ในยุคที่โลกกำลังเผชิญกับวิกฤตพลังงานและขยะอิเล็กทรอนิกส์ นักวิทยาศาสตร์จากห้องปฏิบัติการ Empa ได้สร้างปรากฏการณ์ใหม่ด้วยการพัฒนาแบตเตอรี่มีชีวิตที่ทำจากเชื้อรา

ซึ่งเป็นแบตเตอรี่ที่สามารถย่อยสลายตัวเองได้หลังใช้งาน เพียงแค่เติมน้ำและสารอาหารก็พร้อมทำงาน และที่สำคัญมีความปลอดภัยต่อสิ่งแวดล้อม 100% นี่คือนวัตกรรมที่ผสานความมหัศจรรย์ของธรรมชาติเข้ากับเทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติ แบตเตอรี่ชีวภาพนี้อาศัยการทำงานร่วมกันของเชื้อราสองชนิด – ยีสต์ที่ปล่อยอิเล็กตรอน และเชื้อราขาวที่ทำหน้าที่จับอิเล็กตรอน สามารถผลิตไฟฟ้าได้ต่อเนื่องหลายวันด้วยพลังงาน 300-600 มิลลิโวลต์

แม้จะมีขนาดจิ๋ว แต่แบตเตอรี่มีชีวิตนี้อาจเป็นกุญแจสำคัญในการแก้ปัญหาพลังงานของโลก ด้วยคุณสมบัติที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมและความสามารถในการย่อยสลายตัวเอง มันจึงเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานในอุปกรณ์เซนเซอร์ขนาดเล็ก ทั้งในพื้นที่ห่างไกล งานด้านการเกษตร หรือแม้แต่ภารกิจสำรวจอวกาศ นวัตกรรมนี้อาจเป็นจุดเริ่มต้นของการปฏิวัติวงการพลังงานสะอาดที่โลกกำลังรอคอย

ความเป็นมาของการวิจัยแบตเตอรี่จากเชื้อรา

นักวิจัยจากห้องปฏิบัติการ Empa ในสวิตเซอร์แลนด์ได้พัฒนาแบตเตอรี่ชีวภาพที่ทำจากเชื้อราสองชนิด ในโครงการวิจัยที่ใช้เวลา 3 ปี โดยได้รับทุนสนับสนุนจาก Gebert Rüf Stiftung ภายใต้โครงการ Microbials ทีมวิจัยนำโดย Dr. Carolina Reyes และ Dr. Gustav Nyström ได้พัฒนาเทคนิคการผสมเซลล์เชื้อราลงในหมึกพิมพ์ที่ทำจากเซลลูโลส เพื่อสร้างขั้วไฟฟ้าด้วยเทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติ

Photo : cleanthesky.com

การค้นพบที่สำคัญคือ การผสมผสานเชื้อราสองชนิดเข้าด้วยกัน โดยใช้ยีสต์ที่ปล่อยอิเล็กตรอนเป็นขั้วลบ และเชื้อราขาวที่ผลิตเอนไซม์พิเศษเป็นขั้วบวก ทำให้สามารถผลิตไฟฟ้าได้ 300-600 มิลลิโวลต์ ปัจจุบันทีมวิจัยกำลังพัฒนาต่อยอดเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตไฟฟ้าและความทนทาน รวมถึงการทดลองใช้เชื้อราชนิดอื่นๆ ที่อาจเหมาะสมกว่าในการผลิตไฟฟ้า ความสำเร็จของงานวิจัยนี้อาจนำไปสู่การพัฒนาแหล่งพลังงานทางเลือกที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม โดยเฉพาะสำหรับอุปกรณ์เซ็นเซอร์ในพื้นที่ห่างไกลหรืองานวิจัยด้านสิ่งแวดล้อม

การผลิตแบตเตอรี่จากเชื้อรา

การผลิตแบตเตอรี่จากเชื้อราเป็นนวัตกรรมที่น่าสนใจ ซึ่งผสมผสานระหว่างเทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติและความมหัศจรรย์ของสิ่งมีชีวิตขนาดเล็ก โดยใช้วัสดุหลักคือเชื้อราสองชนิด ได้แก่ ยีสต์ขนมปัง (Saccharomyces cerevisiae) ที่ทำหน้าที่เป็นขั้วลบ และราผุสีขาว (Trametes pubescens) ที่ทำหน้าที่เป็นขั้วบวก

ส่วนประกอบสำคัญอีกอย่างคือหมึกพิมพ์พิเศษที่ทำจากนาโนคริสตัลเซลลูโลสและนาโนไฟบริลเซลลูโลส ผสมกับคาร์บอนแบล็กและเกล็ดกราไฟต์ วัสดุเหล่านี้ไม่เพียงทำหน้าที่เป็นโครงสร้างให้เชื้อราเติบโต แต่ยังช่วยนำไฟฟ้าได้ดีอีกด้วย โดยสรุปแล้ว วัสดุสำหรับทำหมึกพิมพ์ จะประกอบไปด้วย

  • เกล็ดกราไฟต์
  • นาโนคริสตัลเซลลูโลส
  • นาโนไฟบริลเซลลูโลส
  • คาร์บอนแบล็ก

กระบวนการผลิตอาศัยเทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติ ที่จะขึ้นรูปแบตเตอรี่โดยผสมเชื้อราลงในหมึกพิมพ์พิเศษ เมื่อต้องการใช้งาน เพียงเติมน้ำและสารอาหารเพื่อกระตุ้นให้เชื้อราทำงาน แบตเตอรี่จะเริ่มผลิตไฟฟ้าได้ทันที

กระบวนการทำงานของแบตเตอรี่จากเชื้อรา

แบตเตอรี่ชนิดนี้ทำงานในรูปแบบของเซลล์เชื้อเพลิงจุลินทรีย์ (Microbial Fuel Cell) โดยอาศัยความร่วมมือระหว่างเชื้อราสองชนิดที่มีคุณสมบัติพิเศษในการผลิตและถ่ายโอนอิเล็กตรอน ทำให้เกิดกระแสไฟฟ้าที่สามารถนำไปใช้งานได้จริง และยังมีความพิเศษตรงที่สามารถเก็บรักษาในสภาพแห้งและกระตุ้นให้ทำงานได้ด้วยการเติมน้ำและสารอาหาร เปรียบเสมือนการปลุกชีวิตให้กับแบตเตอรี่ ทำให้สะดวกต่อการเก็บรักษาและขนส่ง

การทำงานของขั้วไฟฟ้า

  • ขั้วบวก (แอโนด): ยีสต์ขนมปังจะเผาผลาญน้ำตาลและปล่อยอิเล็กตรอนออกมา
  • ขั้วลบ (แคโทด): ราผุสีขาวผลิตเอนไซม์พิเศษที่ช่วยจับและถ่ายโอนอิเล็กตรอน

วงจรการผลิตไฟฟ้า

  • อิเล็กตรอนที่ถูกปล่อยจากยีสต์จะเคลื่อนที่ผ่านวัสดุนำไฟฟ้าในหมึกพิมพ์
  • อิเล็กตรอนจะเดินทางผ่านสายไฟภายนอกไปยังขั้วแคโทด
  • ที่ขั้วแคโทด อิเล็กตรอนจะรวมตัวกับออกซิเจนและน้ำ เพื่อครบวงจรและปล่อยพลังงานออกมา

