‘สวิตเซอร์แลนด์’ ติดตั้ง ‘แผงโซลาร์เซลล์’ บน ‘รางรถไฟ’ ครั้งแรกในโลก

เนื่องจาก “วิกฤติสภาพภูมิอากาศ” ทำให้ต้องเร่งเปลี่ยนผ่านด้านพลังงานของยุโรป นักวิจัยจึงพยายามพัฒนา “แผงโซลาร์เซลล์” ให้สามารถติดตั้งในพื้นที่ต่าง ๆ ให้ได้มากที่สุด โดย Sun-Ways บริษัทสตาร์ทอัพสัญชาติสวิส ได้จดสิทธิบัตรระบบแผงโซลาร์เซลล์แบบถอดออกได้ ซึ่งได้รับไฟเขียวจากรัฐบาลให้ติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์บนรางรถไฟ

โจเซฟ สกูเดรี ซีอีโอของ Sun-Ways กล่าวกับ SWI swissinfo ว่า “นี่จะเป็นครั้งแรกในโลกที่มีการติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์บนรางรถไฟที่มีรถไฟวิ่งผ่าน”

แผงโซลาร์เซลล์ที่ใช้ติดตั้งบนรางรถไฟจะเป็นแบบสีดำสนิท แต่ละแผงมีขนาด 1 x 1.7 เมตร และมีฟิลเตอร์ป้องกันแสงสะท้อนเพื่อป้องกันแสงจ้า ซึ่งผ่านการทดสอบความเสถียรสำหรับรถไฟที่วิ่งผ่านด้วยความเร็วสูงสุด 150 กม./ชม. และสามารถทนต่อลมแรง 240 กม./ชม.

บริษัทสัญชาติสวิสแห่งนี้จะใช้ระบบกลไกในการติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์แบบถอดออกได้ ซึ่งถือเป็นนวัตกรรมที่สำคัญ เนื่องจากรางรถไฟจำเป็นต้องได้รับการบำรุงรักษาเป็นระยะ ๆ ติดตั้งด้วยรถไฟที่ออกแบบมาเป็นพิเศษ ซึ่งจะใช้กลไกลูกสูบในการวางแผงโซลาร์เซลล์ขนาดกว้าง 1 เมตร ทางบริษัทระบุว่าจะสามารถติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์ได้มากถึง 1,000 ตารางเมตรต่อวัน

การยื่นขออนุมัติจากทางการนั้นไม่ใช่เรื่องง่าย ในปี 2023 สำนักงานคมนาคมกลางปฏิเสธคำขอ ตามหลักระวังไว้ก่อน (Precautionary Principle) เป็นวิธีการจัดการความเสี่ยงที่มีหลักว่า ถ้าการกระทำหรือนโยบายมีข้อน่าสงสัยว่า จะก่อให้เกิดความเสียหายต่อสาธารณประโยชน์หรือต่อสิ่งแวดล้อมธรรมชาติ เพราะไม่มีข้อมูลอ้างอิงทางเทคนิคที่เพียงพอ

แผงโซลาร์เซลล์บนรางรถไฟ
เครดิตภาพ: Sun-Ways

แต่หลังจากใช้เวลา 10 เดือนในการสร้างและทดสอบต้นแบบ ความพยายามของ Sun-Ways ก็ประสบความสำเร็จ ได้รับใบอนุญาตในที่สุด โดยจะเริ่มใช้เทคโนโลยีนี้กับเส้นทางรถไฟในเมืองเนอชาแตล ที่อยู่ทางตะวันตกของสวิตเซอร์แลนด์  ในช่วงการทดสอบ 3 ปี ซึ่งจะเริ่มต้นในช่วงฤดูใบไม้ผลิปี 2025 โดยติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์ 48 แผงบนรางยาว 100 เมตร มีกำลังการผลิต 18 kWp ดำเนินการติดตั้งโดย transN บริษัทขนส่งสาธารณะของรัฐ มีค่าใช้จ่ายประมาณ 585,000 ฟรังก์สวิส หรือราว 22,559,582 บาท

สำหรับไฟฟ้าที่ผลิตได้จากระบบพลังงานแสงอาทิตย์จะถูกป้อนเข้าสู่ระบบส่งไฟฟ้า และนำไปใช้จ่ายไฟให้โครงสร้างพื้นฐานใกล้เคียง เช่น สวิตช์หรือจุดต่าง ๆ หรือแม้แต่สถานี แต่ไม่ได้นำมาใช้กับการดำเนินการรถไฟ เนื่องจากเป็นคนระบบ และการจ่ายไฟให้รถไฟมีกระบวนการที่ซับซ้อนกว่า

