ในยุคที่วิกฤตการณ์การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศทวีความรุนแรงขึ้น การลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (CO₂) สู่ชั้นบรรยากาศจึงกลายเป็นภารกิจเร่งด่วนของทุกประเทศทั่วโลก เพื่อให้บรรลุเป้าหมายสำคัญ คือ ความเป็นกลางทางคาร์บอน (Carbon Neutrality) และ การปล่อยก๊าซเรือนกระจกสุทธิเป็นศูนย์ (Net Zero Emissions) ภายในช่วงเวลาที่กำหนด
นอกเหนือจากการเปลี่ยนไปใช้พลังงานหมุนเวียนและปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้พลังงานแล้ว ยังมี “พระเอก” อีกตัวที่กำลังได้รับความสนใจและถูกผลักดันอย่างจริงจังในระดับโลก นั่นคือเทคโนโลยี CCUS หรือ Carbon Capture Utilization and Storage ซึ่งเปรียบเสมือนทางลัดที่มีศักยภาพในการจัดการกับคาร์บอนที่ถูกปล่อยออกมาจากภาคอุตสาหกรรมขนาดใหญ่ที่ยากต่อการลดการปล่อย (Hard-to-abate sectors) ได้อย่างมีประสิทธิภาพและยั่งยืน
1. CCUS คืออะไร และทำงานอย่างไร
CCUS คือกลุ่มเทคโนโลยีและกระบวนการที่ทำงานร่วมกัน 3 ขั้นตอนหลัก เพื่อดักจับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์จากแหล่งกำเนิดหรือจากอากาศโดยตรง นำไปใช้ประโยชน์ หรือกักเก็บไว้อย่างถาวร เพื่อไม่ให้ก๊าซเรือนกระจกเหล่านี้กลับเข้าสู่ชั้นบรรยากาศโลก
| องค์ประกอบหลัก | คำอธิบาย | บทบาทสำคัญ |
| Carbon Capture (การดักจับ) | กระบวนการแยกก๊าซ CO₂ ออกจากก๊าซไอเสียที่ปล่อยจากโรงงานอุตสาหกรรม หรือดักจับจากอากาศโดยตรง (Direct Air Capture: DAC) | หัวใจของเทคโนโลยี ดักจับ CO₂ ก่อนถูกปล่อยสู่ชั้นบรรยากาศ |
| Utilization (การใช้ประโยชน์) | การนำ CO₂ ที่ถูกดักจับมาใช้เป็นวัตถุดิบในกระบวนการผลิตต่างๆ หรือเปลี่ยนเป็นผลิตภัณฑ์ที่มีมูลค่า | สร้างมูลค่าทางเศรษฐกิจให้แก่ CO₂ ลดปริมาณก๊าซที่จะต้องนำไปกักเก็บ |
| Storage (การกักเก็บ) | การขนส่ง CO₂ ที่ถูกบีบอัดจนเป็นของเหลวไปกักเก็บไว้ในชั้นหินใต้ดินอย่างถาวร (Geological Storage) ในระดับความลึกที่เหมาะสม | เป็นวิธีการลด CO₂ ระยะยาว ป้องกันการรั่วไหลกลับสู่บรรยากาศ |
หลักการทำงานเบื้องต้น
- ดักจับ (Capture) ดักจับ CO₂ ที่แหล่งกำเนิด เช่น โรงไฟฟ้าพลังงานเชื้อเพลิงฟอสซิล โรงงานปูนซีเมนต์ โรงงานเหล็ก โดยใช้สารละลายเคมีหรือวิธีการทางกายภาพที่เหมาะสม
