🚩 เทคโนโลยี CCUS คืออะไร
CCUS ย่อมาจาก Carbon Capture, Utilization and Storage คือ เทคโนโลยีการดักจับ การใช้ประโยชน์ และการกักเก็บคาร์บอน กล่าวคือ เป็นเทคโนโลยีการดักจับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) และนำมากักเก็บภายใต้พื้นดิน หรือนำไปใช้ประโยชน์ในกระบวนการผลิตของอุตสาหกรรมต่างๆ แนวคิดนี้ถูกนำมาประยุกต์ใช้ครั้งแรกตั้งแต่ปี ค.ศ. 1970 สำหรับการขุดเจาะน้ำมันในขั้นตอนที่เรียกว่า “Enhanced Oil Recovery (EOR)” กล่าวคือ เมื่อแหล่งน้ำมันดิบ (reservoir) ได้ถูกค้นพบและขุดเจาะ น้ำมันดิบจะไหลออกมาสู่พื้นผิวเนื่องจากแรงดันภายใน reservoir มีเพียงพอที่จะดันให้น้ำมันดิบไหลผ่านขึ้นมาโดยธรรมชาติ แต่เมื่อเวลาผ่านไปความดันภายใน reservoir จะลดลงและการไหลของน้ำมันก็จะช้าลงตามไปด้วย ดังนั้น จึงได้มีการพัฒนาวิธีการเพิ่มผลผลิตน้ำมันดิบที่เรียกว่า “CO2 Enhanced Oil Recovery (CO2 EOR)” ควบคู่กับการใช้เทคโนโลยี CCUS เพื่อช่วยให้สามารถสกัดน้ำมันได้เพิ่มขึ้นอีก 5-30% ของน้ำมันที่มีอยู่ ทำให้สามารถเพิ่มระดับการผลิตน้ำมันดิบโดยรวมได้ถึง 50-70% หรือมากกว่า
🚩 ขั้นตอนการผลิตน้ำมันดิบทั่วไปจะแบ่งออกเป็น 3 ขั้นตอน ไดแก่
✅️ 1. การผลิตขั้นปฐมภูมิ (primary recovery) น้ำมันดิบจะถูกขับออกด้วยแรงดันตามธรรมชาติจากแหล่งน้ำมันดิบใต้ดิน หรือ reservoir
✅️ 2. การผลิตขั้นทุติยภูมิ (secondary recovery) ความดันภายใน reservoir จะถูกควบคุมโดยการฉีดน้ำหรือก๊าซเข้าไปในโดมที่เป็นช่องว่างของ reservoir หลังจากการผลิตขั้นทุติยภูมิโดยปกติแล้วจะสามารถผลิตน้ำมันดิบได้เพียง 30% เท่านั้น ซึ่งอีก 70% ยังคงเหลือตกค้างอยู่ภายใน reservoir ดังนั้น ผู้ปฏิบัติงานจึงสามารถพิจารณาการเพิ่มผลผลิตน้ำมันดิบโดยอาศัยเทคโนโลยี EOR เพื่อเพิ่มระดับการผลิตน้ำมันดิบโดยรวมในขั้นตติยภูมิ
✅️ 3. การผลิตขั้นตติยภูมิ (tertiary recovery) จะใช้เทคโนโลยี EOR เพื่อเพิ่มระดับการผลิตน้ำมันดิบโดยรวมที่สูงขึ้น โดยในบางภูมิประเทศสามารถเพิ่มระดับการผลิตน้ำมันดิบได้มากกว่า 60% (เช่น อ่าว Prudhoe ในอลาสก้า)
🚩 เทคโนโลยีหลักๆ ของ EOR ได้แก่
✅️ Thermal EOR: ไอน้ำจะถูกใช้เพื่อให้ความร้อนแก่น้ำมันดิบใต้ดิน เพื่อลดความหนืดและทำให้เคลื่อนย้ายได้ง่ายขึ้น วิธีการนี้มักใช้กับแหล่งน้ำมันดิบประเภท Heavy Oil Reservoir
