บทที่ 28 เครื่องกำเนิดไฟฟ้า MHD

บทที่ 28 เครื่องกำเนิดไฟฟ้า MHD

เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบแมกนีโตไฮโดรไดนามิก (Magnetohydrodynamic Generator - MHD) แนวคิดนี้จริงๆ มันมีมานานแล้ว

มันทำงานโดยอาศัยปรากฏการณ์ฮอลล์ (Hall Effect) ใช้ของไหลที่นำไฟฟ้าได้ เช่น อากาศหรือของเหลว เคลื่อนที่ตัดผ่านสนามแม่เหล็กเพื่อผลิตกระแสไฟฟ้า

เนื่องจากตัดขั้นตอนการแปลงพลังงานกลออกไป ประสิทธิภาพการผลิตไฟฟ้าจึงสูงขึ้นอย่างเห็นได้ชัด

ความจริงในชาติที่แล้ว เขาเคยคิดจะใช้เทคโนโลยีนี้ในการผลิตไฟฟ้า

แต่เพราะเวลากระชั้นชิดเกินไป ไม่มีเวลาศึกษาเจาะลึก สุดท้ายจึงจำใจต้องเลือกวิธีต้มน้ำเดือดที่ง่ายกว่า

แต่ครั้งนี้... เขามีเวลาเหลือเฟือ!

แววตาของลวี่หย่งฉางฉายแววตื่นเต้น หยิบกระดาษเปล่าแผ่นหนึ่งมาวางราบบนโต๊ะทำงาน

"ศาสตราจารย์สวี่ ท่านมาดูแผนการนี้สิ!"

พูดพลาง ลวี่หย่งฉางก็หยิบปากกาหมึกซึมข้างตัว เปิดฝา แล้ววาดลงบนกระดาษขาวทันที!

เห็นการกระทำของลวี่หย่งฉาง แววตาของฟางสวี่ก็ฉายแววสงสัย

นี่... แค่วิธีต้มน้ำเดือดปั่นไฟง่ายๆ ต้องมีแผนการอะไรด้วยเหรอ?

ประเทศเซี่ยมีโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ฟิชชันตั้งเยอะแยะ ไปลอกแบบแปลนมาสักอันก็จบแล้วไม่ใช่เหรอไง?

คิดในใจเสร็จ ฟางสวี่ก็ก้าวเข้าไปมองกระดาษ A4 ตรงหน้าลวี่หย่งฉางอย่างละเอียด

เห็นเส้นสายที่ตรงและเป็นระเบียบเรียบร้อยบนกระดาษ แววตาของฟางสวี่ก็ฉายแววทึ่ง

"ฝีมือวาดแบบของเธอนี่... สุดยอดไปเลยนะ!"

มือของลวี่หย่งฉางชะงักกึก ก่อนจะยิ้มอธิบาย: "เฮอะ! ผมหัดมั่วๆ เองแหละครับ ไม่งั้นตอนนั้นจะวาดภาพประกอบบนกระดานดำออกมาได้ยังไง?"

ฟางสวี่พยักหน้าด้วยความชื่นชม

เรื่องแบบนี้ไม่ใช่ใครจะหัดก็หัดได้นะ!

อย่างน้อย ตัวเขาเองก็ทำไม่ได้

อย่าว่าแต่เขาเลย แม้แต่ในบรรดาสมาชิกสภาวิทยาศาสตร์ คาดว่าคงมีไม่กี่คนที่มีฝีมือวาดแบบระดับนี้!

ในห้องทำงาน ค่อยๆ ตกอยู่ในความเงียบ

นอกจากเสียงลมหายใจของทั้งสองคน ก็เหลือเพียงเสียง "แกรกๆ" ของปากกาหมึกซึมที่ลวี่หย่งฉางขีดเขียนลงบนกระดาษ

"นี่คือ..."

คิ้วของฟางสวี่กระตุกวูบ

เมื่อเส้นสายบนกระดาษเริ่มเป็นรูปเป็นร่าง เขาก็ดูออกแล้วว่าลวี่หย่งฉางกำลังวาดอะไร!

"เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบแมกนีโตไฮโดรไดนามิก?"

ลวี่หย่งฉางยังคงวาดต่อไม่หยุด หัวเราะเบาๆ พยักหน้า: "ถูกต้องครับ! มันคือเครื่องกำเนิดไฟฟ้า MHD!"

"ในความคิดของผม นี่คืออุปกรณ์ที่เหมาะสมที่สุดสำหรับนิวเคลียร์ฟิวชันที่ควบคุมได้ ไม่มีอะไรเทียบได้อีกแล้ว!"