Sun-Ways ประมาณการแผงโซลาร์เซลล์บนทางรถไฟนี้จะสามารถผลิตพลังงานแสงอาทิตย์ได้หนึ่งเทระวัตต์ชั่วโมง (TWh) ต่อปี ซึ่งเทียบเท่ากับประมาณ 2% ของการใช้พลังงานทั้งหมดในสวิตเซอร์แลนด์ โดยทางบริษัทหวังว่าในอนาคตจะสามารถติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์ได้ทั่วประเทศ ที่มีความยาวถึง 5,317 กิโลเมตร 

นอกจากสวิตเซอร์แลนด์แล้ว บริษัทยังมีส่วนร่วมในโครงการต่าง ๆ ที่คล้ายกันในอีกหลายประเทศ เช่น สเปน โรมาเนีย และเกาหลีใต้ ขณะเดียวกันก็กำลังหารือกับพันธมิตรที่มีศักยภาพในจีน ไทย ออสเตรเลีย และสหรัฐ

“มีทางรถไฟยาวกว่าหนึ่งล้านกิโลเมตรทั่วโลก เราเชื่อว่าระบบของเราอาจติดตั้งบนระบบรางของเราได้ 50% ของทางรถไฟทั่วโลก” แบ๊ปติสต์ ดานิเชิร์ต ผู้ก่อตั้งร่วมของ Sun-Ways กล่าวกับ SWI Swissinfo 

รถไฟแล่นผ่านแผงโซลาร์เซลล์บนรางรถไฟ
เครดิตภาพ: Sun-Ways

อย่างไรก็ตาม บริษัทยังต้องพิสูจน์ศักยภาพและคุณภาพของนวัตกรรมนี้อีกมาก เนื่องจากสหภาพรถไฟนานาชาติเคยแสดงความกังวลว่าแผงโซลาร์เซลล์อาจมีรอยแตกร้าวเล็ก ๆ ซึ่งอาจทำให้เกิดไฟไหม้ในพื้นที่สีเขียวได้ และอาจทำให้คนขับรถไฟเสียสมาธิจากแสงสะท้อน

บริษัท Sun-Ways กล่าวว่าแผงโซลาร์เซลล์ของบริษัทมีความทนทานมากกว่าแผงโซลาร์เซลล์แบบเดิม และอาจมีตัวกรองป้องกันแสงสะท้อนเพื่อไม่ให้เข้าตาพนักงานขับรถไฟ นอกจากนี้ยังได้ติดตั้งเซนเซอร์ไว้ในแผงโซลาร์เซลล์ช่วยให้แผงโซลาร์เซลล์ทำงานได้อย่างถูกต้อง ขณะที่แปรงที่ติดอยู่ที่ปลายรถไฟสามารถขจัดสิ่งสกปรกออกจากพื้นผิวแผงโซลาร์เซลล์ได้ และในขณะนี้บริษัทกำลังพัฒนาระบบละลายน้ำแข็ง เพื่อป้องกันน้ำแข็งและหิมะที่อาจตกใส่แผงโซลาร์เซลล์

การเพิ่มสัดส่วนการใช้พลังงานแสงอาทิตย์เป็นหนึ่งในแนวทางหลักของกลยุทธ์เน็ตซีโรของสวิตเซอร์แลนด์ ที่ต้องการให้มีไฟฟ้าจากแสงอาทิตย์และลม 45 เทระวัตต์ชั่วโมงต่อปีภายในปี 2050 เพิ่มขึ้น 7 เท่าจากปี 2023

เมื่อไม่นานมานี้ สวิตเซอร์แลนด์ได้ผ่านกฎหมายเพื่อเร่งการใช้พลังงานแสงอาทิตย์ทั่วประเทศ รัฐบาลสวิตเซอร์แลนด์สนับสนุนการติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์บนพื้นผิวต่าง ๆ ตั้งแต่หลังคาไปจนถึงทางด่วน และแม้แต่ทุ่งหญ้าบนเทือกเขาแอลป์

เช่นเดียวกับประเทศอื่น ๆ ทั่วโลก ตลาดพลังงานแสงอาทิตย์ของสวิตเซอร์แลนด์เติบโตอย่างแข็งแกร่งในช่วงไม่นานนี้ โดยมีการเพิ่มขึ้นของไฟฟ้าจากแสงอาทิตย์มากกว่า 40% ต่อปีตั้งแต่ปี 2020 แม้จะมีการเติบโตอย่างรวดเร็ว แต่สวิตเซอร์แลนด์ยังคงตามหลังประเทศอื่น ๆ ในยุโรป

ผลการศึกษาวิจัยของ Swiss Energy Foundation ที่เผยแพร่ในเดือนพฤษภาคม ซึ่งศึกษาการผลิตพลังงานแสงอาทิตย์และพลังงานลมต่อหัวในยุโรป พบว่าสวิตเซอร์แลนด์อยู่อันดับที่ 22 ตามมาด้วยมอลตา โรมาเนีย สาธารณรัฐเช็ก สโลวีเนีย สโลวาเกีย และลัตเวีย

ที่มา: Euro News, New Atlas, Swiss Info, Sun-Ways