนองเดียวกันหากการไหลของน้ำย้อนสู่แม่น้ำเพื่อกักเก็บหลังเขื่อน โดยน้ำขึ้นถูกบังคับให้ผ่านกังหันน้ำในขณะเกิดปรากฏการณ์น้ำขึ้น พลังงานน้ำขึ้น ก็สามารถนำมาใช้ประโยชน์ได้ ดังนั้นเทคโนโลยีสมัยใหม่พลังงานศักย์และพลังงานจลน์สามารถสร้างขึ้นได้ขณะเกิดปรากฏการณ์น้ำขึ้นและน้ำลง

ประเทศฝรั่งเศสได้ริเริ่มผลิตกระแสไฟฟ้าจากน้ำขึ้นน้ำลง โดยอาศัยหลักการดังกล่าวข้างต้น เขื่อนขนาดยักษ์มีองค์ประกอบของอ่างเก็บน้ำ เครื่องกังหัน และเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่ติดตั้งอยู่เพื่อการใช้ประโยชน์ ปัจจุบันเทคโนโลยีนี้ประเทศฝรั่งเศสสามารถผลิตพลังงานไฟฟ้าสูงถึง 0.012% ของความต้องการในประเทศ หรือกำลังการผลิต 600 ล้านหน่วยต่อปี ต้นทุนการผลิตไฟฟ้าจากน้ำขึ้นน้ำลงของฝรั่งเศสประมาณ 0.02 ยูโรต่อหน่วย หรือประมาณ 1 บาทต่อหน่วย ตัวอย่างนี้แสดงผลของความสำเร็จในการนำพลังงานน้ำขึ้นน้ำลงมาใช้ประโยชน์

พลังงานน้ำขึ้นน้ำลง นับเป็นพลังงานทางเลือกรูปหนึ่งที่น่าสนใจสำหรับประเทศไทย ซึ่งอาณาเขตติดต่อทะเลของประเทศมีบริเวณกว้างมาก ดังนั้นหากประเทศมีการสำรวจ วิจัยและรวบรวมข้อมูลศักยภาพน้ำขึ้นน้ำลง แนวทางการพัฒนาพลังงานทางเลือกชนิดนี้น่าจะมีคำตอบเช่นกัน

ดร.บริสุทธิ์ จันทรวงศ์ไพศาล

ศูนย์เชี่ยวชาญนวัตกรรมพลังงานสะอาดและสิ่งแวดล้อม

สถาบันวิจัยวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งประเทศไทย (วว.)