พลังงาน

1. พลังงาน โดย น.ส.สโรชา จันทร์คง

2. พลังงาน พลังงาน เป็นปริมาณพื้นฐานอย่างหนึ่ง ของกระบวนการในระบบกายภาพทุกอย่าง พลังงานในระบบเหล่านี้ ที่สภาวะหนึ่งๆ นิยามว่าเท่ากับ งาน ที่ต้องใช้ในการเปลี่ยนจากสภาวะแรกเริ่ม (เรียกว่าระดับอ้างอิง) ไปยังสภาวะนั้นๆ • ตัวอย่างของพลังงานได้แก่ พลังงานไฟฟ้า ในแบตเตอรี่ พลังงานเคมีในอาหาร พลังงานความร้อนของเครื่องทำน้ำร้อน หรือพลังงานศักย์ของน้ำที่อยู่เหนือเขื่อน • พลังงานสามารถเปลี่ยนรูปจากรูปแบบหนึ่งไปสู่รูปแบบอื่นได้ โดยกฎการอนุรักษ์พลังงานระบุว่า ในระบบปิดนั้น พลังงานทั้งหมดที่ประกอบขึ้นจากพลังงานของส่วนย่อยๆ จะมีค่าคงที่เสมอ • พลังงานที่ว่านี้ไม่สามารถจะทำให้สูญสลายไปได้ เว้นแต่ว่าจะแปรเปลี่ยนให้อยู่ในรูปของพลังงานในรูปแบบอื่น ยกตัวอย่างเช่น • เปลี่ยนพลังงานแสงจากดวงอาทิตย์ให้เป็นพลังงานไฟฟ้าที่ใช้ตามบ้านเรือน (โดยใช้โซลาร์เซลล์) • เปลี่ยนพลังงานสะสมที่มีอยู่ในน้ำที่เก็บไว้ในเขื่อน (พลังงานศักย์) มาเป็นพลังงานที่ใช้ขับเคลื่อนไดนาโม (พลังงานจลน์) ของโรงไฟฟ้า • และยังมีพลังงานอีกหลายรูปแบบที่เราสามารถนำมาใช้ได้แต่ยังไม่ได้นำมาใช้หรือยังไม่ได้คิดค้นขึ้นมา เช่น พลังงานจากโรงไฟฟ้านิวเคลียร์แบบฟิวชั่น เป็นต้น

3. พลังงานความร้อน • แหล่งกำเนิด เป็นรูปแบบหนึ่งของพลังงาน มนุษย์เราได้พลังงานความร้อนจากหลายแห่งด้วยกัน เช่น จากดวงอาทิตย์, พลังงานในของเหลวร้อนใต้พื้นพิภพ , การเผาไหม้ของเชื้อเพลิง,พลังงานไฟฟ้า, พลังงานนิวเคลียร์, พลังงานน้ำในหม้อต้มน้ำ, • ประโยชน์,การใช้พลังงานความร้อน • พลังงานความร้อนใต้พิภพสามารถนำมาใช้ประโยชน์ได้หลายด้านดังกล่าวแล้ว อย่างไรก็ตามหากพิจารณาในแง่สิ่งแวดล้อมแล้วก็อาจมีผลกระทบได้ เช่นเดียวกับการใช้พลังงานชนิดอื่น ดังนั้นการนำมาใช้จึงต้องเตรียมศึกษาและป้องกันผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมไว้ด้วย กระนั้นก็ตามเป็นที่น่ายินดีว่าการใช้ประโยชน์จาก • ข้อเสีย • สภาพความเสื่อมโทรมของสภาวะแวดล้อมส่วนใหญ่ อาจกล่าวได้ว่ามีสาเหตุมาจากการผลิตและการใช้พลังงานของมนุษย์แทบทั้งสิ้น ดังนั้นการเสาะแสวงหาทรัพยากรพลังงานมาเพื่อตอบสนองความต้องการพลังงานที่สูงขึ้นเรื่อยๆจึงควรระมัดระวังและพิจารณาให้รอบคอบก่อนนำมาใช้ นักสิ่งแวดล้อมได้กล่าวถึงผลกระทบจากการใช้ทรัพยากรพลังงาน

