สถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกล้าเจ้าคุณทหารลาดกระบังเผยงานวิจัย 4 ชิ้นแรกในประเทศไทย ด้านการเก็บเกี่ยวพลังงานจากสิ่งแวดล้อม (Energy Harvesting) อันได้แก่ เครื่องเก็บเกี่ยวพลังงานจากแรงสั่นสะเทือนบนเครื่องจักร เครื่องเก็บเกี่ยวพลังงานจากการเคลื่อนไหวของร่างกาย เครื่องเก็บเกี่ยวพลังงานจากรถเข็นสินค้า และพื้นกำเนิดพลังงาน โดยการเก็บเกี่ยวพลังงาน หรือ Energy Harvesting เป็นพลังงานรูปแบบใหม่ของโลก ที่ใช้กระบวนการเปลี่ยนแปลงพลังงานจากสิ่งแวดล้อมต่างๆ รอบตัวให้เป็นพลังงานไฟฟ้า และสามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้ ซึ่งทั่วโลกมีการใช้พลังงานทดแทนเพิ่มขึ้นกว่า 50% และคาดว่าเทคโนโลยีการเก็บเกี่ยวพลังงาน (Energy Harvesting) จะมีแนวโน้มการใช้งานเพิ่มสูงขึ้นด้วยเช่นกัน ทั้งนี้พลังงานทดแทนเหล่านี้เป็นประโยชน์ต่อการจัดการทางด้านพลังงานของโลกในด้านต่างๆ เป็นอย่างมาก อาทิ ด้านเศรษฐกิจ ด้านการผลิต ด้านสิ่งแวดล้อม ด้านสาธารณูปโภค ฯลฯ โดยในปี 2555 ประเทศไทยใช้พลังงานทดแทน 18.2% ของพลังงานทั้งหมด และมีอัตราการใช้พลังงานเชื้อเพลิงแบบดั้งเดิมลดลง 10% ซึ่งแสดงให้เห็นว่าประเทศไทยให้ความสำคัญในด้านของพลังงานทดแทนมากขึ้น
สำหรับงานวิจัยเหล่านี้สามารถนำไปต่อยอดเพื่อพัฒนาเป็นเทคโนโลยีหรือนวัตกรรมใหม่ได้อีกมาก อีกทั้งยังช่วยลดปัญหาด้านพลังงานที่กำลังทวีความรุนแรงขึ้นอยู่ทั่วโลกด้วย ทั้งนี้ สถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกล้าเจ้าคุณทหารลาดกระบัง (สจล.) เป็นสถาบันที่มุ่งพัฒนางานวิจัยทางด้านวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีเพื่อการพัฒนาประเทศ และสถาบันเดียวในประเทศไทยที่มีการวิจัยด้านการเก็บเกี่ยวพลังงานในทุกๆ รูปแบบ ตลอดจนนำองค์ความรู้มาประยุกต์ใช้เพื่อพัฒนาชิ้นงานที่เป็นประโยชน์ต่อสังคม
ทั้งนี้ 4 ตัวอย่างงานวิจัยการเก็บเกี่ยวพลังงาน (Energy Harvesting) ที่ทางสถาบันได้พัฒนาขึ้นมาเพื่อเป็นพลังงานที่ไม่มีวันหมดใหม่ล่าสุดของโลก มีรายละเอียด ดังนี้
1. เครื่องเก็บเกี่ยวพลังงานจากแรงสั่นสะเทือนบนเครื่องจักร : การเก็บเกี่ยวพลังงานจากแรงสั่นสะเทือนโดยใช้หลักการเพียโซเพื่อติดตามสภาพเครื่องจักร งานวิจัยชิ้นแรกนี้เป็นงานวิจัยเกี่ยวกับการเก็บเกี่ยวพลังงานจากแรงสั่นสะเทือนตามเครื่องจักรในโรงงานโดยการนำอุปกรณ์เพียโซบัซเซอร์แบบรับแรงกระแทกไปติดตั้งที่เครื่องจักร เมื่อเครื่องจักรทำงานจะเกิดแรงสั่นสะเทือนไปยังอุปกรณ์เก็บเกี่ยวพลังงานเพียโซบัซเซอร์ และแปลงแรงกระแทกที่ได้เป็นพลังงานไฟฟ้าที่มีแรงดัน 100 โวลต์ เก็บสะสมไว้ที่ตัวประจุ โดยพลังงานที่เก็บเกี่ยวมาได้นี้จะถูกนำมาใช้เพื่อให้พลังงานกับอุปกรณ์เซ็นเซอร์วัดอุณหภูมิเครื่องจักร โดยเซ็นเซอร์จะส่งข้อมูลตรวจวัดอุณหภูมิไปยังเครื่องคอมพิวเตอร์ เพื่อติดตามและตรวจสอบคุณภาพเครื่องจักรและป้องกันการเกิดอุบัติเหตุและความเสียหายจากเครื่องจักรชำรุดได้ และเมื่อมีการพัฒนาอุปกรณ์ชิ้นนี้ให้สามารถเก็บพลังงานได้ในปริมาณมากขึ้น ในอนาคตเครื่องจักรต่างๆ ในโรงงานจะถูกขับเคลื่อนด้วยพลังงานหมุนเวียนที่เครื่องจักรเหล่านี้สร้างขึ้นเองได้ ทำให้การผลิตสินค้าในโรงงานลดต้นทุนจากพลังงานสิ้นเปลืองได้อีกมาก ซึ่งผลงานวิจัยชิ้นนี้ ได้รับรางวัลดีเด่นอันดับ 1 ในพิธีมอบรางวัลความคิดริเริ่มทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีเพื่อการพัฒนาอย่างยั่งยืน ครั้งที่ 6 (STISA 6) จากสมาคมวิศวกรรมเคมีและเคมีประยุกต์แห่งประเทศไทยร่วมกับ SCG Chemicals และ Dow Chemical
2. เครื่องเก็บเกี่ยวพลังงานจากการเคลื่อนไหวของร่างกาย : การเก็บเกี่ยวพลังงานจากข้อต่อหัวเข่าและการเคลื่อนไหวของร่างกาย
รูปแบบการเก็บเกี่ยวพลังงานจากการเคลื่อนไหวของร่างกายมนุษย์ หรือการเดินซึ่งจะใช้ส่วนการทำงานของกล้ามเนื้อขาเพื่อผลิตพลังงานไฟฟ้า โดยอุปกรณ์ที่ใช้ในงานวิจัยชิ้นนี้ทำจากสเตปเปอร์มอเตอร์ต่อเข้ากับขาส่วนข้อต่อ เมื่อเกิดการในงานวิจัยชิ้นนี้ทำจากสเตปเปอร์มอเตอร์ต่อเข้ากับขาส่วนข้อต่อ เมื่อเกิดการเคลื่อนไหวส่วนขาหรือเกิดแรงเหวี่ยงทำให้แกนสเตปเปอร์มอเตอร์มีการเคลื่อนที่และเกิดเป็นพลังงานไฟฟ้าขึ้นมา ซึ่งโดยปกติแล้วมนุษย์เรามีการเคลื่อนไหวอยู่ตลอดเวลา ทำให้การเก็บเกี่ยวพลังงานจากการเคลื่อนไหวของร่างกายมนุษย์ก่อกำเนิดเป็นพลังงานได้ในปริมาณมาก โดยอุปกรณ์เก็บเกี่ยวพลังงานนี้สามารถเก็บสะสมพลังงานที่ได้จากการเดิน 1 กิโลเมตรไปใช้ให้พลังงานไฟฟ้ากับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ขนาดเล็กที่ต้องการพลังงานไฟฟ้าต่ำได้ หรือประมาน 7 โวลต์ ซึ่งในอนาคตจะสามารถพัฒนาให้เป็นเครื่องกำเนิดพลังงานไฟฟ้าจากร่างกายมนุษย์เพื่อใช้ชาร์จแบตโทรศัพท์มือถือได้ และหากทุกคนติดอุปกรณ์ชิ้นนี้ไว้กับตัวพลังงานไฟฟ้าที่ได้จากการเคลื่อนไหวนี้ จะกลายเป็นแหล่งกำเนิดพลังงานสำคัญของโลกได้
3.เครื่องเก็บเกี่ยวพลังงานจากรถเข็นสินค้า : รถเข็นกำเนิดพลังงาน หรือการเก็บเกี่ยวพลังงานจากรถเข็นช็อปปิ้ง