การกระตุ้นการทำงาน

  • แบตเตอรี่สามารถเก็บในสภาพแห้งได้
  • เมื่อต้องการใช้งาน เพียงเติมน้ำและสารอาหารเพื่อกระตุ้นเชื้อรา
  • สามารถผลิตไฟฟ้าได้ 300-600 มิลลิโวลต์ต่อเนื่องหลายวัน

ข้อดีของแบตเตอรี่จากเชื้อรา

  • เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม 100% เพราะย่อยสลายได้เองตามธรรมชาติ
  • ต้นทุนการผลิตต่ำ เนื่องจากใช้วัสดุที่หาได้ง่ายและกระบวนการผลิตไม่ซับซ้อน
  • สามารถเก็บรักษาในสภาพแห้งได้นาน ทำให้สะดวกในการขนส่งและจัดเก็บ
  • กระตุ้นการทำงานได้ง่ายเพียงเติมน้ำและสารอาหาร
  • ไม่มีสารเคมีอันตราย จึงปลอดภัยต่อผู้ใช้งานและสิ่งแวดล้อม
  • สามารถผลิตได้ด้วยเทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติ ทำให้ปรับแต่งรูปแบบได้ตามต้องการ
  • เหมาะสำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ขนาดเล็กที่ต้องการพลังงานต่ำ
  • มีความเสถียรในการผลิตไฟฟ้าต่อเนื่องได้หลายวัน
  • ไม่ต้องการการบำรุงรักษาพิเศษ เพียงเติมน้ำและสารอาหารตามกำหนด
  • มีศักยภาพในการพัฒนาต่อยอดเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในอนาคต

ข้อสังเกตของแบตเตอรี่จากเชื้อรา

แม้ว่าแบตเตอรี่เชื้อราจะเป็นนวัตกรรมที่น่าสนใจและมีศักยภาพสูง แต่ยังมีประเด็นสำคัญที่ต้องพิจารณาในการพัฒนาต่อยอด การทำความเข้าใจข้อจำกัดและความท้าทายต่างๆ จะช่วยให้การพัฒนาเทคโนโลยีนี้มีประสิทธิภาพมากขึ้น

  • กำลังการผลิตไฟฟ้ายังอยู่ในระดับต่ำ (300-600 มิลลิโวลต์) จึงจำกัดการใช้งานเฉพาะอุปกรณ์ที่ต้องการพลังงานต่ำเท่านั้น
  • อายุการใช้งานยังสั้น (2-3 วัน) เมื่อเทียบกับแบตเตอรี่ทั่วไป ต้องมีการเติมสารอาหารและน้ำบ่อยครั้ง
  • ความเสถียรของเชื้อราอาจแปรผันตามสภาพแวดล้อม เช่น อุณหภูมิ ความชื้น และปริมาณออกซิเจน
  • การควบคุมคุณภาพในการผลิตเชิงอุตสาหกรรมอาจทำได้ยาก เนื่องจากใช้สิ่งมีชีวิตเป็นวัตถุดิบหลัก
  • ต้องมีการควบคุมการเติบโตของเชื้อราให้อยู่ในระดับที่เหมาะสม เพื่อป้องกันการแพร่กระจายที่ไม่พึงประสงค์
  • การเก็บรักษาในสภาพแห้งอาจส่งผลต่อความมีชีวิตของเชื้อรา จำเป็นต้องมีการศึกษาอายุการเก็บรักษาที่เหมาะสม
  • ต้นทุนการผลิตอาจสูงขึ้นเมื่อผลิตในระดับอุตสาหกรรม เนื่องจากต้องควบคุมคุณภาพอย่างเข้มงวด

แผนการพัฒนาแบตเตอรี่จากเชื้อรา

ในปัจจุบัน แผนการพัฒนาแบตเตอรี่เชื้อราในอนาคตมีความก้าวหน้าอย่างต่อเนื่อง โดยทีมวิจัยจาก Empa มีเป้าหมายการพัฒนาหลายด้าน ทีมวิจัยกำลังมุ่งเน้นการเพิ่มประสิทธิภาพในการผลิตไฟฟ้าให้มีกำลังมากขึ้น ควบคู่ไปกับการพัฒนาให้แบตเตอรี่มีอายุการใช้งานที่ยาวนานขึ้น นอกจากนี้ ยังมีการค้นหาและทดสอบเชื้อราชนิดใหม่ๆ ที่อาจมีประสิทธิภาพดีกว่าชนิดที่ใช้อยู่ในปัจจุบัน โดยมุ่งหวังที่จะพัฒนาให้แบตเตอรี่ชีวภาพนี้มีความเสถียรและเชื่อถือได้มากขึ้น

นักวิจัยมองเห็นศักยภาพในการประยุกต์ใช้งานที่หลากหลาย โดยเฉพาะในด้านไมโครคอมพิวเตอร์กำลังต่ำและการพัฒนาหุ่นยนต์นุ่ม (Soft robots) ซึ่งต้องการแหล่งพลังงานที่มีความยืดหยุ่นและเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม นอกจากนี้ ยังมีแผนที่จะนำไปใช้ในไมโครคอนโทรลเลอร์และระบบการเรียนรู้ของเครื่อง รวมถึงการพัฒนาเพื่อใช้ในการสำรวจอวกาศ ซึ่งต้องการแบตเตอรี่ที่มีน้ำหนักเบาและสามารถย่อยสลายได้

อย่างไรก็ตาม ทาง Empa ยังไม่ได้เปิดเผยแผนการผลิตเชิงพาณิชย์อย่างเป็นทางการ แต่กำลังมุ่งเน้นการวิจัยและพัฒนาเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพของแบตเตอรี่ให้ดียิ่งขึ้น โดยคาดว่าในอนาคตอันใกล้ จะมีการทดสอบการใช้งานในสภาพแวดล้อมจริงมากขึ้น เพื่อประเมินความเป็นไปได้ในการผลิตเชิงพาณิชย์ต่อไป

บทสรุป

แบตเตอรี่เชื้อราเป็นนวัตกรรมที่น่าจับตามองในวงการพลังงานสะอาด ด้วยการผสมผสานระหว่างเทคโนโลยีชีวภาพและการพิมพ์ 3 มิติ ทำให้ได้แหล่งพลังงานที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมอย่างแท้จริง แม้ว่าในปัจจุบัน แบตเตอรี่ชนิดนี้จะยังมีข้อจำกัดในด้านกำลังการผลิตไฟฟ้าและอายุการใช้งาน แต่ด้วยคุณสมบัติพิเศษที่สามารถย่อยสลายได้เองตามธรรมชาติ และความสามารถในการเก็บรักษาในสภาพแห้ง ทำให้มีศักยภาพสูงในการพัฒนาต่อยอด

ทีมวิจัยจาก Empa กำลังมุ่งมั่นพัฒนาประสิทธิภาพในหลายด้าน ทั้งการเพิ่มกำลังการผลิตไฟฟ้า การยืดอายุการใช้งาน และการค้นหาเชื้อราชนิดใหม่ที่มีประสิทธิภาพสูงขึ้น โดยคาดว่าในอนาคตอันใกล้ เทคโนโลยีนี้จะสามารถนำไปประยุกต์ใช้ได้จริงในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ขนาดเล็ก ซึ่งจะเป็นก้าวสำคัญในการพัฒนาแหล่งพลังงานทางเลือกที่ยั่งยืน

