กรีนไฮโดรเจน คืออะไร ทำไมต่างประเทศถึงฮิตและสนับสนุนมากกว่าพลังงานอื่น ๆ พลังงานตัวจริงที่มีดีพอ ๆ กับพลังงานจากธรรมชาติและช่วยโลกพ้นวิกฤตโลกร้อนได้
ปัญหาสิ่งแวดล้อมและการเปลี่ยนแปลงของสภาพภูมิอากาศที่กำลังรุนแรงทั่วโลก ผลักดันให้ภาครัฐและเอกชนต้องเร่งหาทางออกในการลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกสู่ชั้นบรรยากาศ รวมถึงมีการลดการปล่อยมลพิษจากพลังงานถ่านหินที่ใช้กันมายาวนานหลายศตวรรษด้วย
แต่การเปลี่ยนผ่านพลังงานไม่ใช่เรื่องง่าย พลังงานทางเลือกที่เป็นพลังงานสะอาดจึงเป็นกุญแจสำคัญ โดยเฉพาะในช่วงที่เกิดสงครามรัสเซีย-ยูเครน ได้ก่อเกิดวิกฤตพลังงานอย่างกว้างขวาง ก็ยิ่งผลักดันให้หลายประเทศเดินหน้ามุ่งสู่การผลิตพลังงานจากธรรมชาติไว้ใช้เอง เช่น พลังงานแสงอาทิตย์ พลังงานลม พลังงานน้ำ และพลังงานความร้อน เป็นต้น
ไฮโดรเจนสีเขียว (Green Hydrogen) เป็นหนึ่งในพลังงานเหล่านั้น ที่ถูกปลุกชีพให้มาเป็นฮีโร่ด้านพลังงาน เพื่อผลักดันนโยบายที่เข้มงวดในการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ และได้รับความสนใจมากขึ้นเรื่อย ๆ ถึงศักยภาพในการเป็นเชื้อเพลิงทางเลือกที่เป็นมิตรต่อโลก
กรีนไฮโดรเจน หรือ ไฮโดรเจนสีเขียว คืออะไร?
ไฮโดรเจนสีเขียว (Green Hydrogen) ผลิตขึ้นโดยใช้กระแสไฟฟ้าที่ผลิตขึ้นใหม่ ซึ่งแยกโมเลกุลของน้ำออกมาเป็นไฮโดรเจนและออกซิเจน ทำให้ผลพลอยได้หลังการผลิตเกิดจากการเผาไหม้ไฮโดรเจนที่ไม่ใช้คาร์บอนไดออกไซด์แต่เป็นน้ำ
นั่นหมายความว่า สถานะของสิ่งต่าง ๆ ไม่ว่าจะเป็นน้ำหรือก๊าซก็สามารถเป็นแหล่งสกัดก๊าซไฮโดรเจนออกมาได้นั่นเอง เพื่อให้ได้ไฮโดรเจนประเภทต่าง ๆ ที่แตกต่างกันออกไปตามรูปแบบเชื้อเพลิงที่ใช้และการปล่อยคาร์บอนในกระบวนการผลิตด้วย ได้แก่
ไฮโดรเจนสีน้ำตาล หรือ บราวน์ไฮโดรเจน (Brown Hydrogen) ผลิตได้จากถ่านหินผ่านกระบวนการ coal gasification การผลิตไฮโดรเจนด้วยวิธีนี้ ปล่อยก๊าซคาร์บอนราว 16 กิโลกรัมต่อ 1 กิโลกรัมของไฮโดรเจนที่ผลิตได้
ไฮโดรเจนสีเทา หรือ เกรย์ไฮโดรเจน (Grey Hydrogen) ผลิตได้จากก๊าซธรรมชาต หรือน้ำมัน ผ่านกระบวนการ steam reforming การผลิตนี้ปล่อยก๊าซคาร์บอนราว 9 กิโลกรัมต่อ 1 กิโลกรัมของไฮโดรเจนที่ผลิตได้
ไฮโดรเจนสีฟ้าคราม หรือ เทอร์ควอยไฮโดรเจน (Turquoise Hydrogen) ผลิตได้จากการแยกมีเทนออกมาเป็นคาร์บอนและไฮโดรเจนผ่านกระบวนการ methane pyrolysis ที่ยังอยู่ในช่วงของการพัฒนาและยังไม่มีใช้ในเชิงพาณิชย์
ไฮโดรเจนสีน้ำเงิน หรือ บลูไฮโดรเจน (Blue Hydrogen) ใช้กระบวนการเดียวกันกับเกรย์ไฮโดรเจน แต่เพิ่มเทคโนโลยีการดักจับ การใช้ประโยชน์ และการกักเก็บคาร์บอน หรือ Carbon Capture Utilization and Storage (CCUS) เพื่อช่วยลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ ซึ่งการผลิตนี้จะปล่อยก๊าซคาร์บอนราว 3-6 กิโลกรัมต่อ 1 กิโลกรัมของไฮโดรเจนที่ผลิตได้ ดังนั้น หากใช้เทคโนโลยีดักจับคาร์บอนก็เท่ากับว่าเป็นพลังงานที่สะอาดกว่าไฮโดรเจนประเภทอื่นที่ไม่มีนวัตกรรมนี้