4. พลังงานทดแทน • แหล่งกำเนิด โดยทั่วไปหมายถึงพลังงานที่มีอยู่ทั่วไปธรรมชาติและสามารถมีทดแทนได้อย่างไม่จำกัด (เมื่อเทียบกับพลังงานหลักในปัจจุบัน เช่น น้ำมันหรือถ่านหิน) ตัวอย่างพลังงานทดแทนที่สำคัญเช่น พลังงานลม พลังงานน้ำ พลังงานแสงอาทิตย์ • ประโยชน์,การใช้พลังงานทดแทน • พลังงานลมมีอัตราเพิ่มขึ้นด้วยอัตรา 30% ต่อปี โดยพลังงานที่ได้ทั่วโลกอยู่ที่ประมาณ 157,900 เมกะวัตต์ (MW) ในปี 2552พลังงานทดแทนอีกประเภทหนึ่งเป็นแหล่งพลังงานที่ใช้แล้วสามารถหมุนเวียนมาใช้ได้อีก เรียกว่า พลังงานหมุนเวียน ได้แก่ แสงอาทิตย์ ลม • ข้อเสีย • ข้อเสียของพลังงานทดแทนคือการใช้พลังงานอย่างไม่ได้ประสิทธิภาพ การใช้แบบไม่มีประโยชน์ใช้แบบฟุ่มเฟือยจะทำให้พลังงานที่เรามีอยู่บนโลกใบนี้หมดไป และจะไม่เหลือพลังงานทดแทนไว้ให้แก่ลูกหลาน

5. พลังงานนิวเคลียส์ • แหล่งกำเนิด เป็นพลังงานรูปแบบหนึ่ง ที่ได้จากปฏิกิริยานิวเคลียส์นิวเคลียร์ เป็นคำคุณศัพท์ของคำว่า นิวเคลียส ซึ่งเป็นแก่นกลางของอะตอมธาตุ ซึ่งประกอบด้วยอนุภาคโปรตอน และนิวตรอน ซึ่งยึดกันได้ด้วยแรงของอนุภาคไพออน • ประโยชน์,การใช้พลังงานนิวเคลียส์ • ราคาไม่แพงถ้ามีการใช้มาก • เกือบจะเป็นทรัพยากรที่ไม่จำกัดจำนวนถ้าใช้วิธี Reprocess แท่งเชื้อเพลิงนิวเคลียส์ใช้แล้ว • ไม่ก่อให้เกิดปัณหาปฏิกริยา เรือนกระจก (Greenhouse Effect) • ข้อเสีย • ต้องหาที่เก็บและจัดการกับแท่งเชื้อเพลิงที่ใช้แล้ว • มีค่าใช้จ่ายในการปลดระวางหลังเลิกใช้ • นำกลับมาใช้ใหม่ไม่ได้

