‘ไฟฟ้า’ พลังงานรูปหนึ่งที่มนุษย์นำมาใช้เป็นพลังงานสำหรับเครื่องมือเครื่องใช้ต่างๆ ให้สามารถทำงานได้ ซึ่งในปัจจุบันล้วนต้องอาศัยพลังงานไฟฟ้าในการทำงาน จึงส่งผลให้ ‘ไฟฟ้า’ กลายเป็นพลังงานที่มีความสำคัญที่มนุษย์แทบจะขาดไม่ได้เลยทีเดียว
ด้วยเหตุนี้นักวิจัยของสถาบันวิจัยด้านวัสดุศาสตร์และเทคโนโลยี (The Federal Institute for Material Science and Technology: Empa) ของประเทศสวิตเซอร์แลนด์ กำลังอยู่ระหว่างการพัฒนาปัญญาประดิษฐ์ (AI) เพื่อควบคุมการใช้พลังงานแบบอัตโนมัติสำหรับบ้านพักที่มีแหล่งผลิตไฟฟ้าจากแหล่งต่างๆ อาทิ แสงอาทิตย์ หรือมีแหล่งไฟฟ้าจากภายนอกที่หลากหลาย อาทิ ระบบจ่ายไฟฟ้าทั่วไป ปั๊มความร้อน และถังเก็บน้ำร้อนของท้องถิ่นรวมทั้งแบตเตอรี่รถยนต์ไฟฟ้าที่อาจมีไฟฟ้าเหลืออยู่หลังการใช้งานตลอดวัน โดย AI จะเรียนรู้จังหวะการใช้ไฟฟ้าของผู้อยู่อาศัยและบริหารจัดการแหล่งไฟฟ้าเพื่อให้การใช้ไฟฟ้ามีประสิทธิภาพสูงสุดและลดค่าไฟฟ้าได้มากที่สุด ทั้งนี้ ระบบ AI สามารถเรียนรู้การใช้พลังงานของผู้อยู่อาศัยแต่ละคนได้เองโดยไม่จำเป็นต้องมีผู้เชี่ยวชาญตั้งโปรแกรม
ซึ่งการทดสอบจะแบ่งเป็น 2 ขั้น ในขั้นแรก นักวิจัยฯ ได้จำลองระบบควบคุมผ่านคอมพิวเตอร์โดยป้อนข้อมูลสภาพอากาศและอุณหภูมิภายในห้องของปีที่ผ่านมา รวมถึงข้อมูลอัตราค่าไฟฟ้าที่แตกต่างกันโดยแบ่งเป็น 2 ช่วง คือ ช่วงระหว่าง 08.00 – 20.00 น. ซึ่งค่าไฟฟ้าจะสูง และช่วงกลางคืนซึ่งค่าไฟฟ้าจะถูกกว่า โดยโจทย์คือการทำความอบอุ่นภายในห้องด้วยไฟฟ้าให้คงอุณหภูมิในระดับที่ต้องการ พร้อมกับการจ่ายไฟให้แก่แท่นชาร์จแบตเตอรี่สำหรับรถยนต์ไฟฟ้าให้ได้อย่างน้อยร้อยละ 60 ในช่วงเวลากลางคืน โดยภายใต้การควบคุมด้วยระบบ AI สามารถประหยัดพลังงานได้ร้อยละ 16 เมื่อเทียบกับระบบโปรแกรมธรรมดาที่ไม่มี AI
ในการทดสอบขั้นที่สอง นักวิจัยฯ ได้ทดลองระบบ AI ในอาคาร The Nest ของสถาบัน Empa โดยใช้อัลกอริทึมของ AI ควบคุมอุณหภูมิในห้องนอนของนักศึกษาห้องหนึ่ง และใช้แบตเตอรี่ที่สามารถจัดเก็บไฟฟ้าขนาด 100 kWh จำลองเป็นแบตเตอรี่ของรถยนต์ไฟฟ้า ซึ่งผลการทดลองพบว่า ตลอด 1 สัปดาห์ในเดือนกุมภาพันธ์ 2563 ซึ่งมีสภาพอากาศหนาว ระบบ AI ช่วยประหยัดพลังงานไฟฟ้าในการทำความอบอุ่นห้องทดลองได้กว่าร้อยละ 27 เมื่อเทียบกับระบบโปรแกรมธรรมดาที่ไม่มี AI
ขณะนี้ นักวิจัยฯ อยู่ระหว่างพัฒนาระบบ AI ให้สามารถขยายพื้นที่ครอบคลุมทั้งอาคารและเป็นการวางรากฐานสำหรับระบบที่ซับซ้อนยิ่งขึ้น โดยขั้นทดลองเป็นไปเพื่อวางแบบบ้านสำหรับอนาคตที่รูปแบบเปลี่ยนแปลงไปตามความประสงค์ของมนุษย์ อีกทั้งต้องมีการปรับรถยนต์ไฟฟ้าให้รองรับกับระบบ AI ด้วย โดยปัจจุบันรถยนต์ไฟฟ้าสามารถรับไฟฟ้าได้อย่างเดียวแต่ไม่สามารถจ่ายไฟฟ้ากลับคืนได้
นอกจากนี้ สถาบัน Empa ร่วมกับสถาบัน Paul Scherrer Institute (PSI) ริเริ่มโครงการ SynFuels โดยได้รับงบประมาณสนับสนุนการวิจัยจากสถาบันเทคโนโลยีสวิส (ETH) เพื่อพัฒนากระบวนการผลิตเชื้อเพลิงสังเคราะห์ที่มีคุณภาพสูงที่สุดทดแทนการใช้เชื้อเพลิงฟอสซิล
การผลิตเชื้อเพลิงสังเคราะห์จะใช้ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์จากหลายแหล่ง อาทิ ชีวมวล อากาศ หรือกระบวนการผลิตทางอุตสาหกรรม มาสังเคราะห์รวมกับไฮโดรเจนจากแหล่งพลังงานหมุนเวียน ผ่านตัวกลาง อาทิ ก๊าซมีเทน คาร์บอนมอนออกไซด์ หรือเมทานอล ด้วยวิธีที่แตกต่างกัน เพื่อให้ได้ส่วนผสมของเชื้อเพลิงสังเคราะห์เหลวที่มีคุณภาพสูงที่สุด ซึ่งในเบื้องต้นพบว่า ก๊าซมีเทนเป็นไฮโดรคาร์บอนที่ผลิตจากก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์และไฮโดรเจนได้ง่ายที่สุด
สถาบัน Empa เป็นองค์กรที่มีส่วนสำคัญในการพัฒนาการผลิตเชื้อเพลิงจากพลังงานหมุนเวียนโดยเฉพาะอย่างยิ่งการพัฒนาเชื้อเพลิงไฮโดรเจน โดยเป็นผู้ดำเนินโครงการก่อสร้างสถานีเติมไฮโดรเจนแห่งแรกในสวิตเซอร์แลนด์ มีเป้าหมายเพื่อพัฒนาเชื้อเพลิงสังเคราะห์แทนเชื้อเพลิงฟอสซิลเพื่อใช้ในการคมนาคม
.
.
ติดตาม Life Elevated ได้ที่
Website: www.lifeelevated.club/
Facebook: Life Elevated ชีวิตยกระดับ
Twitter: @_lifeelevated_
Instagram: @lifeelevatedclub
Line OA: @Lifeelevated
Blockdit: Life Elevated
