ถนนที่ผลิตไฟฟ้าได้: เทคโนโลยี REPS เปลี่ยนแรงเบรกของรถให้กลายเป็นพลังงาน

ระบบ Road Energy Production System ทำงานอย่างไร

REPS เรียกเทคโนโลยีของตนว่า "โรงไฟฟ้าบนถนน" (road power plant) เพราะอุปกรณ์ผลิตไฟฟ้าถูกติดตั้งรวมอยู่กับโครงสร้างถนนเดิมโดยตรง แทนที่จะต้องสร้างโรงไฟฟ้าหรือโครงสร้างพื้นฐานใหม่

โมดูลของระบบจะถูกฝังลงในช่วงถนนที่รถต้องชะลอความเร็วตามธรรมชาติ เช่น

• ทางเข้า–ออกท่าเรือและลานตู้คอนเทนเนอร์
• ศูนย์กระจายสินค้าและคลังสินค้า
• ด่านเก็บค่าผ่านทางหรือจุดตรวจ
• สัญญาณไฟจราจร ทางลาด หรือทางลงเนิน

เมื่อรถ โดยเฉพาะ รถบรรทุกที่มีน้ำหนักมาก วิ่งทับโมดูลบนถนน น้ำหนักและแรงเบรกจะกดแผ่นกลไกที่ฝังอยู่ใต้ผิวถนนให้เคลื่อนตัวเล็กน้อย การเคลื่อนที่นี้จะถูกส่งผ่านระบบกลไกหรือไฮดรอลิกไปหมุนเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ทำให้เกิดกระแสไฟฟ้า

แนวคิดสำคัญคือการติดตั้งในจุดที่รถ กำลังชะลออยู่แล้ว เพื่อดึงพลังงานที่ปกติจะสูญเสียไปกับการเบรกกลับมาใช้ใหม่ ไฟฟ้าที่ได้สามารถนำไปใช้กับอุปกรณ์ในพื้นที่ เช่น เครื่องจักรในท่าเรือ หรือส่งต่อเข้าสู่ระบบไฟฟ้าใกล้เคียง

สิ่งที่การทดลองในท่าเรือฮัมบูร์กแสดงให้เห็น

การติดตั้งใช้งานจริงครั้งแรกของ REPS อยู่ที่ Port of Hamburg หนึ่งในศูนย์โลจิสติกส์ขนาดใหญ่ของยุโรป โดยระบบถูกฝังไว้ในถนนช่วงสั้นประมาณ 12 เมตร ภายในพื้นที่ท่าเรือ

รายละเอียดสำคัญจากโครงการทดลอง ได้แก่

• ระบบเริ่มทำงานในสภาพการจราจรจริงตั้งแต่ ปลายปี 2025
• เก็บพลังงานจากรถบรรทุกที่ขับผ่านขณะชะลอหรือเบรก
• มีรายงานว่าประมาณ รถบรรทุก 16 คันที่วิ่งผ่านสามารถผลิตไฟฟ้าได้ราว 1 กิโลวัตต์ชั่วโมง ในบางเงื่อนไข

โครงการนี้ทำหน้าที่เป็น การพิสูจน์แนวคิดในโลกจริง ว่าระบบสามารถทำงานในสภาพแวดล้อมโลจิสติกส์ที่มีการจราจรหนาแน่นได้โดยไม่รบกวนการดำเนินงานปกติ

อย่างไรก็ตาม ข้อมูลประสิทธิภาพที่ผ่านการตรวจสอบโดยบุคคลที่สาม เช่น ปริมาณไฟฟ้าระยะยาว ความทนทาน หรือค่าใช้จ่ายตลอดอายุการใช้งาน ยังมีการเผยแพร่ต่อสาธารณะค่อนข้างจำกัด

เงินทุน 23.6 ล้านดอลลาร์จะช่วยขยายเทคโนโลยีอย่างไร

ในปี 2026 REPS ประกาศระดมทุนรอบใหม่มูลค่า 23.6 ล้านดอลลาร์ เพื่อเร่งการนำเทคโนโลยีไปใช้ในเชิงพาณิชย์

เงินทุนจะถูกนำไปใช้ในหลายด้าน เช่น

• เพิ่มกำลังการผลิตโมดูลถนนพลังงาน
• ติดตั้งโครงการนำร่องและเชิงพาณิชย์เพิ่มเติม
• ขยายตลาดไปยังประเทศอื่น
• สร้างความร่วมมือกับผู้ดูแลโครงสร้างพื้นฐาน

ในช่วงแรก บริษัทเน้นพื้นที่ที่มีรถบรรทุกจำนวนมาก เช่น ท่าเรือ ศูนย์โลจิสติกส์ และสถานีขนส่งสินค้า ซึ่งเป็นจุดที่มีการเบรกบ่อยและมีศักยภาพในการเก็บพลังงานสูง