ดังนั้น หากเทียบกับไฮโดรเจนประเภทอื่น ๆ แล้ว ไฮโดรเจนสีเขียวดูเหมือนจะเป็นกระบวนการที่สะอาดกว่ามาก เพราะปราศจากคาร์บอน ซึ่งจะเป็นตัวเลือกที่ดีของอุตสาหกรรมที่สนใจทำให้ธุรกิจของตัวเองใช้พลังงานที่ไม่ปล่อยมลพิษออกมา
ข้อดี-ข้อเสียของพลังงานไฮโดรเจน
แต่อย่างไรก็ตาม ทุก ๆ ผลผลิตมักมีทั้งข้อดีและข้อเสีย ลองมาเทียบกันเลยดีกว่าว่า ไฮโดรเจนมีข้อดีและข้อเสียอย่างไรบ้าง เพื่อประกอบการตัดสินใจ
ข้อดี :
- ปรับการผลิตได้ตามรอบรถยนต์
- มีระบบระบายความร้อนที่ควบคุมทางอิเล็กทรอนิกส์
- สามารถประหยัดน้ำมันได้ถึง 40-60%
- เครื่องยนต์เผาไหม้ดีขึ้น ช่วยลดควันดำ
- วัสดุหาง่ายใช้น้ำเปล่า 100%
- ไม่มีอันตรายใด ๆ ไม่เหมือนแก๊ส NGV, LPG
ข้อเสีย :
- มีราคาแพงกว่าเชื้อเพลิงไฮโดรคาร์บอน
- ยังมีข้อจำกัดด้านความปลอดภัยในการใช้กับยานยนต์เคลื่อนที่
- ประสิทธิภาพเชิงความร้อนต่ำมีปัญหาเรื่องการจุดระเบิดย้อนกลับ (Backfire)
- การลงทุนด้านการผลิตและการจัดเก็บที่ต้องใช้เงินลงทุนมหาศาล
- ยากต่อการจัดเก็บและการขนส่งทางรถบรรทุก เพราะเก็บได้เพียง 1 ใน 4 ต่อหน่วยเมื่อเทียบกับก๊าซธรรมชาติ ทำให้โลหะเปราะบาง และเป็นก๊าซติดไฟง่าย
ไฮโดรเจนสีเขียวมีบทบาทแล้วทั่วโลก
ไฮโดรเจนสีเขียวมีขึ้นเพื่อปฏิวัติเชื้อเพลงิฟอสซิลให้ลดลง 6% ต่อปี ตั้งแต่ปี 2020-2030 เพื่อลดหายนะจากวิกฤตการเปลี่ยนแปลงของสภาพภูมิอากาศ ประเทศต่าง ๆ ทั่วโลกจึงหันมาให้ความสนใจกับไฮโดรเจนสีเขียวมากขึ้น แม้จะมีราคาที่สูงอยู่ก็ตาม
ความต้องการไฮโดรเจนสูงขึ้นประมาณ 87 ล้านเมตริกตัน (MT) ในปี 2020 และคาดว่าจะเพิ่มขึ้น 500-680 ล้านตันภายในปี 2050 จากปี 2020 ถึง 2021 ตลาดการผลิตไฮโดรเจนมีมูลค่า 130 พันล้านดอลลาร์และคาดว่าจะเติบโต มากถึง 9.2% ต่อปีจนถึงปี 2030
ชิลี – ได้ลงทุนในโครงสร้างพื้นฐานด้านไฮโดรเจนแล้ว
ซาอุดิอาระเบีย – กำลังสร้างโรงงานพลังงานสีเขียวและแอมโมเนียที่ใหญ่ที่สุดในนีโอม (NEOM) เมืองแห่งอนาคตที่กำลังดำเนินการสร้างอยู่ ซึ่งพลังงานที่จะขับเคลื่อนซาอุดิอาระเบียในวันข้างหน้าจะเป็นพลังงานสะอาดทั้งสิ้น
สหภาพยุโรป – ประกาศจะขยายการลงทุนในไฮโดรเจนสีเขียวขนาดใหญ่ 550 ล้านเหรียญ
เยอรมนี – มีการผลิตไฮโดรเจนสีเขียวมานานแล้วตั้งแต่ปีพ.ศ. 2549 และรัฐบาลยังคงให้ทุนสนับสนุนการพัฒนาอุตสาหกรรมไฮโดรเจนสีเขียวเสมอมา รวมถึงสนับสนุนภาคอุตสาหกรรมที่ใช้พลังงานไฮโดรเจนสีเขียวด้วย
ญี่ปุ่น – มีโรงงานไฮโดรเจนสีเขียวขนาดใหญ่ที่เพิ่งเปิดใกล้กับฟุกุชิมะ ซึ่งเกิดภัยพิบัตินิวเคลียร์หลังแผ่นดินไหวและสึนามิมาแล้ว พร้อมให้เบี้ยประกันสำหรับไฮโดรเจนสีเขียวมากกว่าไฮโดรเจนประเภทอื่น ๆ ด้วย
แหล่งข้อมูล