คิ้วของฟางสวี่ขมวดมุ่นทันที

ครุ่นคิดอยู่ครู่หนึ่ง เขาพูดด้วยน้ำเสียงหนักใจ: "หย่งฉาง ฉันรู้ว่าเครื่องกำเนิดไฟฟ้า MHD มีประสิทธิภาพการผลิตไฟฟ้าสูงมาก"

"แต่... เครื่องกำเนิดไฟฟ้า MHD มีข้อบกพร่องร้ายแรงอยู่หลายจุด เทคโนโลยีนี้ในปัจจุบันยังไม่สมบูรณ์พอ!"

"เอามาใช้กับนิวเคลียร์ฟิวชันที่ควบคุมได้แบบดื้อๆ จะไม่ดู... บุ่มบ่ามไปหน่อยเหรอ?"

ปากกาหมึกซึมในมือลวี่หย่งฉางชะงักกึก

เขาค่อยๆ เงยหน้ามองฟางสวี่ ยิ้มส่ายหน้า: "ข้อบกพร่อง?"

"ปัจจุบันข้อจำกัดของเทคโนโลยีการผลิตไฟฟ้าแบบ MHD หลักๆ ก็มีอยู่แค่สองจุด"

"หนึ่ง เทคโนโลยีการผลิตไฟฟ้าแบบ MHD ต้องการก๊าซเฉื่อยที่มีส่วนผสมของโลหะอัลคาไลปริมาณเล็กน้อย เช่น โพแทสเซียม ซีเซียม เป็นสารทำงาน (Working Fluid)"

"สอง สภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูงขณะเครื่องทำงานปกติ"

"ผมพูดไม่ผิดใช่ไหมครับ?"

สายตาของฟางสวี่เคร่งขรึม พยักหน้าเบาๆ: "ข้อแรก การจะแก้ปัญหาในตอนนี้ ยังถือว่ายากอยู่"

"การผลิตก๊าซเฉื่อยในปริมาณมาก เทคโนโลยีนี้เรายังไม่มี"

"ตามเทคโนโลยีปัจจุบัน หากใช้เครื่องกำเนิดไฟฟ้า MHD แม้จะหมุนเวียนสารทำงานกลับมาใช้ใหม่ได้ แต่ค่าใช้จ่ายส่วนนี้ก็จะสูงเกินงบประมาณของเราไปมากโข!"

ลวี่หย่งฉางจ้องมองฟางสวี่อย่างมีความหมาย แววตาฉายแววยิ้มจางๆ

"ศาสตราจารย์สวี่ ท่านแน่ใจเหรอว่าเรายังไม่มีเทคโนโลยีการผลิตก๊าซเฉื่อย?"

ฟางสวี่ขมวดคิ้วเล็กน้อย พยายามค้นหาความทรงจำอย่างละเอียด แล้วส่ายหน้าช้าๆ: "ฉันมั่นใจ อย่างน้อยจนถึงอาทิตย์ที่แล้ว ฉันยังไม่เห็นเทคโนโลยีที่เกี่ยวข้องนี้ในประเทศเซี่ย หรือแม้แต่วารสารวิชาการนานาชาติเลย!"

ลวี่หย่งฉางไม่พูดอะไร เพียงแค่มองฟางสวี่ด้วยสายตาลึกซึ้ง จากนั้นก็ก้มหน้าวาดเขียนบนกระดาษต่อ

เห็นแบบนั้น คิ้วของฟางสวี่ยิ่งขมวดแน่น ความหงุดหงิดที่อธิบายไม่ถูกก่อตัวขึ้นในใจ

ลางสังหรณ์บางอย่างบอกเขาว่า

เขาเหมือนจะมองข้ามอะไรบางอย่างที่สำคัญมากๆ ไป!

แต่ว่ามันคืออะไร ฟางสวี่ก็นึกไม่ออกสักที

"หย่งฉาง?"

แววตาของฟางสวี่เริ่มร้อนรน ถามลวี่หย่งฉางตรงหน้าเสียงเบา: "ตกลงมันคือเทคโนโลยีอะไร? เธอก็รีบพูดมาสิ!"

ลวี่หย่งฉางยังคงไม่พูดอะไร เพียงแค่ใช้ปลายปากกาเคาะเบาๆ บนโต๊ะทำงาน

ฟางสวี่ที่ถูกดึงดูดความสนใจ ก้มลงมองกระดาษขาวตรงหน้า

ลายมือปากกาหมึกซึมที่สวยงามแถวหนึ่งปรากฏอยู่บนกระดาษ

2H + 3H → 4He + n + 17.6 MeV

(ดิวทีเรียม + ทริเทียม → ฮีเลียม + นิวตรอน + พลังงาน 17.6 เมกะอิเล็กตรอนโวลต์)

นี่คือ... สมการปฏิกิริยาฟิวชันดิวทีเรียม-ทริเทียม!