นวัตกรรมนี้ไม่เพียงแต่แสดงให้เห็นถึงความเป็นไปได้ในการใช้สิ่งมีชีวิตผลิตพลังงาน แต่ยังเป็นตัวอย่างที่ดีของการพัฒนาเทคโนโลยีที่คำนึงถึงสิ่งแวดล้อมตั้งแต่กระบวนการผลิตไปจนถึงการกำจัดทิ้ง ซึ่งสอดคล้องกับแนวคิดการพัฒนาที่ยั่งยืนอย่างแท้จริง

โดนัลด์ ทรัมป์ ประธานาธิบดีสหรัฐ ลงนามยกเลิกการใช้ “หลอดกระดาษ” กลับมาใช้ “หลอดพลาสติก” โดยมีผลบังคับใช้ทันที พร้อมสั่งให้หน่วยงานรัฐบาลกลางเลิกซื้อหลอดกระดาษ กำจัดหลอดกระดาษ และไม่มีการนำหลอดกระดาษมาใช้ภายในหน่วยงานรัฐอีก

ทรัมป์ต่อต้านการใช้หลอดกระดาษมาโดยตลอด เขาให้สัมภาษณ์กับนักข่าวว่า “เรากำลังกลับไปใช้หลอดพลาสติก ผมเคยใช้มันหลายครั้งแล้ว มันไม่ได้เรื่องเลย บางทีก็เปื่อยหรือแตกออก ยิ่งถ้าใช้กับของร้อน ยิ่งใช้ได้แค่ไม่กี่นาที บางทีก็ไม่กี่วินาทีด้วยซ้ำ มันเป็นเรื่องไร้สาระ”

ในช่วงหาเสียงชิงตำแหน่งประธานาธิบดีปี 2020 ทรัมป์ได้จำหน่ายหลอดพลาสติกประทับตราทรัมป์ในราคา 15 ดอลลาร์สำหรับแพ็ค 10 ชิ้น เพื่อทดแทนหลอดกระดาษที่เขาเรียกว่าเป็นสัญลักษณ์ของเสรีนิยม ซึ่งแคมเปญดังกล่าวทำรายได้เกือบ 500,000 ดอลลาร์ในช่วงไม่กี่สัปดาห์แรกเท่านั้น

พบ ‘สารเคมีตลอดกาล’ ใน ‘หลอดกระดาษ’ อันตรายต่อสุขภาพ ปนเปื้อนในดิน-น้ำ


หลอดพลาสติกที่ทรัมป์เคยวางจำหน่ายในช่วงเลือกตั้งปี 2020
 

คำสั่งของทรัมป์ในครั้งนี้เป็นการเพิกถอนมาตรการด้านสิ่งแวดล้อมของอดีตประธานาธิบดีโจ ไบเดน ที่ระบุว่า มลพิษจากพลาสติกว่าเป็นเรื่อง “วิกฤติ” โดยในเดือนพฤศจิกายน 2024 โจ ไบเดน ประธานาธิบดีในขณะนั้นได้ประกาศกลยุทธ์ระดับชาติเพื่อป้องกันมลภาวะจากพลาสติก โดยจะค่อย ๆ เลิกใช้พลาสติกแบบใช้ครั้งเดียวจากบรรจุภัณฑ์อาหาร การดำเนินงาน และกิจกรรมต่าง ๆ ภายในปี 2027 และจากการดำเนินงานของรัฐบาลกลางทั้งหมดภายในปี 2035

หลอดกระดาษถูกยกย่องว่าเป็นทางเลือกที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมากกว่า แต่ในแง่การใช้งานแล้วก็ปฏิเสธไม่ได้ว่ายังไม่ตอบโจทย์จริงตามที่ทรัมป์พูด นอกจากนี้งานวิจัยหลายชิ้นยังระบุว่าหลอดกระดาษยังอาจไม่เป็นมิตรต่อสุขภาพของมนุษย์มากนัก

‘หลอดกระดาษ’ มี ‘สารเคมีตลอดกาล’

นักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยแอนต์เวิร์ป ในเบลเยียม ตรวจสอบหลอดกระดาษ 39 ยี่ห้อที่ทำจากวัสดุ 5 ชนิด ได้แก่ กระดาษ ไม้ไผ่ แก้ว สเตนเลส และพลาสติก ผลการศึกษาพบ “สารเคมีตลอดกาล” หรือที่เรียกว่า “PFAS” ในหลอดทั้งหมด ยกเว้นหลอดที่ทำจากสเตนเลส สิ่งที่น่าประหลาดใจที่สุดก็คือ PFAS ถูกตรวจพบมากที่สุดในหลอดที่ทำจากวัสดุจากพืช เช่น หลอดกระดาษและหลอดไม้ไผ่

คณะกรรมการกำกับดูแลเทคโนโลยีระหว่างรัฐ ระบุว่าสารเคมีตลอดกาลถูกนำมาใช้กับหลอดกระดาษ เพื่อให้หลอดทนน้ำได้มากขึ้น เพราะสาร PFAS มีคุณสมบัติในการขับไล่คราบน้ำมัน น้ำ คราบสกปรก และดิน รวมถึงมีความเสถียรทางความร้อนและลดแรงเสียดทาน ซึ่งเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการรักษาหลอดกระดาษให้คงสภาพ

อย่างไรก็ตาม ธิโม กรอฟเฟน นักวิทยาศาสตร์ด้านสิ่งแวดล้อมจากมหาวิทยาลัยแอนต์เวิร์ปผู้เขียนการศึกษากล่าวว่ายังทราบแน่ชัดว่าสาร PFAS ทั้งหมดที่พบในกระดาษและหลอดไม้ไผ่มาจากกระบวนการผลิตหลอด หรือสารเหล่านี้มีอยู่ในวัตถุดิบมาตั้งแต่แรก เช่น กระบวนการผลิตกระดาษ หรือฝังอยู่ในเนื้อเยื่อจากดินที่ปนเปื้อน

ขณะเดียวกัน การศึกษาวิจัยในปี 2021 ที่ตีพิมพ์ในวารสาร Chemosphere พบว่าหลอดกระดาษหรือหลอดที่ย่อยสลายได้ส่วนใหญ่ที่ทดสอบมีสาร PFAS ในปริมาณที่ตรวจพบได้ แต่ในขณะที่หลอดพลาสติกกลับไม่มีสาร PFAS ที่สามารถวัดได้

แม้ว่า สาร PFAS ที่พบในหลอดกระดาษอาจจะไม่ได้มีปริมาณมากนัก เมื่อเทียบกับวัสดุอื่น ๆ แต่สารเคมีตลอดกาลสามารถสะสมตัวอยู่ในร่างกายระยะยาวได้ ซึ่งอาจเป็นอันตรายต่อสุขภาพและรบกวนระบบภูมิคุ้มกันของมนุษย์ ทั้งภาวะน้ำหนักแรกเกิดต่ำ คอเลสเตอรอลสูง โรคไทรอยด์ และความเสี่ยงต่อมะเร็งไต มะเร็งตับที่เพิ่มขึ้น แต่นักวิจัยยังไม่รู้ว่าต้องมีปริมาณสารเคมีระดับใด ถึงจะทำให้เกิดปัญหาสุขภาพได้

กรอฟเฟนกล่าวว่า ผู้บริโภคอาจไม่ต้องกังวลกับการใช้หลอดกระดาษเท่ากับพลาสติกต่าง ๆ “นี่เป็นช่องทางสะสมสารเคมีที่เราหลีกเลี่ยงได้ และหลอดไม่น่าจะเป็นอันตรายมาก แต่เนื่องจากสาร PFAS สามารถสะสมอยู่ในร่างกาย ผู้คนจึงควรลดการสัมผัสสารเหล่านี้ให้น้อยที่สุดเท่าที่จะทำได้” 

‘หลอดกระดาษ’ ดีต่อสิ่งแวดล้อม ?