✅️CO2 EOR: ก๊าซ CO2 จะถูกฉีดเข้าไปในชั้นใต้ดิน โดย CO2 จะละลายเข้าไปในเนื้อน้ำมันดิบทำให้เพิ่มความคล่องตัวและง่ายต่อการถูกผลักด้วยน้ำ ในกรณีที่ CO2 บางส่วนที่ไม่ละลายเข้ากับเนื้อน้ำมันดิบ ก๊าซ CO2 นี้จะทำหน้าที่ช่วยผลักดันน้ำมันดิบส่วนที่เหลือรวมเข้ากับน้ำที่ถูกฉีดเข้าใปในชั้นหินใต้ดิน
✅️ Other Gas Injection EOR: วีธการนี้จะคล้ายกับ CO2-EOR แตกต่างกันที่ประเภทของก๊าซที่ฉีดเข้าไป เช่น การฉีดก๊าซธรรมชาติ หรือ ก๊าซไนโตรเจน แทนการฉีดก๊าซ CO2
✅️ Chemical EOR: โพลิเมอร์ที่ละลายน้ำได้ (Water soluble polymer) และ/หรือสารลดแรงตึงผิว (surfactants) จะถูกเติมลงในน้ำที่ฉีดเข้าไปในชั้นหินใต้ผิวดิน น้ำที่มีส่วนผสมของโพลิเมอร์จะมีความหนืดสูง และสามารถดันน้ำมันดิบออกจากรูพรุน (pores) ของชั้นหินที่มีการก่อตัวของน้ำมัน (oil-bearing formation) สารลดแรงตึงผิวจะช่วยลดแรงตึงผิว (surface tension) ของน้ำมันดิบ และช่วยให้น้ำมันดิบถูกแทนที่ด้วยน้ำ (water displacement) ได้ดีขึ้น
✅️ Other EOR: นอกเหนือจากวิธีการที่ได้กล่าวมาข้างต้น ยังมีเทคโนโลยีอื่นๆ เช่น microbial EOR คือ การฉีดจุลินทรีย์ (micro-organisms) เข้าไปใน reservoir หรือ combustion EOR คือ การเผาน้ำมันดิบบางส่วนเพื่อสร้างความร้อนและก๊าซที่จะช่วยให้ดันน้ำมันดิบส่วนที่เหลือเคลื่อนตัวออกจาก reservoir ได้ง่ายขึ้น
จากที่ได้กล่าวข้างต้น จะเห็นได้ว่าการประยุกต์ใช้เทคโนโลยี “CCUS” เข้ากับเทคโนโลยี “CO2 EOR” เริ่มเป็นที่พูดถึงมากขึ้น แม้ว่า CCUS จะเป็นเทคโนโลยีที่มีต้นทุนสูงสำหรับการนำไปใช้ในระดับอุตสาหกรรม การลงทุนในเทคโนโลยีดังกล่าวจึงไม่ค่อยเป็นที่นิยมในช่วงหลายปีที่ผ่านมา อย่างไรก็ตาม เทคโนโลยี CCUS ถือเป็นวิธีที่ดีที่สุดสำหรับการลด CO2 และเริ่มได้รับความสนใจเพิ่มขึ้นตั้งแต่ปี ค.ศ. 2017 จากการวางเป้าหมายด้านสภาพภูมิอากาศและแรงจูงใจด้านการลงทุนที่เพิ่มมากขึ้นจากทั่วโลก นอกจากนี้ CCUS ยังสามารถประยุกต์ใช้ได้ในกระบวนการอุตสาหกรรมที่หลากหลายที่กำลังปล่อย CO2 ปริมาณมหาศาลสู่ชั้นบรรยากาศ ดังนั้น เทคโนโลยีนี้จึงถือเป็นเครื่องมือที่มีศักยภาพในการลดการปล่อย CO2 และการมุ่งสู่เป้าหมายการปล่อยคาร์บอนสุทธิเป็นศูนย์ในอนาคต
🚩 การประยุกต์ใช้เทคโนโลยี CCUS ในการผลิต “น้ำมันดิบ” นอกชายฝั่ง
