
ภาวะโลกร้อน (Global warming) และการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ (Climate change) นับวันจะเป็นเรื่องใกล้ตัวที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ สำหรับประเทศไทยพบว่าจะมีอุณหภูมิเฉลี่ยสูงขึ้นปีละ 1 องศาเซลเซียส (ปี 2562 อุณหภูมิเฉลี่ยทั้งปี 28.1 องศาเซลเซียส สูงกว่าที่เคยเกิดขึ้นในรอบ 30 ปี 1 องศาฯ) และระดับน้ำทะเลจะสูงขึ้นปีละ 5 มม. รวมทั้งภัยแล้งที่รุนแรงในปี 2553 และน้ำท่วมในปี 2554 และ 2560 รวมทั้งภาวะน้ำท่วมในจังหวัดต่างๆ ในปี 2565
เป็นที่ทราบกันดีเกี่ยวการปล่อยก๊าซเรือนกระจกสุทธิเป็นศูนย์ (Net Zero) คือ แนวคิดในการจัดการเพื่อทำให้การปล่อยก๊าซเรือนกระจกจากกิจกรรมหรือผลิตภัณฑ์เป็นศูนย์ รวมถึงการกำจัดก๊าซเรือนกระจกออกจากบรรยากาศโดยเทคโนโลยี CCUS นอกจากนี้ ก๊าซไฮโดรเจนที่ผลิตจากแหล่งพลังงานสะอาดถีอเป็นกุญแจสำคัญในการช่วยให้โลกบรรลุเป้าหมาย Net Zero ได้เช่นกัน หากภาคอุตสาหกรรมสามารถนำพลังงานไฮโดรเจนมาใช้ทดแทนเชื้อเพลิงฟอสซิลได้ ก็จะส่งผลให้การปล่อยก๊าซเรือนกระจกลดลงอย่างมาก
ก๊าซไฮโดรเจน (H2) ถือเป็นพลังงานทางเลือกที่สะอาดและเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม เพราะไม่มีสารประกอบคาร์บอนซึ่งก่อให้เกิดภาวะเรือนกระจก ทั้งนี้ การใช้พลังงานไฮโดรเจนผ่านเซลล์เชื้อเพลิง (Fuel Cell) จะได้ผลผลิตที่เป็นพลังงานไฟฟ้าซึ่งจะมีการปลดปล่อยเพียงแค่น้ำออกมาแทนการปลดปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ตามกระบวนการผลิตไฟฟ้าของโรงไฟฟ้าในปัจจุบัน และน้ำที่ถูกปลดปล่อยออกมานั้นเป็นน้ำบริสุทธิ์ที่อยู่ในรูปแบบของไอน้ำ ข้อดีของพลังงานไฮโดรเจน คือ เป็นพลังงานสะอาด การใช้งานเทียบเท่าพลังงานน้ำมัน และสามารถประยุกต์ใช้ได้หลากหลาย
กระบวนการผลิตก๊าซไฮโดรเจนจะถูกแบ่งเป็น 3 เทคโนโลยีหลัก ดังนี้
Thermal Process คือ การใช้พลังงานความร้อนกับแหล่งพลังงานเพื่อให้กำเนิดก๊าซไฮโดรเจน
Electrolytic Process คือ การแยกไฮโดรเจนออกจากน้ำด้วยกระแสไฟฟ้า
Photolytic Process คือ การใช้พลังงานแสงอาทิตย์เพื่อแยกไฮโดรเจนออกจากน้ำ
ในอุตสาหกรรมมักใช้สีต่างๆ เพื่อระบุแหล่งที่มาของกระบวนการผลิตก๊าซไฮโดรเจน ดังนี้
Brown Hydrogen คือไฮโดรเจนที่ผลิตโดยใช้เทคโนโลยี Coal Gasification หรือ Coal Carbonization ซึ่งเป็นการผลิตก๊าชจากถ่านหินที่เป็นของแข็ง
Gray Hydrogen คือไฮโดรเจนที่เกิดจากปฏิกิริยารีฟอร์มมิงด้วยไอน้ำ (Steam Reforming) จากการใช้ก๊าซธรรมชาติ
Blue Hydrogen คือไฮโดรเจนที่ผลิตในลักษณะเดียวกับไฮโดรเจนสีเทา แต่จะมีการติดตั้งหน่วยดักจับก๊าซมลพิษ ส่งผลให้คาร์บอน Carbon Footprint เป็นศูนย์จากกระบวนการรีฟอร์มมิงด้วยไอน้ำ (Steam Reforming)