หลอดกระดาษและไม้ไผ่ได้รับความนิยมมากขึ้นในฐานะทางเลือกที่ดีต่อโลก แต่นักวิทยาศาสตร์ระบุว่า หลอดกระดาษก็อาจไม่ได้ดีกว่าหลอดพลาสติกมากนัก เพราะตราบใดที่มีสาร PFAS ปะปนอยู่ ก็จะไม่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมอีกต่อไป 

สาร PFAS มักอยู่ในพลาสติกหลากหลายชนิด ไม่ว่าจะเป็น บรรจุภัณฑ์อาหาร เครื่องสำอาง พรม เฟอร์นิเจอร์ และสิ่งทอ เช่น เสื้อกันฝนหรือชุดออกกำลังกาย โดยมีชื่อเล่นว่า “สารเคมีตลอดกาล” เนื่องจากสลายตัวได้ช้ามาก จะคงอยู่ในอากาศ น้ำ และดินเกือบถาวร อีกทั้งสามารถซึมออกจากหลุมฝังกลบลงในน้ำและดิน และส่งผลเป็นพิษต่อสัตว์ รวมถึงตับเสียหายหรือปัญหาการสืบพันธุ์ 

การศึกษาของกรอฟเฟนตรวจพบ “กรดไตรฟลูออโรอะซิติก” สารเคมีตลอดกาลที่ละลายน้ำได้สูงและเป็นอันตรายกับระบบสืบพันธุ์ ในหลอดกระดาษ 5 อันและหลอดไม้ไผ่ 1 อัน แต่กรอฟเฟนก็ยังยืนยันว่าหลอดที่ทำจากพืชยังคงดีต่อสิ่งแวดล้อมมากกว่าพลาสติก

“ผมยังคาดหวังว่าหลอดพลาสติกจะเป็นอันตรายต่อสิ่งแวดล้อมมากกว่า เพราะแน่นอนว่าพลาสติกจะสลายตัวเป็นไมโครพลาสติกที่สัตว์สามารถบริโภคได้” เขากล่าว

หลอดพลาสติกไม่สามารถรีไซเคิลได้ จึงลงเอยในหลุมฝังกลบ ถูกเผาในเตาเผาขยะ หรือกลายเป็นขยะที่ปนเปื้อนมหาสมุทร แม่น้ำ ทะเลสาบ และลำธาร เนื่องจากพลาสติกไม่ย่อยสลายง่าย จึงสามารถคงอยู่ในสิ่งแวดล้อมได้นานถึง 200 ปี อันตรายต่อสัตว์ที่อาศัยอยู่ในทะเล

ในช่วง 5 ปีที่ผ่านมา รัฐต่าง ๆ รวมถึงแคลิฟอร์เนีย โคโลราโด นิวยอร์ก และโอเรกอน ห้ามใช้หลอดพลาสติกในร้านอาหาร และเครือร้านอาหารอย่างสตาร์บัคส์ก็ได้เลิกใช้หลอดพลาสติก แต่ลูกค้าสามารถขอได้หากยังต้องการ

ไม่ว่าจะอย่างไรก็ตาม นักวิจัยแนะนำว่าหลอดทางเลือดที่ดีที่สุดคือ “หลอดสเตนเลส” เพราะสามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้ ไม่มีสาร PFAS และรีไซเคิลได้ทั้งหมด แต่หลอดสเตนเลสก็มีราคาแพงเมื่อเทียบกับหลอดอื่น ๆ และร้านค้าไม่ได้แจกฟรี ดังนั้นอีกทางเลือกที่ดีและเป็นไปได้คือ “ไม่ใช้หลอด” ซึ่งจะช่วยแก้ปัญหาทั้งทางเคมีและสิ่งแวดล้อมได้ในคราวเดียวกัน


ที่มา: BBCFood And WineNBC NewsNewsweek
Source : กรุงเทพธุรกิจ

สกอตแลนด์” เปิดตัว “บ้านพลังงานไฮโดรเจน” ในโครงการ H100 Fife ของบริษัทเครือข่ายก๊าซ SGN โดยใช้ไฮโดรเจนเพื่อให้ความร้อนและทำอาหารได้ และมีแผนที่จะขยายให้ครอบคลุมบ้านถึง 300 หลังในอีกไม่กี่เดือนข้างหน้า

จอห์น สวินนีย์ มุขมนตรีสกอตแลนด์ ร่วมในงานเปิดตัวบ้านพลังงานไฮโดรเจนแห่งนี้ พร้อมระบุว่า “บ้านเหล่านี้ทำให้ผู้อยู่อาศัยได้เห็นว่าไฮโดรเจนมีบทบาทอย่างไรในการสร้างความอบอุ่นและความสะดวกสบายให้กับบ้านโดยไม่ปล่อยคาร์บอนเลย ผมรู้สึกยินดีกับก้าวสำคัญนี้ในโครงการนี้และหวังว่าโครงการนี้จะเสร็จสมบูรณ์”

บ้านสาธิตทั้ง 3 หลังตั้งอยู่ในเมืองเลเวนมัธ บนชายฝั่งตะวันออกของไฟฟ์ แสดงให้เห็นว่าไฮโดรเจนสามารถให้ความร้อนและทำอาหารได้คล้ายกับก๊าซธรรมชาติมาก แต่ต่างที่พลังงานไฮโดรเจนจะไม่ปล่อยคาร์บอนเลย

‘สกอตแลนด์’ เปิดตัว ‘บ้านพลังงานไฮโดรเจน’ ให้ความร้อน-ทำอาหาร แบบไร้คาร์บอน

บ้านพลังงานไฮโดรเจน

การปล่อยความร้อนในครัวเรือนเป็นหนึ่งในแหล่งปล่อยก๊าซเรือนกระจกที่ใหญ่ที่สุด คิดเป็น 22% ของการปล่อยก๊าซเรือนกระจกทั้งหมดของสหราชอาณาจักร “พลังงานไฮโดรเจน” ถือเป็นเทคโนโลยีสำคัญในการลดการปล่อยคาร์บอนในภาคส่วนนี้ ซึ่งภายในปี 2030 ยุโรปตั้งเป้าที่จะนำเข้าและผลิตไฮโดรเจนหมุนเวียนให้ได้ 20 ล้านตัน และภายในปี 2050 สหภาพยุโรปจะต้องผลิตไฟฟ้าพลังงานไฮโดรเจนให้ได้ 10%

