ผู้เขียน	สุรเดช สดคมขำ
เผยแพร่	วันศุกร์ที่ 23 กุมภาพันธ์ พ.ศ.2567

จังหวัดสงขลาทางภาคใต้ของประเทศไทย ถือเป็นจังหวัดที่มีความสำคัญเพราะมีพื้นที่ติดกับทะเล ทำให้ในหลายพื้นที่มีการใช้ประโยชน์ตามชายฝั่งทะเลได้หลากหลาย ไม่ว่าจะเป็นการทำประมงเพาะเลี้ยงสัตว์ตลอดไปจนถึงแหล่งท่องเที่ยวชายทะเล สามารถสร้างงานสร้างอาชีพให้กับใครหลายๆ คน ซึ่งในชายฝั่งทะเลทรายที่หลายๆ คนมองข้าม กลับสามารถนำมาใช้ประโยชน์ได้เช่นกัน โดยมีเยาวชนกลุ่มหนึ่งเห็นความสำคัญในเรื่องนี้ผลิตเป็นนวัตกรรมแบตเตอรี่ทรายขึ้นมา 

คุณนวภูมิ ทองด้วง และ คุณณัฐวรัชญ์ บุญศรี คนรุ่นใหม่หัวนักพัฒนาจากโรงเรียนมหาวชิราวุธ จังหวัดสงขลา เล่าว่า พื้นที่ที่อยู่นั้นเห็นพ่อค้าแม่ค้าที่ขายของตามชายฝั่ง เมื่อถึงเวลาเย็นต้องใช้แบตเตอรี่ตะกั่วกรด เพื่อให้มีแสงส่องสว่างยามค่ำคืนให้กับรถเข็นสินค้าของตนเอง แต่เมื่อเวลาผ่านไปแบตเตอรี่ตะกั่วเมื่อเสื่อมอายุการใช้ง่าย เมื่อถึงเวลาที่ต้องทิ้งทำให้เป็นอันตรายกับสิ่งแวดล้อม 

ปัจจุบันผู้คนต้องการใช้พลังงานไฟฟ้าเป็นจำนวนมาก ไม่ว่าจะเป็นการใช้ไฟฟ้าในครัวเรือนและแบตเตอรี่ คุณนวภูมิ บอกว่า จากการสำรวจแม่ค้าในชุมชนส่วนใหญ่พบว่ามีการใช้พลังงานจากแบตเตอรี่แบบเดียวกับที่ใช้ในรถยนต์ ซึ่งต้องเสียค่าใช้จ่ายจากการนำแบตเตอรี่มาชาร์จเพื่อนำกลับมาใช้ใหม่ และในแบตเตอรี่ยังมีองค์ประกอบของโลหะหนักที่เป็นอันตราย อาทิ ตะกั่ว แคดเมียม ปรอท สังกะสี และยังมีกรดซัลฟิวริก ซึ่งสิ่งเหล่านี้กำจัดได้ยาก ก่อให้เกิดเป็นขยะอิเล็กทรอนิกส์ อีกทั้งยังเป็นอันตรายต่อสิ่งแวดล้อมและสิ่งมีชีวิต

“จากปัญหาที่เกิด ผมและเพื่อนๆ จึงมีแนวคิดกันว่า น่าจะสร้างแบตเตอรี่มาทดแทน ทางคณะของผมจึงได้เลือกใช้ทราย เพราะเป็นวัสดุที่ค่อนข้างหาง่าย ราคาถูก และเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม โดยมีแนวคิดว่าต้องนำทรายมาเป็นตัวเก็บความร้อน และใช้ประโยชน์จากผลต่างอุณหภูมิที่เกิดขึ้น มาสร้างเป็นพลังงานไฟฟ้า โดยใช้แผ่นเทอร์โมอิเล็กทริก และอาศัยปรากฏการณ์ของซีเบค ซึ่งจะทำให้เกิดกระแสไฟฟ้า” คุณนวภูมิ บอก 