6. พลังงานน้ำ • แหล่งกำเนิด เกิดจากพลังงานแสงอาทิตย์ ที่ให้ความร้อนแก่น้ำและทำให้น้ำกลายเป็นไอน้ำลอยตัวสูงขึ้น มวลน้ำที่อยู่สูงขึ้นจากจุดเดิม (พลังงานศักย์) เมื่อมวลไอน้ำกระทบความเย็นก็จะเปลี่ยนเป็นของเหลวอีกครั้ง และตกลงมาเนื่องจากเนื่องจากแรงดึงดูดของโลก • ประโยชน์,การใช้พลังงานน้ำ • เป็นรูปแบบหนึ่งการสร้างกำลังโดยการอาศัยพลังงานของน้ำที่เคลื่อนที่ ปัจจุบันนี้พลังงานน้ำส่วนมากจะถูกใช้เพื่อใช้ในการผลิตไฟฟ้า นอกจากนี้แล้วพลังงานน้ำยังถูกนำไปใช้ในการชลประทาน การสี การทอผ้า และใช้ในโรงเลื่อย พลังงานของมวลน้ำที่เคลื่อนที่ได้ถูกมนุษย์นำมาใช้มานานแล้วนับศตวรรษ โดยได้มีการสร้างกังหันน้ำ (Water Wheel) เพื่อใช้ในการงานต่างๆ • ข้อเสีย • 1. การใช้พลังน้ำจะถูกจำกัดด้วยสถานที่ คือ จะผลิตได้แต่ที่ที่มีแหล่งน้ำใหญ่2. อาจก่อให้เกิดมหัตภัยขึ้นได้ในกรณีการพังทลายของเขื่อนกั้นน้ำ3. เป็นการทำลายสิ่งแวดล้อมมหันต์

7. พลังงานลม • แหล่งกำเนิด เป็นพลังงานตามธรรมชาติที่เกิดจากความแตกต่างของอุณหภูมิ ความกดดันของบรรยากาศและแรงจากการหมุนของโลก สิ่งเหล่านี้เป็นปัจจัยที่ก่อให้เกิดความเร็วลมและกำลังลม เป็นที่ยอมรับโดยทั่วไปว่าลมเป็นพลังงานรูปหนึ่งที่มีอยู่ในตัวเอง • ประโยชน์,การใช้พลังงานลม • นำกลับมาใช้ใหม่ได้ ไม่มีมลภาวะ และเหมาะสำหรับผลิตไฟฟ้าขนาดเล็ก โดยเฉพาะที่ที่มีลมแรงตลอดเวลา (Wind Farm) • ข้อเสีย • สามารถใช้ได้ในบางพื้นที่เท่านั้น ความเร็วลมต้องมากกว่า 21กิโลเมตร ต่อชั่วโมง มีความจำเป็นต้องจัดหาระบบสำรองไว้ด้วยและทำให้เกิดการรบกวนในการส่งสัณญาณไมโครเวฟ

8. พลังงานแสงอาทิตย์ • แหล่งกำเนิด เป็นพลังงานแผ่รังสีจากดวงอาทิตย์ พลังงานนี้เป็นต้นกำเนิดของวัฏจักรของสิ่งมีชีวิตในโลก ทำให้เกิดการหมุนเวียนของน้ำและธาตุต่างๆ เช่น คาร์บอน พลังงานแสงอาทิตย์จัดเป็นหนึ่งในพลังงานทดแทนที่มีศักยภาพสูง ปราศจากมลพิษ อีกทั้งเกิดใหม่ได้ไม่สิ้นสุด • ประโยชน์,การใช้พลังงานแสงอาทิตย์ 1. เป็นแหล่งพลังงานที่มีอย่างต่อเนื่อง • 2.ไม่ก่อให้เกิดมลภาวะ3. มีความเหมาะสมในการผลิตไฟฟ้าขนาดเล็ก และการพัฒนาเทคโนโลยีต่างๆที่ต้องการใช้พลังงานจากแสงอาทิตย์ เช่นดาวเทียม • ข้อเสีย • 1. ต้องการเนื้อที่ในการวางแผงแสงรับอาทิตย์มากกว่านี้2. การก่อให้เกิดความร้อนหรือมีพลังงานในเวลาจำกัด3.ต้องมีแหล่งเก็บสะสมพลังงาน