การเก็บเกี่ยวพลังงานจากรถเข็นช็อปปิ้งเป็นอีกหนึ่งงานวิจัยที่เกี่ยวข้องกับการดำเนินชีวิตของผู้คนในปัจจุบันเป็นอย่างมาก โดยในแต่ละวันมีผู้ใช้บริการห้างสรรพสินค้าและรถเข็นช็อปปิ้งสำหรับใส่สินค้าเป็นจำนวนมาก ซึ่งงานวิจัยอุปกรณ์เก็บเกี่ยวพลังงานจากรถเข็นช็อปปิ้งนี้จะสามารถนำไปใช้ประโยชน์กับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ชนิดอื่นๆ ได้ อาทิ จ่ายไฟให้กับแท็บเล็ตแสดงรายการสินค้า หรือเครื่องตรวจสอบราคาสินค้า โดยอาศัยการหมุนของล้อรถเข็นช็อปปิ้งเป็นส่วนกำเนิดพลังงาน ซึ่งใช้หลักการเหนี่ยวนำที่สามารถแปลงพลังงานกลเป็นพลังงานไฟฟ้าได้ และเมื่อล้อรถเข็นหมุนด้วยความเร็ว 2.22 กิโลเมตรต่อชั่วโมง อุปกรณ์กำเนิดพลังงานจะเก็บสะสมพลังงาน และแปรเปลี่ยนเป็นพลังงานไฟฟ้าที่สามารถใช้งานได้ และในอนาคตอุปกรณ์ชิ้นสามารถพัฒนาให้เก็บพลังงานได้มากขึ้น และเป็นแหล่งพลังงานไฟฟ้าที่สำคัญของห้างสรรพสินค้าหรือซูเปอร์มาร์เกต ที่ใช้พลังงานไฟฟ้าในปริมาณมากได้ ทั้งนี้ สจล.ได้พัฒนาระบบสมาร์ทช็อปปิ้ง หรือรถเข็นกำเนิดพลังงาน (E-square Cart) ที่จะสามารถคำนวณราคาสินค้าที่ลูกค้าหยิบใส่รถเข็นได้ 4. พื้นกำเนิดพลังงาน : พื้นกำเนิดพลังงานจากเพียโซอิเล็กทริก
งานวิจัยที่กำเนิดพลังงานจากศาสตร์เพียโซอิเล็กทริก มีเป้าหมายในการเก็บเกี่ยวพลังงานที่เกิดขึ้นอย่างสูญเปล่ารอบๆ ตัวเรา และเปลี่ยนพลังงานเหล่านั้นให้เป็นพลังงานที่สามารถใช้งานได้ โดยพื้นกำเนิดพลังงานจากเพียโซอิเล็กทริกเป็นการเก็บพลังงานจากการเดินผ่าน หรือการกดทับ และเมื่อมีการเหยียบเป็นจำนวน 15 ครั้ง โดยที่ผู้เหยียบมีน้ำหนัก 52 กิโลกรัม ทำให้ได้พลังงานไฟฟ้าสูงสุดประมาณ 23 มิลลิจูล ซึ่งหากนำอุปกรณ์ชิ้นนี้ไปติดตั้งในที่สาธารณะที่มีคนพลุกพล่าน อาทิ สถานีรถไฟฟ้าสยาม ซึ่งมีผู้ใช้บริการประมาณ 112,600 คนต่อวัน พื้นกำเนิดพลังงานขนาด 19 x 33 เซนติเมตรนี้จะสามารถเก็บพลังงานได้กว่า 26 กิโลจูลต่อวัน และนำพลังงานที่เก็บสะสมได้นี้ไปใช้จ่ายไฟให้กับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ใช้แรงดันไฟฟ้าต่ำได้ และหากสถานีรถไฟฟ้าหนึ่งๆ ติดตั้งพื้นกำเนิดพลังงานนี้ไว้ทั่วสถานี จะยิ่งเพิ่มพลังงานที่ได้มากขึ้นไปอีก ซึ่งจะทำให้พื้นกำเนิดพลังงานนี้กลายเป็นแหล่งพลังงานสำคัญที่ไม่มีวันหมดไปได้
สำหรับประชาชนทั่วไปที่สนใจ สามารถสอบถามรายละเอียดเพิ่มเติมได้ที่ สถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกล้าเจ้าคุณทหารลาดกระบัง หมายเลขโทรศัพท์ 0-2329-8400 ถึง 8411