เพื่อนๆ สงสัยมั้ยว่า ทำไมไฮโดรเจนจึงเป็นชื่อสำคัญเมื่อพูดถึงพลังงานสะอาดที่จะถูกนำมาใช้เป็นพลังงานทดแทนแหล่งพลังงานดั้งเดิมจากฟอสซิล วันนี้พี่วาฬจะมาอธิบายให้ฟัง
ไฮโดรเจน คืออะไร?
ก่อนอื่น มาทำความรู้จักไฮโดรเจนกันก่อนนะครับ ไฮโดรเจน คือ ธาตุที่มีน้ำหนักเบาที่สุดและเป็นองค์ประกอบของน้ำ (H2O) ที่มีมากที่สุดบนโลกของเรา นอกจากนี้ไฮโดรเจน คือธาตุที่รวมอยู่ในโมเลกุลของสารประกอบอื่น ๆ มีชื่อเรียกว่าสารประกอบไฮโดรคาร์บอน ซึ่งเป็นผลิตภัณฑ์ของปิโตรเลียมที่มีความสําคัญในการพัฒนาเศรษฐกิจของประเทศ
ก๊าซไฮโดรเจนนั้นไร้สี ไร้กลิ่น ติดไฟง่าย เมื่อเกิดการเผาไหม้จะไม่เกิดก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ จึงถือเป็นเชื้อเพลิงสะอาด ไม่ก่อมลพิษและเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม พี่วาฬขอสรุปไว้ตรงนี้ก่อนว่า ไฮโดรเจน คืออีกหนึ่งแหล่งพลังงานสะอาดสำหรับใช้เป็นเชื้อเพลิงแห่งอนาคต ลองคิดดูนะครับ หากอุตสาหกรรมทั่วโลก ไม่ว่าจะเป็นยานยนต์ การขนส่ง การผลิตไฟฟ้า รวมทั้งการผลิตสินค้า สามารถนำไฮโดรเจนมาใช้ได้ เราก็จะสามารถลดปริมาณก๊าซคาร์บอนฯ จำนวนมหาศาลที่เกิดจากกระบวนการผลิตในอุตสาหกรรมต่าง ๆ ลงไปได้มาก ยิ่งเราเพิ่มสัดส่วนการใช้เชื้อเพลิงไฮโดรเจนมากขึ้นเท่าไหร่ ปริมาณก๊าซคาร์บอนฯ ที่ถูกปล่อยออกมาก็ยิ่งลดลงมากเท่านั้น ไฮโดรเจนจึงเป็นเสมือนอัศวินที่จะสามารถกู้วิกฤตโลกร้อนในช่วงเวลาต่อจากนี้ได้อย่างแน่นอน แต่การได้มาซึ่งไฮโดรเจนนั้นมีหลายวิธี แล้วไฮโดรเจนแบบไหนล่ะที่โลกกำลังต้องการ?
การแบ่งประเภทไฮโดรเจนแต่ละสีต่างกันอย่างไร?
เราอาจเคยได้ยินการแบ่งประเภทของไฮโดรเจนด้วย “สี” ไม่ว่าจะเป็นไฮโดรเจนสีเขียว ไฮโดรเจนสีฟ้า หรือแม้แต่ไฮโดรเจนสีเทา พี่วาฬบอกไปในตอนต้นแล้วว่าไฮโดรเจนเป็นก๊าซไร้สีไร้กลิ่น แต่การเรียกชื่อไฮโดรเจนโดยระบุสีเข้าไปด้วยนั้นบ่งบอกถึงกระบวนการผลิตที่แตกต่างกัน นั่นเอง พี่วาฬไปสืบค้นมาแล้วว่าไฮโดรเจนมีหลายสีมากเลย แต่จะขอยกมาสามตัวอย่างให้เพื่อน ๆ ได้รู้ว่าไฮโดรเจนแต่ละสีนั้นมีที่มาอย่างไร และแตกต่างกันอย่างไร
1. ไฮโดรเจนสีเทา (Grey Hydrogen) คือ ไฮโดรเจนที่ผลิตขึ้นโดยใช้เชื้อเพลิงฟอสซิล เช่น ก๊าซธรรมชาติ หรือถ่านหิน ซึ่งกระบวนการผลิตจะปล่อยคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) สู่ชั้นบรรยากาศ
2. ไฮโดรเจนสีน้ำเงิน (Blue Hydrogen) คล้ายไฮโดรเจนสีเทา แต่ก๊าซคาร์บอนฯ ส่วนใหญ่ที่ปล่อยออกมาจะถูกกักเก็บไว้ในพื้นดิน โดยใช้เทคโนโลยีดักจับและกักเก็บก๊าซคาร์บอนฯ (Carbon Capture and Storage : CCS) แม้เป็นทางเลือกที่สะอาดกว่าไฮโดรเจนสีเทาแต่ก็มีราคาแพงกว่าเพราะเทคโนโลยี CCS ด้วยนั่นเอง
3. ไฮโดรเจนสีเขียว (Green Hydrogen) คือ ไฮโดรเจนที่ผลิตขึ้นโดยใช้ไฟฟ้าจากแหล่งพลังงานสะอาด เช่น แสงอาทิตย์ หรือลม มาแยกน้ำ (H2O) ออกเป็นออกซิเจน (O2) และไฮโดรเจน (H2) ซึ่งตลอดกระบวนการผลิตจะไม่มีการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ จึงเป็นกระบวนการผลิตที่ไม่มีการปล่อยมลพิษ