แต่การจะเปลี่ยนใช้พลังงานไฮโดรเจน จะต้องเปลี่ยนเครื่องใช้ไฟฟ้าภายในบ้านใหม่ รวมถึงเตาทำอาหารและหม้อต้ม ซึ่ง Bosch บริษัทวิศวกรรมและเทคโนโลยี ได้เปิดตัวเตาทำอาหารไฮโดรเจนเครื่องแรก โดยจะนำมาทดสอบในบ้านที่โครงการ H100 Fife

‘สกอตแลนด์’ เปิดตัว ‘บ้านพลังงานไฮโดรเจน’ ให้ความร้อน-ทำอาหาร แบบไร้คาร์บอน
จอห์น สวินนีย์ มุขมนตรีสกอตแลนด์ ถ่ายรูปกับเยาวชนหน้าบ้านไฮโดรเจน

บ้านที่ใช้พลังงานไฮโดรเจนแทบจะไม่แตกต่างจากบ้านทั่วไป และเครื่องใช้ไฟฟ้าทำงานในลักษณะเดียวกัน โดยการเปลี่ยนแปลงส่วนใหญ่เกิดขึ้นที่ฝั่งซัพพลายเออร์ ดังนั้นจึงถือเป็นวิธีลดคาร์บอนที่ไม่ส่งผลกระทบกับผู้อยู่อาศัยน้อยที่สุดวิธีหนึ่ง

แม้ว่าสหภาพยุโรปจะมีเป้าหมายที่ชัดเจน แต่การนำไฮโดรเจนไปใช้ในระดับครัวเรือนกลับยังต่ำ โดยมีโครงการขนาดเล็กเพียงไม่กี่โครงการที่อยู่ระหว่างดำเนินการ เนื่องจากมีค่าใช้จ่ายสูง

บ้านพลังงานไฮโดรเจนแห่งแรกในยุโรปสร้างเสร็จในปี 2022 ตั้งอยู่ทางตอนใต้ของอิตาลี ใช้เป็นหอพักสำหรับนักศึกษา ซึ่งใช้พลังงานไฮโดรเจนในการผลิตไฟฟ้าและให้ความร้อน ในเวลาไล่เลี่ยกันเนเธอร์แลนด์ก็มีบ้าน 12 หลังที่ใช้ระบบไฮโดรเจนให้ความร้อนในย่าน เช่นเดียวกับบ้านสร้างใหม่ราว 80-100 ที่เมืองฮูเกวีน มาพร้อมกับระบบเครือข่ายไฮโดรเจน

ขณะที่ ฟินแลนด์กำลังก่อสร้างโครงการ 3H2 Helsinki Hydrogen Hub ซึ่งจะสามารถผลิตไฮโดรเจนสีเขียว จากพลังงานลมนอกชายฝั่ง ได้ประมาณ 3 เมกะวัตต์ต่อปี จากนั้นจะนำไปใช้เป็นเชื้อเพลิงสำหรับรถบรรทุก ในขณะที่ความร้อนส่วนเกินจากการผลิตไฮโดรเจนจะนำไปใช้ให้ความร้อนแก่บ้านเรือนในท้องถิ่น

กระบวนการผลิตเชื้อเพลิงไฮโดรเจนนั้นมีด้วยกันหลายประเภท ขึ้นอยู่กับกระบวนการผลิตและสารตั้งต้นที่นำมาผลิต สำหรับ “ไฮโดรเจนสีเทา” (Grey hydrogen) คือไฮโดรเจนที่ผลิตขึ้นโดยใช้เชื้อเพลิงฟอสซิล ซึ่งในกระบวนการผลิตยังมีการปล่อยคาร์บอนสู่ชั้นบรรยากาศ แต่เนื่องด้วยมีต้นทุนต่ำที่สุดทำให้มีสัดส่วนสูงถึง 95% ของไฮโดรเจนที่ผลิตได้ทั่วโลกในปัจจุบัน 

ขณะที่ “ไฮโดรเจนสีน้ำเงิน” (Blue hydrogen) มีการผลิตคล้ายกับไฮโดรเจนสีเทา แต่ใช้เทคโนโลยีการดักจับและกักเก็บคาร์บอนไว้ใต้พื้นดิน แทนที่จะปล่อยสู่ชั้นบรรยากาศ จึงถือว่าไฮโดรเจนสีน้ำเงินเป็นเชื้อเพลิงคาร์บอนต่ำ และสะอาดกว่าไฮโดรเจนสีเทา แต่ก็มาพร้อมกับราคาสูงกว่าเช่นกัน

ไฮโดรเจนสีเขียว” (Green hydrogen) เกิดจากการผลิตโดยนำน้ำไปแยกองค์ประกอบทางเคมีด้วยไฟฟ้า ที่เรียกว่ากระบวนการอิเล็กโทรไลซิส จึงถือว่าเป็นพลังงานสะอาดไม่ก่อให้เกิดคาร์บอน เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม แต่ก็มาพร้อมกับราคาสูงลิ่ว และมีสัดส่วนการผลิตต่ำกว่า 1% ในปัจจุบัน

ปัจจุบันเชื้อเพลิงไฮโดรเจนคิดเป็นประมาณร้อยละ 2 ของพลังงานรวมของสหภาพยุโรป และเกือบทั้งหมดเป็นไฮโดรเจนสีเทา รัฐสภายุโรปประมาณการว่าในแต่ละปีมีคาร์บอนประมาณ 70-100 ล้านตัน ที่มาจากการผลิตไฮโดรเจน

ตามข้อมูลของสำนักงานพลังงานระหว่างประเทศ ปริมาณพลังงานหมุนเวียนที่จำเป็นในการทำให้ไฮโดรเจนทั้งหมดเป็นสีเขียวจะอยู่ที่ประมาณ 3,000 เทระวัตต์ชั่วโมง (TWh) ซึ่งเทียบเท่ากับความต้องการไฟฟ้าสำหรับทั้งยุโรป

ไฮโดรเจนเหมาะกับการใช้ในบ้าน?

ไฮโดรเจนเป็นธาตุที่พบมากที่สุดในโลก แต่จัดการได้ยาก การขนส่งและการจัดเก็บที่ปลอดภัยต้องอาศัยการพัฒนาโครงสร้างพื้นฐานขนาดใหญ่และการติดตามอย่างใกล้ชิด

ในช่วงต้นปี 2022 การศึกษาของกลุ่มวิจัยด้านพลังงาน Regulatory Assistance Project ระบุว่าไฮโดรเจนไม่น่าจะมีบทบาทสำคัญในการทำความร้อนภายในบ้าน โดยแจน โรสนาว ผู้เขียนร่วมของการศึกษากล่าวว่า

“การใช้ไฮโดรเจนเพื่อทำความร้อนอาจดูน่าสนใจในตอนแรก แต่งานวิจัยอิสระทั้งหมดเกี่ยวกับหัวข้อนี้ล้วนสรุปตรงกันว่า การทำความร้อนด้วยไฮโดรเจนมีประสิทธิภาพน้อยกว่าและมีราคาแพงกว่าทางเลือกอื่น ๆ เช่น ปั๊มความร้อน ระบบทำความร้อนในเขตเมือง และพลังงานความร้อนจากแสงอาทิตย์”

ขณะที่ รายงานของสถาบันเศรษฐศาสตร์พลังงานและการวิเคราะห์ทางการเงิน (IEEFA) ซึ่งเผยแพร่เมื่อเดือนมกราคม 2025 พบว่าการเผาไฮโดรเจนก่อให้เกิดความเสี่ยงต่อสุขภาพและความปลอดภัยของผู้อยู่อาศัย และเป็นวิธีที่ไม่มีประสิทธิภาพในการลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์