Petronas บริษัทผลิตน้ำมันดิบและก๊าซธรรมชาติสัญชาติมาเลเซียได้ตั้งเป้าหมายที่จะบรรลุการปล่อยก๊าซคาร์บอนสุทธิเป็นศูนย์ (Net Zero Carbon Emissions: NZCE) ภายในปี ค.ศ. 2050 ผ่านการจัดตั้งโครงการ CCS ภายใต้ชื่อ Kasawari Integrated Offshore Contaminant ซึ่งตั้งอยู่บริเวณนอกชายฝั่งของรัฐซาราวัก (Sarawak) นับเป็นโครงการเชิงกลยุทธ์ที่เป็นส่วนหนึ่งของความมุ่งมั่นในการลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกของประเทศมาเลเซีย โดยมีแผนดำเนินการฉีดก๊าซ CO2 ในกระบวนการ CO2 Storage และ CO2 EOR ภายในสิ้นปีค.ศ. 2025 เมื่อดำเนินการแล้วคาดว่าโครงการจะลดปริมาณ CO2 ที่ปล่อยออกมาผ่านหอเผาทิ้ง (flare) ได้ถึง 76 ล้านเมตริกตัน โดยมีค่าเฉลี่ยอยู่ที่ 3.7 ล้านเมตริกตันต่อปี ทำให้เป็นหนึ่งในโครงการ CCS ที่ใหญ่ที่สุดในโลก
กระบวนการ CCUS จะเริ่มจากขั้นตอนการดักจับ CO2 ด้วยอุปกรณ์แยกก๊าซออกจากของเหลว (น้ำมันดิบ) และเทคโนโลยีเมมเบรน (membrane) เพื่อแยกก๊าซ CO2 ออกจากก๊าซธรรมชาติโดยอาศัยความร้อน เป็นต้น จากนั้นปรับความดันให้เหมาะสมสำหรับการขนส่งผ่านทางท่อเพื่ออัดฉีด CO2 กลับไปในชั้นหินใต้ดินในทะเลเพื่อกักเก็บอย่างถาวร ก๊าซ CO2 ส่วนหนึ่งจะถูกแบ่งนำไปใช้ในกระบวนการ CO2 EOR และก๊าซ CO2 ส่วนที่เหลือสามารถส่งขึ้นบนบกเพื่อใช้ในการบวนการผลิตของอุตสาหกรรมต่างๆ เพื่อให้เกิดอรรถประโยชน์สูงสุด
🚩 การประยุกต์ใช้เทคโนโลยี CCUS ในการผลิต “ก๊าซธรรมชาติ” นอกชายฝั่ง
โครงการ CCS เป็นหนึ่งในแผนการดำเนินงานสำคัญของ ปตท.สผ. (PTTEP) โดยมีเป้าหมายที่จะบรรลุการปล่อยก๊าซเรือนกระจกสุทธิเป็นศูนย์ (Net Zero Emissions) ภายในปี ค.ศ. 2050 โดย ปตท.สผ. ได้เริ่มศึกษาและพัฒนาโครงการ CCS เป็นครั้งแรกในประเทศไทย ตั้งแต่ปี ค.ศ. 2021 ที่แหล่งอาทิตย์ ซึ่งเป็นแหล่งก๊าซธรรมชาติในอ่าวไทย โดยได้เสร็จสิ้นขั้นตอนของการศึกษาความเป็นไปได้ (Feasibility Study) ซึ่งครอบคลุมด้านการตรวจสอบและประเมินความสามารถในการกักเก็บคาร์บอนของชั้นหินใต้ดินเบื้องต้น และอยู่ระหว่างการออกแบบด้านวิศวกรรม (FEED) คาดว่าจะสามารถเริ่มใช้เทคโนโลยี CCS ที่แหล่งก๊าซธรรมชาติอาทิตย์ได้ในปี ค.ศ. 2026 นอกจากนี้ ปตท.สผ. อยู่ในระหว่างการศึกษาและพัฒนาโครงการ CCS ที่แหล่งลัง เลอบาห์ ในโครงการมาเลเซีย เอสเค 410บี ซึ่งเป็นแหล่งก๊าซธรรมชาติขนาดใหญ่ที่บริษัทค้นพบในประเทศมาเลเซียด้วยเช่นกัน
