| ผู้เขียน | ไพรัตน์ พงศ์พานิชย์ |
|---|
รถไฟพลังไฮโดรเจน
ราคาน้ำมันเชื้อเพลิง ที่ได้จากฟอสซิลตอนนี้ไม่เพียงแพงระยับ ยังแย่งกันซื้อจากทั่วโลก เป็นเหตุผลสำคัญประการหนึ่งที่ทำให้มีการจับตามองและพูดถึงพลังงานทดแทนในรูปแบบต่างๆ มากขึ้นตามลำดับ
ในด้านคมนาคมและขนส่ง พลังงานทดแทนที่ถูกเลือกนำมาพัฒนาหนีไม่พ้นพลังงานไฟฟ้า และพลังงานไฮโดรเจน ไฟฟ้าจากแบตเตอรี่สำหรับรถยนต์ แล้วก็ไฟฟ้าจากไฮโดรเจนสำหรับรถไฟ
ชุดแบตเตอรี่สำหรับจ่ายไฟให้กับรถยนต์จำเป็นต้องได้รับไฟฟ้าจากภายนอก (รีชาร์จ) แล้วใช้กระบวนการทางเคมีเก็บกักกระแสไฟฟ้าดังกล่าวไว้ภายในตัวแบต เพื่อจ่ายให้กับมอเตอร์ขับเคลื่อนของรถ
ชุดผลิตกระแสไฟฟ้าจากไฮโดรเจน เรียกว่า “ฟิวเอลเซลล์” (fuel cell) เป็นกระบวนการหมุนเวียนภายใน กล่าวคือ ระบบจะนำเอาออกซิเจนจากอากาศมาผสมเข้ากับไฮโดรเจนบริสุทธิ์ที่เป็นพลังงานซึ่งต้องเติมเข้าไป ผลของปฏิกิริยาเคมีจากการรวมตัวกันทำให้เกิดกระแสไฟฟ้า ของเสียที่เกิดจากกระบวนการดังกล่าวมี 2 อย่างคือ ไอน้ำกับความร้อน
การปล่อยก๊าซเรือนกระจกจึงเป็นศูนย์
ในขณะที่เรารู้กันดีว่า น้ำมันดิบมีปริมาณจำกัด ไฮโดรเจนกลับมีอยู่ทั่วไป มากมายเต็มไปหมด ปัญหาอย่างเดียวของไฮโดรเจนคือ มันมักปรากฏอยู่ในสภาพปนอยู่กับอย่างอื่น จำเป็นต้องสกัดออกมา
วิชาวิทยาศาสตร์พื้นฐานบอกเราว่า ไฮโดรเจน 1 อะตอมเมื่อรวมกับออกซิเจน 2 อะตอม ผลลัพธ์ก็คือน้ำ น้ำที่ว่านี้หากนำกลับไปแยกออกจากกันอีกครั้ง ก็จะให้ผลลัพธ์เป็นไฮโดรเจนกลับคืนมาส่วนหนึ่ง สำหรับวนกลับมาใช้ใหม่ จนกว่าจะหมด จึงกลับไปเติมเชื้อเพลิงไฮโดรเจนตั้งต้นอีกครั้ง
นั่นทำให้ขบวนรถไฟที่ใช้ไฮโดรเจน สามารถปฏิบัติการได้ 1 วันเต็มๆ หรือไม่น้อยกว่า 1,000 กิโลเมตร สำหรับการเติมไฮโดรเจนแต่ละครั้ง
ระบบเครื่องยนต์ในหัวรถจักร แทบไม่ต่างอะไรจากระบบสันดาปภายในที่ใช้น้ำมัน (ดีเซล) เป็นเชื้อเพลิง ในขณะที่รถไฟฟ้าจำเป็นต้องเพิ่มมอเตอร์สำหรับใช้เป็นตัวขับเคลื่อน แต่สำหรับขบวนรถไฟแล้ว ที่สำคัญยิ่งกว่านั้นก็คือต้องมีแบตขนาดใหญ่เพื่อให้เหมาะสมกับการสำรองไฟฟ้าใช้ตลอดเส้นทาง ไม่เช่นนั้นก็จำเป็นต้องมีจุดสัมผัสสำหรับชาร์จประจุไฟฟ้าให้กับแบตเตอรี่เรื่อยๆ