มองสมการที่คุ้นตาอย่างที่สุดนี้ ฟางสวี่ยืนตะลึงงันอยู่กับที่

ริมฝีปากของเขาสั่นระริก รอยยิ้มค่อยๆ ปรากฏขึ้นที่มุมปากทั้งสองข้าง

"อย่างนี้นี่เอง! อย่างนี้นี่เอง!"

มิน่าล่ะ เขาถึงรู้สึกว่าตัวเองมองข้ามสิ่งสำคัญไป!

พิจารณาปัจจัยภายนอกมาตั้งเยอะ แต่ดันมองข้ามปัจจัยภายในที่สำคัญที่สุดไปซะได้!

ต่างจากโรงไฟฟ้าพลังความร้อนและโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ฟิชชันทั่วไป ปฏิกิริยาฟิวชันดิวทีเรียม-ทริเทียม ผลผลิตที่ได้ก็คือก๊าซฮีเลียม!

ไฮโดรเจน-2 และไฮโดรเจน-3 ทำปฏิกิริยากันภายใต้อุณหภูมิสูง เกิดเป็นฮีเลียม-4 และนิวตรอน นี่มันความรู้ฟิสิกส์ ม.ปลาย ชัดๆ แต่... เขาระดับสมาชิกสภาวิทยาศาสตร์กลับมองข้ามมันไปได้!

ฟางสวี่ส่ายหน้ายิ้มขมขื่น: "ถ้าเป็นอย่างนี้ ปัญหาข้อแรกก็แก้ได้แล้ว"

แววตาของลวี่หย่งฉางฉายแววยิ้มชัดเจนขึ้น: "ปัญหาข้อที่สอง สำหรับพวกเราตอนนี้ ยังถือเป็นปัญหาอยู่ไหมครับ?"

ฟางสวี่ชะงักไปครู่หนึ่ง จากนั้นก็ตบหน้าผากตัวเองดังฉาด!

"โธ่เอ๊ย! สมองฉัน! ช่วงนี้เป็นอะไรไปเนี่ย!?"

วัสดุใหม่ในโพรงปฏิกิริยาสเตลลาเรเตอร์ สามารถทนอุณหภูมิสูงของนิวเคลียร์ฟิวชันได้ แล้วมันจะทน "อุณหภูมิต่ำ" แค่ 2,000-3,000 เคลวิน ขณะเครื่องกำเนิดไฟฟ้า MHD ทำงานไม่ได้เชียวหรือ?

ยิ่งคิดฟางสวี่ยิ่งตื่นเต้น เขาไพล่มือไว้ด้านหลัง เดินวนไปวนมาในห้องทำงานของลวี่หย่งฉางไม่หยุด

"ใช่! ใช่! ใช่!"

"เตาปฏิกรณ์ฟิวชันดิวทีเรียม-ทริเทียมสามารถผลิตก๊าซฮีเลียมได้ในตัว! แถมยังเป็นก๊าซอุณหภูมิสูงนับร้อยล้านองศา!"

"เราไม่จำเป็นต้องเสียพลังงานไปทำความร้อนให้มันด้วยซ้ำ!"

"นี่มัน... นี่มันแผนการผลิตไฟฟ้าที่สมบูรณ์แบบชัดๆ!"

ลวี่หย่งฉางหัวเราะเบาๆ ยื่นภาพร่างบนโต๊ะให้ฟางสวี่: "ศาสตราจารย์สวี่ ท่านลองดูซิว่ามหาวิทยาลัยซานเต๋าโข่วของเรามีบุคลากรด้านนี้ไหม ถ้ามี... รีบสร้างเครื่องต้นแบบออกมาให้เร็วที่สุดเลยครับ!"

"เราต้องพยายามสร้างเตาปฏิกรณ์สาธิตเครื่องแรกให้เสร็จภายในครึ่งปี!"

ฟางสวี่จิตใจฮึกเหิม รับภาพร่างจากลวี่หย่งฉาง พยักหน้าอย่างหนักแน่น!

"ได้!"

"วางใจเถอะ เรื่องนี้ปล่อยเป็นหน้าที่ฉันเอง!"

"ฉันรับประกัน ไม่เกินสองเดือน เธอจะได้เห็นเครื่องต้นแบบของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า MHD แน่นอน!"