ที่มา: Euro NewsSGN
Source : กรุงเทพธุรกิจ

เลขาธิการสำนักงานคณะกรรมการกำกับกิจการพลังงาน (สำนักงาน กกพ.) แถลง แผนงานปี 68  ดัน “ไฟฟ้าสะอาด” เต็มรูปแบบเสร็จก่อนสิ้นปี เดินหน้าเปิดเสรีธุรกิจก๊าซระยะ 2 ต่อเนื่อง โดยย้ำต้องไม่กระทบค่าไฟประชาชน

ดร.พูลพัฒน์ ลีสมบัติไพบูลย์ เลขาธิการสำนักงานคณะกรรมการกำกับกิจการพลังงาน (สำนักงาน กกพ.) ในฐานะโฆษกคณะกรรมการกำกับกิจการพลังงาน (กกพ.) เปิดเผยว่า  แผนงานสำคัญในปี 2568 ได้แก่

1. การเริ่มให้บริการไฟฟ้าสีเขียวแบบผู้ใช้ไฟฟ้าไม่เจาะจงแหล่งที่มา (Utility Green Tariff1: UGT1) ในเดือนเมษายน 2568 ซึ่ง กฟผ. กฟน. และ กฟภ. จัดเตรียม UGT1 ไว้รองรับความต้องการเป็นปริมาณรวมประมาณ 2,000 ล้านหน่วยต่อปี สำหรับการเปิดให้บริการไฟฟ้าสีเขียวแบบผู้ใช้ไฟฟ้าเจาะจงแหล่งที่มา (Utility Green Tariff2: UGT2) ที่รองรับความต้องการเป็นปริมาณรวมประมาณ 8,000 ล้านหน่วยต่อปี จะเริ่มเปิดให้ผู้ใช้ไฟฟ้าลงทะเบียนสมัครใช้บริการภายในเดือนมิถุนายน 2568 รวมถึงการกำหนดกฎเกณฑ์และแนวทางในการรับรองแหล่งที่มาของไฟฟ้าสีเขียวตามมาตรฐานสากล ซึ่งจะเป็นสะพานไปสู่การพัฒนาตลาดไฟฟ้าสีเขียวและผลิตภัณฑ์ที่เกี่ยวข้องในอนาคต

2. กำกับกิจการไฟฟ้าตามนโยบายโครงการนำร่องการซื้อขายไฟฟ้าจากพลังงานหมุนเวียนในรูปแบบ Direct Power Purchase Agreement: Direct PPA ได้แก่ จัดทำหลักเกณฑ์และแนวทางการกำหนดอัตราค่าบริการการใช้ระบบโครงข่ายไฟฟ้าแก่บุคคลที่สาม และการกำกับติดตามการเปิดใช้ระบบโครงข่ายไฟฟ้าให้แก่บุคคลที่สาม (TPA Code) ตามนโยบาย Direct PPA ซึ่งปัจจุบัน อยู่ระหว่างการทำงานร่วมกับสำนักงานนโยบายและแผนพลังงาน และสำนักงานคณะกรรมการส่งเสริมการลงทุน (สกท.) เพื่อกำหนดกรอบการดำเนินงานร่วมกันตามมติ กพช. ซึ่งในส่วนงานที่สำนักงาน กกพ. รับผิดชอบ คาดว่าแล้วเสร็จภายในเดือนกันยายน 2568

3. กำกับกิจการก๊าซธรรมชาติตามแนวทางการส่งเสริมการแข่งขันกิจการก๊าซธรรมชาติ ระยะที่ 2 โดย จัดทำแนวทางการบริหารการใช้ LNG Terminal แบบเสมือน (Virtual Inventory) และเสนอต่อฝ่ายนโยบายภายในเดือนกันยายน 2568 เพื่อเพิ่มความยืดหยุ่นและประสิทธิภาพในการใช้งาน LNG Terminal ร่วมกันระหว่างผู้ใช้บริการหลายราย ตลอดจนจัดทำระบบข้อมูลราคาก๊าซ (Pool Gas) ทั้งประมาณการราคา และราคา Pool Gas จริง เพื่อให้ผู้รับใบอนุญาต ผู้ใช้พลังงานสามารถเข้าถึงข้อมูลและนำไปใช้ประโยชน์ต่อไปได้ ในมิติของความมั่นคงทางพลังงาน ภายหลังจากที่ กกพ. มีการออกระเบียบ กกพ. ว่าด้วยมาตรฐานวิศวกรรมและความปลอดภัยในการประกอบกิจการก๊าซธรรมชาติ พ.ศ. 2567 ก็จะมีการกำกับผู้รับใบอนุญาตที่มีโครงสร้างพื้นฐานด้านก๊าซธรรมชาติ ให้ดำเนินการตามมาตรฐานที่กำหนดภายในปี 2568 

4. ดำเนินการพัฒนากลไกการกำกับกิจการพลังงานเพื่อรองรับการซื้อขายไฟฟ้าพลังงานหมุนเวียน และเทคโนโลยีพลิกโฉม (Disruptive Technology) โดยดำเนินการศึกษารูปแบบการดำเนินการสำหรับ Disruptive Technology ต่างๆ ในต่างประเทศ เพื่อนำมาประยุกต์ใช้สำหรับประเทศไทย ได้แก่ การตอบสนองด้านโหลด (Demand Response), Microgrid, RE Forecast, Aggregator, Battery Storage และ EV และจัดทำข้อกำหนดหรือปรับปรุงแก้ไขระเบียบหรือหลักเกณฑ์ที่เกี่ยวข้องรองรับ Disruptive Technology ต่างๆ รวมถึงจัดทำคู่มือการกำกับกิจการพลังงานรองรับ Disruptive Technology ตามแผนการขับเคลื่อน Smart Grid คาดว่าจะศึกษาแล้วเสร็จภายในเดือนกันยายน 2568

“เป็นที่ทราบกันดีว่า เราอยู่ในเทรนด์ของการเปลี่ยนผ่านด้านพลังงานจากพลังงานดั้งเดิมไปสู่พลังงานหมุนเวียน เทคโนโลยีเกี่ยวกับพลังงานหมุนเวียนและพลังงานสะอาดเปลี่ยนแปลงเร็วมาก เพื่อให้บรรลุเป้าหมายสุดท้ายคือให้พลังงานสะอาดเข้ามาทดแทนพลังงานดั้งเดิมได้ทั้งหมด และต้องตอบโจทย์ของการทำให้เกิดความมั่นคงและความมีเสถียรภาพให้ได้ ผมมองว่าวันนี้เทคโนโลยีไปถึงเป้าหมายแล้ว แต่ราคายังไม่สามารถไปถึงเป้าหมาย เทคโนโลยีพลังงานหมุนเวียนบางอย่างเช่น แสงแดดและลม ถูกลงเรื่อยๆ แต่บางชนิดก็ยังแพงเช่น ไฮโดรเจนสีเขียว หรือเรียกสั้นๆ ว่า กรีนไฮโดรเจน (Green Hydrogen) และเทคโนโลยีการกักเก็บพลังงาน ก็ยังแพงอยู่มากสำหรับประเทศไทย” ดร.พูลพัฒน์ กล่าว