แต่ปัจจุบัน การผลิตไฮโดรเจนสีเขียวยังมีปริมาณที่น้อยมากเมื่อเทียบกับการผลิตไฮโดรเจนสีอื่น เพราะต้นทุนการผลิตมีราคาสูง รวมถึงต้องใช้พลังงานสะอาดจำนวนมาก ดังนั้นในอนาคตหากราคาของไฮโดรเจนสีเขียวถูกลงได้ก็จะเป็นทางออกสำคัญของโลกที่เปลี่ยนผ่านสู่การใช้พลังงานสะอาดอย่างแท้จริง
แล้วแบบนี้ พลังงานไฮโดรเจนจะสามารถนำมาเป็นพลังงานในยานยนต์ได้มั้ยนะ
โครงการนำร่องพัฒนายานยนต์เชื้อเพลิงไฮโดรเจน
ประเทศที่พัฒนาแล้วทั่วโลก เช่น สหรัฐอเมริกา เยอรมนี อังกฤษ ประเทศในกลุ่มสแกนดิเนเวีย จีน และญี่ปุ่น ต่างมีการวิจัยและพัฒนาการนำไฮโดรเจนมาใช้เป็นพลังงานทดแทนเพื่อกู้วิกฤตโลกร้อนอย่างต่อเนื่อง การพัฒนาพลังงานสะอาดชนิดนี้อย่างเร่งด่วนแสดงให้เห็นชัดเจนว่าการนำไฮโดรเจนไปใช้ทดแทนเชื้อเพลิงฟอสซิลไม่อาจทำได้ในทันที เนื่องจากมีข้อจำกัดบางอย่างที่ต้องพยายามหาวิธีปลดล็อก เช่น ความยากในการจัดเก็บและขนส่ง ทำอย่างไรให้การผลิตไฮโดรเจนจากเชื้อเพลิงสะอาดมีต้นทุนที่ต่ำลง นอกจากนี้ยังต้องศึกษาว่าเทคโนโลยีอะไรจะทำให้การเปลี่ยนจากก๊าซธรรมชาติมาใช้พลังงานไฮโดรเจนแล้วยานยนต์จะมีประสิทธิภาพเท่าเดิม นี่ก็ยังเป็นเรื่องที่ต้องศึกษาและพัฒนากันต่อไป
พี่วาฬเชื่อว่า ทั่วโลกต่างรู้ว่าไฮโดรเจนคือพลังงานสะอาดที่จะต้องนำมาใช้ แต่ในระยะของการเปลี่ยนผ่านการใช้พลังงานเพื่อความร่วมมือในการลดภาวะโลกร้อน หลายประเทศรวมทั้งไทย จึงต้องมีแผนการเปลี่ยนผ่านการใช้พลังงานสะอาดประเภทต่าง ๆ มาใช้เป็นพลังงานทดแทน ซึ่งยังคงต้องใช้เชื้อเพลิงฟอสซิลเป็นฐานหลักต่อไป เพียงแต่ปริมาณการใช้เชื้อเพลิงฟอสซิลจะค่อย ๆ ลดลง ให้สอดรับกับการเพิ่มปริมาณการใช้พลังงานทดแทน มาดูกันหน่อยว่ากลุ่มอุตสาหกรรมใหญ่ด้านพลังงานของไทยอย่างกลุ่ม ปตท. ได้ทำอะไรไปแล้วบ้างเพื่อการณ์นี้
เริ่มต้นที่อุตสาหกรรมยานยนต์ไฟฟ้า ชัดเจนที่สุดก็คือ ปี 2565 มีโครงการความร่วมมือวิจัยและพัฒนานำร่องทดลองใช้เชื้อเพลิงไฮโดรเจนสำหรับรถยนต์ไฟฟ้าเซลล์เชื้อเพลิง (Fuel Cell Electric Vehicle : FCEV) ซึ่งเป็นรถยนต์ไฟฟ้าที่พลังงานไฮโดรเจน ที่ไม่มีการปล่อยมลพิษและก๊าซคาร์บอนฯ โครงการนี้เป็นความร่วมมือระหว่าง “PTT – OR – TOYOTA – BIG” โดยได้เปิดสถานีนำร่องทดลองใช้เชื้อเพลิงไฮโดรเจนแห่งแรกของประเทศไทย (Hydrogen Station) ที่ จ.ชลบุรี และยังมีการทดสอบการเติมไฮโดรเจนในรถยนต์ประเภทต่าง ๆ เช่น รถบรรทุก รถหัวลาก และรถโดยสาร เพื่อเพิ่มขีดความสามารถของสถานีนำร่องฯ จากเดิมที่เติมให้กับรถยนต์ Toyota Mirai ซึ่งมีความจุไฮโดรเจน ที่ 5.6 กิโลกรัม เพิ่มเป็นความจุสูงสุดที่ 50 กิโลกรัมอีกด้วย แบบนี้ต้องถือเป็นส่วนหนึ่งในการวางรากฐานเพื่อให้ประเทศไทยมุ่งสู่เป้าหมายความเป็นกลางทางคาร์บอนและการปล่อยก๊าซเรือนกระจกสุทธิเป็นศูนย์ในอนาคต
ที่มาข้อมูล
https://www.pttplc.com/th/Media/News/Content-40716.aspx
https://www.youtube.com/watch?v=5iGHvZuwBpg
https://erdi.cmu.ac.th/?p=3778
http://services.dede.go.th/opendata/renew/hydrogen/renew_hydrogen_type.html