🚩 กระบวนการ CCUS ที่ประยุกต์ใช้ในกระบวนการผลิตก๊าซธรรมชาติจะคล้ายกับการผลิตน้ำมันดิบ โดยมีขั้นตอนดังนี้
✅️ 1. การผลิตก๊าซธรรมชาติ: แท่นหลุมผลิตก๊าซธรรมชาติปกติแล้วจะมีก๊าซ CO2 เป็นส่วนประกอบ โดยจะไหลออกมาพร้อมกับก๊าซธรรมชาติในชั้นหินใต้ดิน
✅️ 2. การดักจับ CO2 และปรับความดัน: ก๊าซ CO2 ที่มีความเข้มข้นมากกว่าหรือเท่ากับร้อยละ 95 ในก๊าซธรรมชาติที่ผลิตได้ จะสามารถดักจับได้โดยเทคโนโลยีการแยกด้วยเมมเบรน (membrane) ก่อนปรับความดันให้เหมาะสมเพื่อขนส่งผ่านทางท่อต่อไป
✅️ 3. การขนส่ง CO2: ก๊าซ CO2 จะถูกส่งผ่านทางท่อไปยังแท่นหลุมผลิตเพื่ออัดฉีด CO2 กลับไปในชั้นหินใต้ดินเพื่อกักเก็บอย่างถาวร
✅️ 4. การกักเก็บ CO2 ในชั้นหินใต้ทะเล: ก๊าซ CO2 ภายใต้ความดันไม่เกิน 150 บาร์ ถูกอัดกลับไปยังชั้นน้ำเกลือใต้ดินและแหล่งก๊าซธรรมชาติที่หมดศักยภาพการผลิตแล้วเพื่อกักเก็บอย่างถาวรในทะเลอ่าวไทย
✅️ 5. การนำ CO2 ไปใช้ประโยชน์: ก๊าซ CO2 ที่เหลือปล่อยทิ้งผ่านหอเผาทิ้ง (flare) ยังสามารถนำไปใช้ประโยชน์ในอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น พลังงาน เคมี เหล็ก อาหาร ยา และการแพทย์ เป็นต้น นอกจากนี้ ก๊าซ CO2 ยังเป็นสารตั้งต้น (feedstock) ที่สำคัญในการผลิตเมทานอลและแอมโมเนียซึ่งกำลังเป็นที่ได้รับความสนใจทั่วโลก
อย่างไรก็ดี แม้ว่า ปตท.สผ.ไม่ได้รายงานการศึกษาการใช้ประโยชน์ CO2 ที่ได้จากการผลิตก๊าซธรรมชาติก็ตาม แต่มีรายงานว่า ปตท.สผ. ได้เริ่มโครงการศึกษาโอกาสและความเป็นไปได้ (Feasibility Studies) ในการจัดตั้งโรงงานผลิต Green e-methanol ในสิงคโปร์ โดยใช้เทคโนโลยีการดักจับคาร์บอนจากโรงไฟฟ้าชีวมวล (Biogenic CO2) และการผลิต Green Hydrogen ที่ใช้พลังงานหมุนเวียนในการผลิต เบื้องต้นคาดว่าโรงงานดังกล่าวจะมีกำลังการผลิต Green e-methanol อย่างน้อย 50,000 ตันต่อปี
🚩แหล่งที่มาของข้อมูลเเละรูปภาพ:
---------------------------------------------------
ติดตามข้อมูลข่าวสารผ่านช่องทางต่างๆ ได้ที่
Website: www.netzerotechup.com
Facebook: facebook.com/NetZeroTechup
Blockdit: blockdit.com/netzerotechup
Tiktok: tiktok.com/@netzerotechup
Twitter: twitter.com/NetZeroTechup
Instagram: instagram.com/netzerotechup
Youtube: youtube.com/@netzerotechup
Comments