ดร.พูลพัฒน์ กล่าวด้วยว่า  “การกำกับกิจการพลังงานของไทยอยู่ภายใต้หลายๆ ปัจจัยหลักหลายๆ อย่างที่ยังมีความย้อนแย้งกันเองอยู่ การที่ไทยเป็นประเทศกำลังพัฒนา ขนาดเศรษฐกิจและรายได้ประชากรยังไม่ได้สูงเท่ากับกลุ่มประเทศพัฒนาแล้ว ระดับราคาพลังงานโดยเฉพาะไฟฟ้าที่เป็นพลังงานพื้นฐานต้องอยู่ในอัตราที่เหมาะสมกับประชาชนผู้ใช้พลังงานส่วนใหญ่ของประเทศและพอรับได้ เป็นข้อจำกัดที่ยังไม่สามารถนำเอาเทคโนโลยีพลังงานหมุนเวียน หรือระบบกักเก็บพลังงานใหม่ๆ เข้ามาสู่ระบบได้อย่างเต็มที่ เพราะไม่สามารถผลักภาระต้นทุนค่าใช้จ่ายที่สูงขึ้นให้กับประชาชนได้ทั้งหมดในทันที”

ในขณะที่อีกด้านหนึ่งประเทศไทยและประเทศกำลังพัฒนาระดับเดียวกันกับเราหลายประเทศต่างเผชิญกับกระแสของการกดดันและกีดกันการใช้พลังงานฟอสซิลจากกลุ่มประเทศผู้นำเศรษฐกิจของโลก ที่มีความจำเป็นต้องเอาตัวรอดจากมาตรการกีดกันทางการค้าด้วยภาษี อย่างเช่น มาตรการการเรียกเก็บภาษีคาร์บอนข้ามแดน (Carbon Border Adjustment Mechanism: CBAM) และคาดว่าจะมีมาตรการที่ไม่ใช่ภาษีใหม่ๆ ทยอยประกาศใช้ตามมาอย่างเข้มข้นมากขึ้น ท่ามกลางความไม่แน่นอนจากความตกลงของประเทศมหาอำนาจที่ไม่เป็นไปในทิศทางเดียวกัน

นอกจากนี้ความจำเป็นที่ต้องพัฒนาและมีแหล่งพลังงานสะอาดอย่างต่อเนื่องในระดับราคาและเงื่อนไขที่ดีกว่าประเทศคู่แข่งขัน เพื่อเป็นการจูงใจสนับสนุนให้เกิดการขยายการลงทุนให้กับธุรกิจข้ามชาติขนาดใหญ่เพื่อสร้างโอกาสให้กับภาคเศรษฐกิจของประเทศในอีกด้านหนึ่งด้วย 

ดร.พูลพัฒน์ กล่าวเพิ่มเติมว่า จากเหตุผลและปัจจัยข้างต้น สำนักงาน กกพ. จึงวางกรอบแนวทางการดำเนินงานในระยะต่อไปภายใต้หลักการ แยกโครงสร้างต้นทุนส่วนที่เพิ่มขึ้นออกมา กำกับวิธีการคำนวณ รูปแบบการเรียกเก็บค่าบริการ ภายใต้เพดานที่เหมาะสม อย่างโปร่งใส เป็นธรรม สำนักงาน กกพ. กำหนดเงื่อนไขดังนี้ (1) แนวทางการจัดหาไฟฟ้าหรือพลังงานสะอาดจะต้องไม่กระทบต่อค่าไฟเฉลี่ยโดยรวมที่เรียกเก็บกับประชาชนผู้ใช้พลังงานตามปกติ (2) สำหรับค่าใช้จ่ายหรือต้นทุนที่เพิ่มขึ้น รวมทั้งการเรียกเก็บค่าบริการเพิ่มเติมต้องเป็นภาระของผู้ที่ต้องการใช้ไฟฟ้าสะอาดเป็นหลัก (3) กำกับดูแลผู้ประกอบการรับอนุญาตตั้งแต่ต้นทาง เริ่มตั้งแต่วิธีคิดคำนวณต้นทุนมีเพดานที่เหมาะสม แยกแยะประเภทค่าบริการ และวิธีการเรียกเก็บอัตราค่าบริการส่วนเพิ่มให้เหมาะสม (4) ดูแลการแข่งขันให้เกิดความเหมาะสมเพื่อผู้ใช้พลังงานได้ประโยชน์สูงสุดจากการแข่งขัน และ (5) อัตราค่าบริการต้องหนุนเสริมภาคเศรษฐกิจการค้า การลงทุน ของประเทศเป็นสำคัญ  

Source : Energy News Center

โลกกำลังเปลี่ยนผ่านเข้าสู่ยุค “รถยนต์ไฟฟ้า” แต่หลายคนยังคงลังเลที่เปลี่ยนไปใช้รถอีวี เนื่องจาก “แบตเตอรี่” มีราคาแพงและยังมีอายุการใช้งานไม่นานมากนัก แต่การวิจัยจากมหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ดพบว่า แบตเตอรี่ของรถยนต์ไฟฟ้าสามารถใช้งานได้นานกว่าการทดลองในห้องแล็บถึงเกือบ 40% ทำให้รถยนต์ไฟฟ้ามีอายุการใช้งานยาวนานขึ้น

รายงานดังกล่าวซึ่งตีพิมพ์ใน Nature Energy พบว่า จากการทดลองด้วยการขับรถแบบหยุด-สตาร์ทและการปล่อยพลังงานจากแบตเตอรี่ในอัตราแปรผัน ซึ่งเป็นรูปแบบการขับรถในชีวิตจริง สามารถยืดอายุแบตเตอรี่ได้มากถึง 38% เมื่อเทียบกับการทดสอบแบบเดิม เท่ากับว่ารถอีวีสามารถขับได้ไกลขึ้นกว่า 300,000 กิโลเมตร 

ซิโมน่า โอโนริ ผู้ช่วยศาสตราจารย์ด้านวิทยาศาสตร์พลังงานและวิศวกรรมศาสตร์ที่มหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ด และผู้เขียนร่วมของบทความดังกล่าวว่า นี่เป็นข่าวดีสำหรับผู้ขับขี่รถอีวี  พร้อมผลดีต่อความพยายามผลักดันให้เกิดการใช้ระบบขนส่งด้วยไฟฟ้า นอกจากนี้ยังอาจลดปริมาณทรัพยากรธรรมชาติที่นำมาใช้ในอุตสาหกรรมรถอีวี ด้วยเหตุผลทั้งหมดนี้อาจทำให้รถไฟฟ้าได้รับการยอมรับมากยิ่งขึ้น นักวิจัยมักประเมินอายุการใช้งานแบตเตอรี่ต่ำเกินไป เนื่องจากในการทดสอบในห้องแล็บ

ไม่ได้จำลองการขับขี่ในโลกแห่งความเป็นจริง เมื่อนักวิจัยทำการทดสอบการเสื่อมสภาพของเซลล์แบตเตอรี่ในห้องแล็บ พวกเขาจะใช้เทคนิควงจรกระแสไฟคงที่ ซึ่งเกี่ยวข้องกับการชาร์จเซลล์อย่างต่อเนื่องในอัตราคงที่ ปล่อยประจุจนเต็ม จากนั้นจึงชาร์จซ้ำอย่างต่อเนื่อง ซึ่งไม่ได้คำนึงการเร่งความเร็ว การเบรก และการจอดรถในช่วงรถติดเข้ามาเกี่ยวข้อง นอกจากนี้ในการใช้งานจริงแบตเตอรี่ไม่ได้ถูกใช้งานต่อเนื่องเหมือนกับการทดลอง