หากโมเดลเศรษฐศาสตร์ของระบบพิสูจน์ได้ว่าใช้งานได้จริง พื้นที่เหล่านี้อาจกลายเป็น แหล่งผลิตไฟฟ้าแบบกระจาย (distributed generation) ที่ใช้โครงสร้างพื้นฐานเดิมของถนน

ทำไมแนวคิดนี้จึงเป็นไปได้

ในเชิงวิศวกรรม แนวคิดการเก็บพลังงานจากการเบรกไม่ใช่เรื่องใหม่ งานวิจัยด้านพลังงานระบุว่าพลังงานจำนวนมากของยานพาหนะสูญเสียไปกับความร้อนและแรงเสียดทานระหว่างการเบรก ซึ่งบางส่วนสามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้

ระบบเก็บพลังงานที่ฝังในถนน เช่น แผ่นไฮดรอลิกหรือวัสดุเพียโซอิเล็กทริก ก็ถูกศึกษาในงานวิจัยหลายชิ้นว่าอาจใช้ผลิตไฟฟ้าปริมาณเล็กน้อยจากการจราจรได้

โดยเฉพาะ รถบรรทุกหนัก ซึ่งสร้างแรงกดมหาศาลต่อพื้นถนน จึงทำให้พื้นที่โลจิสติกส์เป็นสถานที่ทดลองที่เหมาะสม

ข้อสงสัยและคำถามสำคัญที่ยังต้องพิสูจน์

แม้แนวคิดจะดูน่าสนใจ แต่ผู้เชี่ยวชาญยังตั้งคำถามหลายประเด็นเกี่ยวกับความสามารถในการใช้งานจริงในระยะยาว

1. สมดุลพลังงานสุทธิ

หากระบบดึงพลังงานจากรถที่วิ่งผ่าน ก็หมายความว่าพลังงานนั้นต้องมาจากตัวรถเอง คำถามคือระบบกำลังดึงพลังงานที่ สูญเสียอยู่แล้วจากการเบรก หรือสร้างแรงต้านเพิ่มจนทำให้รถใช้เชื้อเพลิงหรือพลังงานมากขึ้น

2. การแข่งขันกับ regenerative braking

รถยนต์ไฟฟ้าและไฮบริดสมัยใหม่สามารถกู้พลังงานจากการเบรกกลับเข้าสู่แบตเตอรี่ได้ผ่านระบบ regenerative braking ซึ่งถือว่าเป็นหนึ่งในวิธีเก็บพลังงานที่มีประสิทธิภาพสูงในระบบขนส่ง

เมื่อรถไฟฟ้ามีจำนวนมากขึ้น พลังงานที่เหลือให้ระบบถนนเก็บอาจลดลง

3. ความทนทานของอุปกรณ์

อุปกรณ์ที่ฝังอยู่ในถนนต้องทนต่อ

• น้ำหนักเพลารถบรรทุกจำนวนมาก
• ฝุ่น น้ำ และเกลือบนถนน
• การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ
• การสั่นสะเทือนต่อเนื่อง

หากต้องใช้การบำรุงรักษาบ่อย ค่าใช้จ่ายอาจทำให้ระบบไม่คุ้มค่า

4. การขยายสเกล

เทคโนโลยีนี้อาจเหมาะเฉพาะพื้นที่ที่มี การเบรกของรถหนักจำนวนมาก เช่น ท่าเรือหรือด่านตรวจ ซึ่งอาจทำให้การใช้งานจริงจำกัดอยู่ในตลาดเฉพาะ

อะไรจะเป็นตัวพิสูจน์เทคโนโลยีนี้

เพื่อให้ระบบถนนผลิตไฟฟ้าได้รับการยอมรับมากขึ้น นักวิเคราะห์มองว่าจำเป็นต้องมีข้อมูลที่ตรวจสอบได้ เช่น

• ปริมาณไฟฟ้าที่ผลิตได้จริงในระยะยาว
• พลังงานเฉลี่ยต่อการวิ่งผ่านของรถ
• ต้นทุนติดตั้งและบำรุงรักษา
• ผลกระทบต่อการใช้พลังงานของยานพาหนะ

หากตัวเลขเหล่านี้ออกมาดี ระบบเก็บพลังงานจากถนนอาจกลายเป็น แหล่งผลิตไฟฟ้าเสริมในโครงสร้างพื้นฐานการขนส่ง โดยเฉพาะในพื้นที่โลจิสติกส์ขนาดใหญ่

ตอนนี้ โครงการที่ท่าเรือฮัมบูร์กยังถือเป็นการทดสอบสำคัญครั้งแรก ว่าแนวคิด “ถนนผลิตไฟฟ้า” จะสามารถขยายไปสู่การใช้งานจริงในระดับใหญ่ได้หรือไม่