คิดเห็นแชร์ : ทิศทางพลังงานโลก และบทบาทไฮโดรเจนในอนาคต
พลังงานเป็นปัจจัยพื้นฐานสำคัญขับเคลื่อนเศรษฐกิจและอุตสาหกรรมของโลกมาโดยตลอด
การพึ่งพาเชื้อเพลิงฟอสซิล ได้แก่ น้ำมัน ถ่านหิน และก๊าซธรรมชาติ ในช่วงมากกว่า 2 ทศวรรษที่ผ่านมา เกิดการปลดปล่อยก๊าซเรือนกระจกจำนวนมหาศาลสู่ชั้นบรรยากาศของโลก นำไปสู่ปัญหาภาวะโลกร้อน
ปัญหาภาวะโลกร้อนส่งผลต่อสภาพภูมิอากาศของโลกอย่างเห็นได้ชัด หลายประเทศพยายามทำข้อตกลงความร่วมมือลดการปลดปล่อยก๊าซเรือนกระจก และเริ่มแสวงหาทางเลือกใหม่ที่สะอาดและยั่งยืนมากขึ้น ทำให้พลังงานหมุนเวียน เช่น พลังงานแสงอาทิตย์ พลังงานลม และพลังงานน้ำ เป็นทางเลือกที่ได้รับความนิยมมากขึ้นเรื่อยๆ แต่ยังคงมีความท้าทายในเรื่องของการจัดเก็บพลังงาน
สำหรับไฮโดรเจน (H2) เป็นหนึ่งในแหล่งพลังงานที่ได้รับความสนใจมากขึ้น เนื่องจากมีศักยภาพในการเป็นพลังงานสะอาด ช่วยลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกได้อย่างมีนัยสำคัญ มีความยืดหยุ่นต่อการนำไปใช้งานกับเตาความร้อน และเครื่องยนต์สันดาปที่ปกติใช้กับเชื้อเพลิงฟอสซิล โดยมีการปรับปรุงอุปกรณ์ไม่มากนัก ใช้เป็นเชื้อเพลิงผสมกับเชื้อเพลิงฟอสซิลได้โดยตรง
นอกจากนี้ ไฮโดรเจนมีความน่าสนใจที่สามารถเปลี่ยนรูปการใช้งานได้หลากหลาย หรือใช้ประโยชน์ในการกักเก็บในระยะยาว (long-term energy storage) เพื่อรองรับการเพิ่มสัดส่วนการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานหมุนเวียนที่ผันผวนและไม่แน่นอน
ด้วยคุณสมบัติเหล่านี้ทำให้หลายประเทศทั่วโลกกำลังพัฒนาเทคโนโลยีที่เกี่ยวข้องกับไฮโดรเจนซึ่งเป็นเชื้อเพลิงเปลี่ยนผ่านที่เหมาะสมในการมุ่งสู่พลังงานที่เป็นกลางทางคาร์บอนในระยะยาว
ปัจจุบันไฮโดรเจนมีการใช้งานหลากหลายและครอบคลุมภาคส่วนการใช้พลังงานต่างๆ ไม่ว่าจะเป็นภาคการขนส่ง ภาคอุตสาหกรรม และภาคการผลิตพลังงานไฟฟ้า แบ่งการใช้งานหลักๆ ดังนี้
ภาคการผลิตพลังงานไฟฟ้า: ไฮโดรเจนใช้งานในภาคการผลิตไฟฟ้าได้หลายรูปแบบ เช่น การใช้เป็นเชื้อเพลิงผสมร่วมกับเชื้อเพลิงก๊าซธรรมชาติ หรือการแปรรูปเป็นแอมโมเนียและผสมกับถ่านหิน หรือการใช้เทคโนโลยีเซลล์เชื้อเพลิงเพื่อผลิตกระแสไฟฟ้าได้โดยตรง
ภาคการขนส่ง: ไฮโดรเจนนำมาใช้เป็นเชื้อเพลิงกับรถยนต์ที่ใช้เครื่องยนต์สันดาปภายใน คล้ายคลึงกับรถยนต์ที่ใช้ก๊าซธรรมชาติสำหรับยานยนต์ (NGV) และพัฒนาไปสู่รถยนต์พลังงานเซลล์เชื้อเพลิง มีข้อได้เปรียบด้านความสะอาดและประสิทธิภาพสูงเมื่อเทียบกับรถยนต์ที่ใช้น้ำมัน นอกจากนี้ ไฮโดรเจนยังถูกพัฒนาเพื่อนำมาใช้ในอุตสาหกรรมการบิน การขนส่งทางทะเล และรถไฟพลังงานไฮโดรเจนอีกด้วย
ภาคอุตสาหกรรม: ไฮโดรเจนถูกนำมาใช้ในอุตสาหกรรมการผลิตเหล็ก อุตสาหกรรมเคมี และกระบวนการกลั่นน้ำมัน เพื่อลดการใช้เชื้อเพลิงฟอสซิลและลดการปล่อยคาร์บอน
นอกจากด้านการใช้งานแล้ว ความยั่งยืนของสิ่งแวดล้อมและประสิทธิภาพด้านพลังงานของไฮโดรเจนก็ขึ้นอยู่กับแหล่งที่มาและวิธีการผลิต โดยทบวงการพลังงานหมุนเวียนระหว่างประเทศ (IRENA) ได้จำแนกไฮโดรเจนตามสีต่างๆ เพื่อระบุแหล่งที่มาและการผลิต ได้แก่
ไฮโดรเจนสีเทา (Grey Hydrogen): เป็นไฮโดรเจนที่ผลิตจากก๊าซธรรมชาติผ่านกระบวนการความร้อนจากไอน้ำเพื่อแยกก๊าซธรรมชาติ (Steam Methane Reforming-SMR) เป็นวิธีที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมปิโตรเคมี แต่มีข้อเสียคือผลพลอยได้จากการผลิตคือก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์