แต่นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ดเปลี่ยนวิธีทดสอบเป็น “การทดสอบวงจรแบบไดนามิก” โดยเป็นการทดสอบแบตเตอรี่รถยนต์ไฟฟ้าในรูปแบบที่สมจริง เหมือนกับวิธีขับรถของเรา

เพื่อจำลองการใช้งานและรูปแบบการขับขี่ในโลกแห่งความเป็นจริง ทีมงานของมหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ดได้ออกแบบรูปแบบการคายประจุที่แตกต่างกันสำหรับแบตเตอรี่รถยนต์ไฟฟ้า บางรูปแบบอิงจากข้อมูลการขับขี่จริง จากนั้นนักวิจัยได้ทดสอบแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนเชิงพาณิชย์ 92 ก้อนเป็นเวลา 2 ปีกว่าในรูปแบบที่แตกต่างกัน

ผลการทดสอบแสดงให้เห็นว่า แบตเตอรี่ที่ทดสอบโดยใช้สถานการณ์จริงเสื่อมสภาพช้ากว่าที่คาดไว้มาก และมีอายุแบตเตอรี่ที่สูงกว่าแบตเตอรี่ที่ทดสอบภายใต้สภาวะห้องแล็บ ยิ่งไปกว่านั้น ยิ่งใช้แบตเตอรี่จริงมากเท่าไร แบตเตอรี่ก็จะเสื่อมสภาพช้าลงเท่านั้น

“การขับรถจริงโดยเร่งความเร็วบ่อย ๆ การเบรกเพื่อชาร์จแบตเตอรี่เล็กน้อย การหยุดแวะซื้อของ และการปล่อยให้แบตเตอรี่ได้พักเป็นเวลาหลายชั่วโมง ช่วยให้แบตเตอรี่ใช้งานได้นานกว่าที่คิด” โอโนริกล่าว

การค้นพบนี้ขัดแย้งกับสมมติฐานที่นักวิจัยแบตเตอรี่ยึดถือกันมานาน ว่าการเร่งความเร็วสูงสุดนั้นไม่ดีต่อแบตเตอรี่ของรถยนต์ไฟฟ้า แต่อเล็กซิส เกสลิน หนึ่งในผู้เขียนหลักของการศึกษานี้อธิบายว่า การเหยียบคันเร่งแรง ๆ ไม่ได้ทำให้แบตเตอรี่เสื่อมสภาพเร็วขึ้น แต่จะทำให้แบตเตอรี่เสื่อมสภาพช้าลง 

รายงานในปี 2024 โดยนักวิจัย GEOTAB ได้ใช้การตรวจสอบระยะไกลแบบเทเลเมติก เพื่อรับข้อมูลจาก EV จำนวน 10,000 คัน พบว่าปัจจุบันแบตเตอรี่มีการปรับปรุงคุณภาพที่ดีมากขึ้น ทำให้แบตเตอรี่เสื่อมสภาพช้าลง โดยเฉลี่ยในแต่ละปีแบตเตอรี่รถไฟฟ้าเสื่อมลงประมาณ 1.8% ต่อปี ซึ่งลดลงอย่างมากเมื่อเทียบกับอัตราการเสื่อมสภาพ 2.3% ในปี 2019

อย่างไรก็ตาม มีหลายปัจจัยที่ทำให้อายุแบตเตอรี่เสื่อมอย่างรวดเร็ว นอกเหนือจากรูปแบบการใช้งานในปัจจุบัน หนึ่งในนั้นคือ การเลือกใช้เครื่องชาร์จแบตเตอรี่ หากใช้เครื่องชาร์จด่วนดีซี (DC fast charger) บ่อยเกินไปจะยิ่งทำให้แบตเตอนี่เสื่อมสภาพอย่างรวดเร็ว และจะยิ่งมีผลกระทบชัดเจนมากขึ้นในช่วงอากาศร้อน แม้ว่าจะมีข้อดีคือสามารถชาร์จแบตเตอรี่จาก 0% ถึง 80% ได้ในเวลา 20-30 นาที

ในทางตรงกันข้าม หากชาร์จด้วยเครื่องชาร์จเลเวล 2 (Level 2) ซึ่งมีความเร็วในการชาร์จปานกลาง (ประมาณ 6-11 kW) จะชาร์จเต็มได้ในเวลา 4-6 ชั่วโมง จะดีต่อกับอายุการใช้งานแบตเตอรี่ โดยรวมแล้ว นักวิจัยพบว่าวิธีที่ดีที่สุดในการยืดอายุแบตเตอรี่คือ การชาร์จให้เหลือระหว่าง 20-80% ลดการสัมผัสกับอุณหภูมิที่สูงเกินไป และจำกัดการชาร์จด่วน

ขณะที่ ผลวิจัยในปี 2024 อีกฉบับ ที่วิเคราะห์แบตเตอรี่ของรถยนต์ไฟฟ้า 7,000 คันที่ใช้งานหนักเป็นเวลา 3-5 ปี พบอัตราการเสื่อมสภาพต่ำกว่าที่คาดไว้ แบตเตอรี่ส่วนใหญ่ยังคงมีความจุมากกว่า 80% แม้จะขับเคลื่อนรถยนต์ไปแล้วกว่า 200,000 กม. ซึ่งเป็นผลมาจากรูปแบบการใช้งาน เคมีเซลล์ที่ถูกพัฒนาให้ดีขึ้น และการจัดการแบตเตอรี่ที่เหมาะสม

ผลการวิจัยเหล่านี้ บ่งชี้ว่าแบตเตอรี่จะมีอายุการใช้งานที่ยาวนานขึ้นและเชื่อถือได้มากขึ้น ช่วยให้เจ้าของรถอีวีเบาใจได้ว่าแบตเตอรี่รถยนต์จะยังคงใช้ได้นานกว่าที่คาด ไม่ต้องเสียเงินเปลี่ยนแบตที่มีราคาแพงบ่อยเท่าที่คาดการณ์ไว้ นอกจากนี้ การเปลี่ยนแบตเตอรี่น้อยลงหมายความว่ามีแบตเตอรี่ที่ต้องรีไซเคิลน้อยลง ซึ่งดีต่อโลกมากขึ้น

โดยทั่วไป บริษัทผลิตรถยนต์จะรับประกันแบตเตอรี่รถยนต์ไฟฟ้าให้ใช้งานได้ 160,000  กิโลเมตร แบตเตอรี่อาจใช้งานได้นานกว่านี้ แต่สภาพของแบตเตอรี่จะเสื่อมลง นักวิจัยกำลังมองหาวิธีปรับปรุงอายุการใช้งานและระยะทางของแบตเตอรี่รถยนต์ไฟฟ้า ด้วยการเคลือบสารเคมี ระบบตรวจสอบแบบไร้สาย และกลยุทธ์อื่น ๆ


ที่มา: IEEE SpectrumStandfordThe Conversation
Source : กรุงเทพธุรกิจ