19 พฤศจิกายน 2553
พระบาทสมเด็จพระบรมชนกาธิเบศร มหาภูมิพลอดุลยเดชมหาราช บรมนาถบพิตร
ทรงได้รับการทูลเกล้าทูลกระหม่อมถวายการรับจดทะเบียนสิทธิบัตร “อุทกพลวัต”
สืบเนื่องจากปี 2538 ที่กรุงเทพมหานครและปริมณฑลประสบปัญหาน้ำท่วมอย่างหนัก พระบาทสมเด็จพระบรมชนกาธิเบศร มหาภูมิพลอดุลยเดชมหาราช บรมนาถบพิตร ทรงให้หน่วยงานที่เกี่ยวข้องร่วมกันพิจารณาวางโครงการขุดลอกคลองลัดโพธิ์ ให้มีความกว้างและลึกขึ้น พร้อมก่อสร้างอาคารประกอบ เพื่อใช้เป็นทางลัดในการระบายน้ำจากแม่น้ำเจ้าพระยาให้ออกสู่ทะเลได้เร็วขึ้น นับเป็นพระมหากรุณาธิคุณในการแก้ไขและบรรเทาปัญหาอุทกภัยที่เกิดขึ้น
ต่อมาเมื่อวันที่ 17 พฤศจิกายน 2549 พระบาทสมเด็จพระบรมชนกาธิเบศร มหาภูมิพลอดุลยเดชมหาราช บรมนาถบพิตร ได้มีพระราชดำริเพิ่มเติมเกี่ยวกับคลองลัดโพธิ์ สรุปความว่า โครงการนี้จะทำประโยชน์ได้อย่างมหัศจรรย์ มีพลังงานมหาศาล จะใช้พลังงานน้ำที่ระบายผ่านคลอง ทำประโยชน์อย่างอื่นด้วยได้หรือไม่ นอกจากนี้ ได้มีพระราชกระแสให้สมเด็จพระกนิษฐาธิราชเจ้า กรมสมเด็จพระเทพรัตนราชสุดาฯ สยามบรมราชกุมารี ซึ่งเฝ้าทูลละอองธุลีพระบาท ณ ที่นั้น ให้รับไปศึกษาและทอดพระเนตรโครงการคลองลัดโพธิ์ในโอกาสต่อไป
จากนั้น กรมชลประทานและมหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ได้ดำเนินการสนองพระราชดำริ โดยได้ร่วมกันศึกษาวิเคราะห์ศักยภาพของคลองลัดโพธิ์ด้านไฟฟ้าพลังน้ำ และเริ่มทดลองเดินกังหันพลังน้ำต้นแบบเพื่อเป็นต้นกำลังไปหมุนเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบแม่เหล็กถาวร ต่อมาสำนักงานคณะกรรมการพิเศษเพื่อประสานงานโครงการอันเนื่องมาจากพระราชดำริ และมหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ ได้ดำเนินการขอจดทะเบียนสิทธิบัตรการประดิษฐ์ในพระปรมาภิไธย และได้รับจดทะเบียนออกสิทธิบัตร เมื่อวันที่ 19 พฤศจิกายน 2553 ประกอบด้วย เครื่องกำเนิดไฟฟ้าพลังงานจลน์และโครงสร้างเครื่องกำเนิดไฟฟ้าพลังงานจลน์ และเมื่อวันที่ 19 มกราคม 2554 พระบาทสมเด็จพระบรมชนกาธิเบศร มหาภูมิพลอดุลยเดชมหาราช บรมนาถบพิตร ทรงพระกรุณาโปรดเกล้าโปรดกระหม่อมพระราชทานชื่อสิ่งประดิษฐ์เครื่องกำเนิดไฟฟ้าพลังงานจลน์และโครงสร้างเครื่องกำเนิดไฟฟ้าพลังงานจลน์ ว่า "อุทกพลวัต" มีความหมายคือ อุทก (น้ำ) + พลวัต (เคลื่อนที่ เคลื่อนไปด้วยแรง) = กังหันผลิตไฟฟ้าด้วยพลังน้ำไหล
"อุทกพลวัต" ประกอบด้วย ชุดกังหันพลังน้ำ แบบหมุนตามแนวแกน (Axial Flow) และแบบหมุนขวางการไหล (Cross Flow) โดยใบพัดต้นแบบหมุนตามแนวแกนมีเส้นผ่านศูนย์กลาง ๒.๐๐ เมตร และแบบหมุนขวางการไหลมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 1.00 เมตร ยาว 2.50 เมตร ที่ความเร็วน้ำ 2.0 เมตรต่อวินาที (Design Velocity) ซึ่งชุดกังหันพลังน้ำทั้ง 2 จะประกอบและติดตั้งกับโครงเหล็กที่ปรับขึ้นลงได้ ที่ท้ายประตูคลองลัดโพธิ์ โดยมีหลักการผลิตไฟฟ้าของกังหันพลังน้ำ เมื่อกระแสน้ำไหลผ่านใบพัด จะเป็นต้นกำลังไปหมุนเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบแม่เหล็กถาวรที่บรรจุอยู่ภายในกล่องที่จมน้ำได้ โดยโครงเหล็กจะอยู่ในช่องใส่บานซ่อมบำรุง (Bulk head) ที่ตอม่อท้ายประตูคลองลัดโพธิ์ เมื่อเดินชุดกังหันน้ำจะได้พลังงานไฟฟ้าเป็นแบบกระแสสลับ แล้วใช้เครื่องเปลี่ยนกระแสไฟฟ้าสลับเป็นกระแสตรง แล้วเชื่อมต่อเข้ากับอุปกรณ์แปลงและควบคุมกระแสไฟฟ้า (Inverter & Controller) ซึ่งจะปรับแรงดันและความถี่เพื่อเชื่อมต่อกับระบบไฟฟ้าของการไฟฟ้านครหลวง จากการเดินกังหันพลังน้ำพบว่าได้กำลังไฟฟ้าสูงสุดที่ 5.74 กิโลวัตต์ต่อวัน
เครื่องอุทกพลวัต จากต้นแบบที่คลองลัดโพธิ์ มีต้นทุนที่ถูกและราคาประหยัด สามารถนำองค์ความรู้ในครั้งนี้ไปต่อยอดการผลิตกังหัน และอุปกรณ์ควบคุมไฟฟ้าในพื้นที่ที่เหมาะสม รวมทั้งเป็นพลังงานทดแทนอีกทางหนึ่ง ซึ่งกรมชลประทานได้มีแนวทางนำไปประยุกต์ใช้กับประตูระบายน้ำที่มีอยู่ทั่วประเทศ เช่น ประตูระบายน้ำบรมธาตุ ประตูระบายน้ำพลเทพ ประตูระบายน้ำมโนรมย์ และประตูระบายน้ำช่องแคต่อไป