ไฮโดรเจนสีน้ำเงิน (Blue Hydrogen): เป็นไฮโดรเจนที่ผลิตด้วยกระบวนการเดียวกับไฮโดรเจนสีเทา แต่ใช้เทคโนโลยีดักจับและกักเก็บคาร์บอน (Carbon Capture and Storage – CCS) ทำให้การปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ลดลงอย่างมีนัยสำคัญ
ไฮโดรเจนสีเขียวฟ้า (Turquoise Hydrogen): เป็นไฮโดรเจนที่ผลิตจากกระบวนการสลายตัวของมีเทนด้วยความร้อน (Thermo-catalytic Decomposition of Methane หรือ TDM) ไฮโดรเจนแบบนี้มีแหล่งวัตถุดิบลักษณะเดียวกับไฮโดรเจนสีเทาและสีน้ำเงินแต่มีกระบวนการผลิตแตกต่างกัน จุดเด่นของกระบวนการ TDM คือผลพลอยได้จากการผลิตไฮโดรเจนที่เกิดจากกระบวนการนี้จะเป็นคาร์บอนแข็ง ทำให้ไม่ต้องลงทุนและเสียค่าใช้จ่ายเพิ่มเติมในกระบวนการดักจับคาร์บอน สามารถนำคาร์บอนแข็งไปใช้ประโยชน์ในภาคอุตสาหกรรมต่อไปได้
ไฮโดรเจนสีเขียว (Green Hydrogen): เป็นไฮโดรเจนที่ผลิตจากพลังงานหมุนเวียน เช่น พลังงานแสงอาทิตย์หรือพลังงานลม ผ่านกระบวนการอิเล็กโทรลิซิส (Electrolysis) ใช้พลังงานไฟฟ้าสลายตัวโมเลกุลของน้ำ (H2O) เป็นไฮโดรเจนและออกซิเจน จึงเป็นกระบวนการที่สะอาดและไม่มีการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ออกมา เป็นทางเลือกที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมากที่สุด
ไฮโดรเจนสีชมพู (Pink Hydrogen): เป็นไฮโดรเจนจากกระบวนการอิเล็กโทรลิซิส
เช่นเดียวกัน แต่ผลิตจากพลังงานไฟฟ้านิวเคลียร์ ช่วยลดการปล่อยคาร์บอนได้ แต่ยังมีข้อกังวลเกี่ยวกับการจัดการกากกัมมันตรังสี
ไฮโดรเจนสีน้ำตาลและสีดำ (Brown &Black Hydrogen): เป็นไฮโดรเจนที่ผลิตจากถ่านหินและลิกไนต์ ซึ่งมีการปล่อยก๊าซเรือนกระจกสูงมาก และถือว่าเป็นแหล่งพลังงานที่มีผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมมากที่สุด
แม้ไฮโดรเจนจะมีศักยภาพสูงเป็นพลังงานทางเลือกคาร์บอนต่ำ แต่ยังคงมีความท้าทายที่ต้องได้รับการแก้ไข เช่น ไฮโดรเจนคาร์บอนต่ำยังมีต้นทุนการผลิตที่ยังค่อนข้างสูงเมื่อเทียบกับพลังงานฟอสซิล จำเป็นต้องพัฒนานวัตกรรมและเทคโนโลยีเพื่อลดต้นทุนในอนาคต
อีกประการคือการพัฒนาโครงสร้างพื้นฐานเพื่อรองรับการใช้งาน ไม่ว่าจะเป็นการพัฒนาเครือข่ายท่อส่งไฮโดรเจน สถานีเติมเชื้อเพลิง และระบบจัดเก็บพลังงาน ประการสุดท้ายคือการพัฒนาประสิทธิภาพและต้นทุนของเทคโนโลยีการผลิตและการใช้ไฮโดรเจน เช่น เทคโนโลยีเซลล์เชื้อเพลิง เทคโนโลยีการแปลงสภาพไฮโดรเจนเพื่อการกักเก็บและการขนส่ง เป็นต้น
จะเห็นได้ว่าความสำเร็จของการผลิตและการใช้งานไฮโดรเจนในอนาคต ขึ้นอยู่กับการพัฒนานวัตกรรม เทคโนโลยี และโครงสร้างพื้นฐานที่รองรับการเปลี่ยนแปลงได้อย่างมีประสิทธิภาพ ทำให้ประเทศต่างๆ กำลังอยู่ระหว่างลงทุนในโครงการที่เกี่ยวข้องกับไฮโดรเจนเพื่อพัฒนาเศรษฐกิจพลังงานสะอาด และลดการพึ่งพาเชื้อเพลิงฟอสซิล โดยมีการพัฒนาการวิจัย นำร่องสาธิตและพัฒนาการประยุกต์ใช้งานในทุกภาคการใช้พลังงาน
สำหรับประเทศไทยนั้น สำนักงานนโยบายและแผนพลังงาน หรือ สนพ. ได้จัดทำแผนการพัฒนาการผลิตและการใช้ไฮโดรเจนในภาคพลังงานระยะยาวเพื่อเร่งเตรียมความพร้อมทั้งในด้านโครงสร้าง
พื้นฐาน กฎหมายและระเบียบที่เกี่ยวข้อง
ตลอดจนความพร้อมของผู้ใช้งานในทุกภาคการใช้พลังงาน เป็นแนวทางหนึ่งในการตอบสนองเป้าหมายการลดคาร์บอนของประเทศต่อไป