นอกจากนี้ แบตเตอรี่ทรายพลังงานแสงอาทิตย์ยังมีต้นทุนการผลิตที่ต่ำกว่าแบตเตอรี่ทั่วไปในท้องตลาด ปลอดภัยกับผู้ใช้ พร้อมทั้งเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมและมีอายุการใช้งานที่นานกว่า โดยสามารถกักเก็บพลังงานความร้อนจากแสงอาทิตย์ไว้ในทราย และสามารถนำมาเปลี่ยนเป็นพลังงานไฟฟ้า ซึ่งอาศัยปรากฏการณ์ซีเบคทำให้ตัวพาหะ ได้แก่ อิเล็กตรอน และโฮลเคลื่อนที่จากด้านที่มีอุณหภูมิสูงกว่าไปสะสมในด้านที่มีอุณหภูมิต่ำกว่าซึ่งจะเกิดสนามไฟฟ้าขึ้นแล้วทำให้เกิดกระแสไฟฟ้าแม้จะเกิดการสลับขั้วของอุณหภูมิ

ซึ่งทางทีมนักประดิษฐ์ยังมีการเพิ่มกระบะน้ำและขดลวดทองแดง เพื่อให้เกิดผลต่างอุณหภูมิมากขึ้นซึ่งจะส่งผลให้แบตเตอรี่ทรายสามารถผลิตกระแสไฟฟ้าได้มากขึ้น 

“จุดเเด่นของนวัตกรรมนี้ จะอาศัยการเปลี่ยนแปลงพลังงานความร้อนจากแสงอาทิตย์เป็นพลังงานไฟฟ้า โดยใช้ปรากฏการณ์ซีเบค คือการใช้ผลต่างอุณหภูมิในการสร้างพลังงานไฟฟ้า และใช้ทรายซึ่งสามารถกักเก็บความร้อนได้ดี หาได้ง่าย ราคาถูก ไม่จำเป็นต้องใช้โลหะหนักที่เป็นอันตรายหรือกรดซัลฟิวริกมาผลิตแบตเตอรี่ ทำให้แบตเตอรี่ทรายเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม” คุณนวภูมิ บอก 

พร้อมทั้งนี้แบตเตอรี่ทรายยังสามารถนำมา “recharge” โดยการสร้างผลต่างของอุณหภูมิ เช่น การนำทรายไปตากแดด เพื่อให้สามารถใช้งานได้ยาวนาน และสามารถทำงานได้แม้เกิดการสลับขั้วของอุณหภูมิ

คุณนวภูมิและทีมนักประดิษฐ์ยังบอกถึงประโยชน์ว่า อุปกรณ์นี้สามารถนำความร้อนซึ่งเป็นพลังงานสะอาดมาผลิตพลังงานไฟฟ้าได้ โดยสามารถผลิตพลังงานไฟฟ้าได้ทั้งในเวลากลางวันและกลางคืน ในอนาคตสามารถต่อยอดด้วยการสร้างแบตเตอรี่ทรายในขนาดที่มีความหลากหลาย มีน้ำหนักน้อย พกพาไปใช้ในสถาณการณ์ต่างๆ ได้ง่าย 

“ประโยชน์ของอุปกรณ์ พวกผมมองว่า เป็นการผลิตแหล่งพลังงานไฟฟ้าที่ใช้งานได้ในหลายพื้นที่ เหมาะกับผู้ประกอบอาชีพหรือผู้ที่อาศัยในพื้นที่ที่ไม่มีไฟฟ้าใช้ อย่างเช่น ชาวประมง ชาวเขา ชาวสวนยาง ก็สามารถนำไปใช้ได้ และที่สำคัญอุปกรณ์นี้จะเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม เพราะไม่มีแคดเมียม สังกะสี และกรดซัลฟิวริก เข้ามาเป็นส่วนประกอบครับ” คุณนวภูมิ บอก 

หากสนใจหรือต้องการข้อมูลเพิ่มเติมสามารถสอบถามกับนักประดิษฐ์ได้ที่ โรงเรียนมหาวชิราวุธ จังหวัดสงขลา เลขที่ 19 ถนนราชดำเนิน ตำบลบ่อยาง อำเภอเมืองสงขลา จังหวัดสงขลา หมายเลขโทรศัพท์ 084-253-8309