รางรถไฟที่ใช้พลังงานไฟฟ้า จึงต่างจากรางรถไฟธรรมดา คือมี 3 เส้น แทนที่จะมี 2 เส้น การเปลี่ยนรถไฟเส้นทางหนึ่งให้กลายเป็นรถไฟที่ใช้พลังงานไฟฟ้าจึงจำเป็นต้องเปลี่ยนทั้งรางแล้วก็ในตัวรถ ทำให้ต้นทุนเริ่มต้นสูงอย่างยิ่ง
รถไฟที่ใช้ไฮโดรเจน ไม่จำเป็นต้องมีการปรับเปลี่ยนที่ว่านั้น ต้นทุนการเปลี่ยนแปลงจึงต่ำกว่ามาก
รถไฟที่ใช้ไฮโดรเจนเป็นเชื้อเพลิง 100 เปอร์เซ็นต์ ขบวนแรกของโลก เป็นของบริษัทท้องถิ่นในแคว้นโลเวอร์แซกซอนนี ของเยอรมนี ชื่อ LNVG เป็นขบวนรถที่เดินทางระหว่างเมือง คุกซ์ฮาเวน, เบรเอร์ฮาเวน, เบรเมอร์เวิร์ดและบุกซ์เทฮูเด
รถไฟพลังงานไฮโดรเจนดังกล่าว ซึ่งมีชื่อเรียกว่า คอราเดีย ไอลินท์ (Coradia iLint) พัฒนาโดย อัลสตรอม บริษัทกิจการรถไฟชื่อดังของฝรั่งเศส โดยใช้ชุดฟิวเอลเซลล์ ที่พัฒนาโดย คัมมินส์ บริษัทจากสหรัฐอเมริกา
โครงการนี้ลงทุนไปทั้งหมด 93 ล้านยูโร ได้หัวรถจักรที่ใช้ไฮโดรเจนมา 14 คัน
เริ่มต้นการทดลองครั้งแรกสุดในปี 2018 ใช้งานในเชิงพาณิชย์มาแล้วจริงๆ ตั้งแต่ปลายเดือนสิงหาคมที่ผ่านมา ผู้โดยสารพออกพอใจไปตามๆ กัน เพราะนอกจากจะเงียบ นุ่มนวลกว่าเครื่องดีเซลแล้วยังเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมอีกด้วย
คาดกันว่าหากใช้ครบทั้ง 14 คันจะช่วยลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกขึ้นสู่บรรยากาศได้ถึงกว่า 4,000 ตันต่อปี
LNVG กำลังทะยอยปรับเปลี่ยนรถไฟพลังดีเซลทั้ง 126 คันของตนให้เป็นรถไฟที่ใช้พลังงานไฮโดรเจนทั้งหมดในอนาคต
ขณะเดียวกันผู้พัฒนาก็กำลังพิจารณาว่า หัวรถจักรดีเซลซึ่งในเวลานี้มีใช้งานอยู่ราว 1 ใน 5 ของหัวรถจักรในเยอรมนีหรือระหว่าง 2,500-3,000 คัน ควรปรับเปลี่ยนให้เป็นรถไฟไฮโดรเจนทั้งหมด
นอกจากนั้นยังเริ่มมีความสนใจที่จะดำเนินการทำนองเดียวกันในหลายประเทศ เช่น สหรัฐอเมริกา, สหราชอาณาจักร, ฝรั่งเศส และอีกหลายประเทศในยุโรป ซึ่งกำลังประสบปัญหาขาดแคลนพลังงานจากฟอสซิลอย่างหนัก โดยเฉพาะก๊าซธรรมชาติ เนื่องจากความขัดแย้งกรณียูเครนกับรัสเซีย ที่เป็นเหตุให้รัสเซียประกาศหยุดส่งก๊าซให้ยุโรปแล้ว
ต้นทุนพลังงานจากฟอสซิลจึงถีบตัวสูงขึ้นท่วมท้น
ไม่เปลี่ยนตอนนี้ก็ไม่รู้จะเปลี่ยนตอนไหนแล้ว
ไพรัตน์ พงศ์พานิชย์