Green Hydrogen คือไฮโดรเจนที่ผลิตจากแหล่งพลังงานหมุนเวียนที่ให้พลังงานไฟฟ้าแก่กระบวนการอิเล็กโทรไลซิสของน้ำ (Water Electrolysis) โดยไม่มีการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์
Pink Hydrogen คือไฮโดรเจนที่ผลิตจากแหล่งพลังงานนิวเคลียร์ที่ให้พลังงานไฟฟ้าแก่กระบวนการอิเล็กโทรไลซิสของน้ำ (Water Electrolysis)
อย่างไรก็ตาม กระบวนการผลิตก๊าซไฮโดรเจนในปัจจุบันที่ใช้ก๊าซธรรมชาติเป็นวัตถุดิบในการผลิตด้วยเทคโนโลยีรีฟอร์มมิงด้วยไอน้ำ (Steam Reforming) ยังคงมีการปลดปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์อยู่ ซึ่งเป็นที่ทราบกันดีว่าก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์เป็นตัวการสำคัญของปรากฏการณ์โลกร้อน ดังนั้นกลุ่มประเทศที่พัฒนาแล้วจึงมีความพยายามในการพัฒนาการผลิตก๊าซไฮโดรเจนให้เป็นพลังงานที่สะอาดและยั่งยืน ลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์เป็นศูนย์
การพัฒนากระบวนการผลิตก๊าซไฮโดรเจนที่สะอาดและยั่งยืนดังกล่าว คือการนำพลังงานหมุนเวียนอย่างพลังงานจากแสงอาทิตย์มาแยกน้ำบริสุทธิ์ให้กลายเป็นก๊าซไฮโดรเจน โดยกระบวนการผลิตนี้ไม่มีการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ออกมาและผลลัพธ์ที่ได้ คือ “ก๊าซไฮโดรเจนสีเขียว (Green Hydrogen)” ซึ่งก๊าซไฮโดรเจนที่ได้จะถูกนำไปผ่านเซลล์เชื้อเพลิงเพื่อเป็นแหล่งพลังงานในการผลิตกระแสไฟฟ้าต่อไป
ถึงแม้ว่ากระบวนการผลิตไฮโดรเจนสีเขียวจะยังคงมีราคาที่ค่อนข้างสูงเมื่อเทียบกับการผลิตไฮโดรเจนด้วยกระบวนการรีฟอร์มมิงด้วยไอน้ำ การผลิตไฮโดรเจนจำนวนมากเพื่อให้เพียงพอกับการใช้งานยังมีความยุ่งยากและต้นทุนที่ค่อนข้างสูง ยิ่งรวมกับการใช้งานร่วมกับเซลล์เชื้อเพลิง ที่ต้องการตัวเร่งปฏิกิริยาภายในราคาแพง ยิ่งส่งผลให้ต้นทุนของพลังงานชนิดนี้สูงขึ้นไปอีกเมื่อเปรียบเทียบกับพลังงานประเภทอื่นๆ นี่จึงเป็นปัจจัยแรกที่ทำให้พลังงานชนิดนี้ยังไม่ได้รับความนิยมในวงกว้าง
ที่มาของข้อมูลเเละรูปภาพ :
https://ww2.eagle.org/en/publication-flip/zero-carbon-outlook.html
https://www.bigth.com/th/blog/green-hydrogen-clean-energy-of-future/
https://blog.pttexpresso.com/hydrogen-energy-new-choices/
https://www.thaiesco.org/file/ptech_file/File_78.pdf
http://www2.dede.go.th/hydronet/01Knowledge/02Electrolysis/ElectrolsisMain.html
https://tdri.or.th/2021/11/climate-change-affect-labor/
ติดตามข้อมูลข่าวสารผ่านช่องทางต่างๆ ได้ที่
Facebook: https://www.facebook.com/netzerotechup
Tiktok: https://www.tiktok.com/@netzerotechup
Twitter: https://twitter.com/NetZeroTechup
Instagram: https://instagram.com/netzerotechup
Youtube:https://youtube.com/channel/UCcADTQmRfjGfBqDSOnSzMzA
Comments