9. พลังงานไฟฟ้า • แหล่งกำเนิดเป็นพลังงานที่เปลี่ยนมาจากพลังงานรูปอื่น ซึ่งเกิดจากการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนผ่านตัวนำไฟฟ้า โดยอิเล็กตรอนเคลื่อนจากขั้วที่จ่ายอิเล็กตรอนได้ดีไปสูขั้วที่รับอิเล็คตรอนได้ดี(ขั้วลบไปหาขั้วบวก)แต่ไฟฟ้าเป็นกระแสสมมุติเคลื่อนสวนทางกับอิเล็คตรอนจากขั้วบวกไปขั้วลบ • ประโยชน์,การใช้พลังงานไฟฟ้าเกิดขึ้นเองตามธรรมชาติ ได้แก่ ฟ้าแลบ ฟ้าผ่าเกิดจากการเปลี่ยนพลังงานความร้อนเป็นพลังงานไฟฟ้า • ข้อเสีย • ปัจจุบันไฟฟ้ามีความจำเป็นต่อชีวิตประจำวันมาก ซึ่งไม่มีใครปฏิเสธถึงความ สะดวกสบายที่ ได้รับจากการใช้ไฟฟ้ารวมถึงงานอุตสาหกรรมและธุรกิจต้องใช้ไฟฟ้าเป็นปัจจัยสำคัญ ไฟฟ้ามีมากมายก็จริงแต่ในเวลาเดียวกันก็มีอันตรายอยู่ในตัวของมันเอง

10. พลังงานคลื่น • พลังงานคลื่น หมายถึงพลังงานของคลื่นผิวมหาสมุทร และการจับพลังงานเหล่านั้นมาใช้งานให้เกิดประโยชน์ ซึ่งรวมถึงการผลิตไฟฟ้า การแยกเกลือออกจากน้ำ และการสูบน้ำ พลังงานคลื่นเป็นพลังงานที่ไม่มีวันหมดรูปแบบหนึ่ง • ประโยชน์,การใช้พลังงานคลื่น (Wave Energy) กระแสคลื่นในทะเลหรือมหาสมุทรสามารถที่จะนำมาผลิต • ไฟฟ้าได้โดยอาศัยอุปกรณ์ที่ดึง พลังงานจากคลื่นมาใช้โดยตรง ซึ่งจะทำการแปลงการเคลื่อนไหวในแนวตั้งของกระแสคลื่นและการพองตัวของฟองอากาศไปผลัก • ข้อเสีย • 1. สามารถใช้ได้ในบริเวณชายฝั่งเท่านั้น2. ทรัพยากรมีอย่างจำกัด

11. พลังงานกล • แหล่งกำเนิด ในทางฟิสิกส์ จะหมายถึง พลังงานที่เกี่ยวข้องกับการเคลื่อนที่โดยตรงของวัตถุ โดยประกอบไปด้วยพลังงานศักย์และพลังงานจลน์จากสารานุกรมไทยสำหรับเยาวชนฯ เล่มที่ 1 กล่าวว่า เครื่องผ่อนแรงไม่ว่าจะเป็นชนิดใดก็ตาม ต้องการแรงที่จะขับดันให้มันทำงาน แรงนี้ได้จากพลังงานกล แรงที่มนุษย์มีอยู่แล้วได้จากกล้ามเนื้อแขน ขา ซึ่งนับว่าเป็นพลังงานกลอย่างหนึ่งเมื่อต้องทำงานมากๆ • ประโยชน์,การใช้พลังงานกล • มนุษย์อาศัยขี่หลังม้าเป็นพาหนะมานานแล้ว จนสามารถควบคุมและบังคับมันได้ดี เมื่อมีเครื่องผ่อนแรง จึงใช้แรงงานของสัตว์เลี้ยง เช่น ใช้ให้ลากรถ หมุนโม่แป้ง • ข้อเสีย • เครื่องจักรกลสมัยใหม่ใช้แรงงานจากพลังงานกลอื่นๆ ที่ไม่ใช่แรงงานจากกล้ามเนื้อ เพราะว่าอาจนำมาใช้งานตรากตรำและบังคับควบคุมได้ตามแต่ต้องการ พลังงานกลดังกล่าวอาจจะได้มาโดยการแปรรูปจากพลังงานความร้อน เช่น แรงระเบิดในลูกสูบ

12. จบการนำเสนอขอบคุณคะ