- ขนส่ง (Transport) CO₂ ที่ถูกดักจับจะถูกบีบอัดให้อยู่ในสภาพของเหลวเพื่อลดปริมาตร และขนส่งผ่านท่อส่งเฉพาะ (Pipeline) เรือ หรือรถบรรทุกไปยังปลายทาง
- ใช้ประโยชน์ (Utilization) หรือ กักเก็บ (Storage) ที่ปลายทาง CO₂ จะถูกแบ่งออกเพื่อนำไปใช้ประโยชน์ในอุตสาหกรรมต่างๆ หรือถูกอัดลงไปกักเก็บในชั้นหินใต้ดินที่เป็นรูพรุนอย่างถาวร
2. เทคโนโลยีการดักจับคาร์บอน (Carbon Capture Technologies)
การดักจับคาร์บอนเป็นขั้นตอนที่มีความซับซ้อนและใช้พลังงานสูง โดยมีเทคโนโลยีหลักๆ ที่ถูกนำมาใช้และพัฒนาอย่างต่อเนื่อง
ตารางเปรียบเทียบเทคโนโลยีการดักจับคาร์บอนหลัก
| เทคโนโลยี | หลักการทำงาน | เหมาะสำหรับ |
| Post-Combustion Capture | ดักจับ CO₂ จากก๊าซไอเสียหลังจากการเผาไหม้ โดยใช้สารละลายดูดซับ (Solvents) เช่น สาร Amine | โรงไฟฟ้าถ่านหินและก๊าซธรรมชาติที่มีอยู่เดิม และโรงงานอุตสาหกรรมต่างๆ |
| Pre-Combustion Capture | ดักจับ CO₂ ก่อนการเผาไหม้ โดยการเปลี่ยนเชื้อเพลิงให้เป็นก๊าซสังเคราะห์ (Syngas) ที่มี CO₂ และ H₂ เป็นส่วนประกอบหลัก แล้วแยก CO₂ ออก | โรงไฟฟ้าที่ใช้เทคโนโลยี Integrated Gasification Combined Cycle (IGCC) หรือการผลิตไฮโดรเจน |
| Oxyfuel Combustion Capture | เผาไหม้เชื้อเพลิงด้วยออกซิเจนบริสุทธิ์แทนอากาศ ทำให้ได้ก๊าซไอเสียที่มี CO₂ เข้มข้นสูงและง่ายต่อการดักจับ | โรงไฟฟ้าและโรงงานอุตสาหกรรมขนาดใหญ่ที่สร้างขึ้นใหม่ |
| Direct Air Capture (DAC) | ดักจับ CO₂ โดยตรงจากอากาศในชั้นบรรยากาศ โดยไม่ขึ้นอยู่กับแหล่งกำเนิด | การจัดการ CO₂ ที่ปล่อยจากแหล่งกระจาย (Diffuse Sources) และการสร้างสมดุลคาร์บอนสุทธิเป็นลบ |
3. การใช้ประโยชน์คาร์บอน (Carbon Utilization)
การเปลี่ยนคาร์บอนไดออกไซด์ที่เป็นของเสียให้เป็น “ทรัพยากร” เป็นแนวคิดที่น่าสนใจและช่วยส่งเสริมความคุ้มค่าทางเศรษฐศาสตร์ของ CCUS โดยมีแนวทางการนำไปใช้ประโยชน์ที่หลากหลาย (Carbon Capture and Utilization: CCU)
- Enhanced Oil Recovery (EOR) การฉีด CO₂ ลงไปในแหล่งกักเก็บน้ำมันที่ใกล้หมด เพื่อเพิ่มความดันและผลักดันน้ำมันที่เหลืออยู่ให้ไหลออกมา วิธีนี้เป็นวิธีการใช้ประโยชน์ CO₂ ที่มีมายาวนานและเป็นที่ยอมรับ
- การผลิตเชื้อเพลิงสังเคราะห์ (Synthetic Fuels) นำ CO₂ ไปทำปฏิกิริยากับไฮโดรเจนที่ได้จากพลังงานหมุนเวียน (Green Hydrogen) เพื่อผลิตเชื้อเพลิงเหลว เช่น เชื้อเพลิงอากาศยานที่ยั่งยืน (Sustainable Aviation Fuel: SAF) หรือเมทานอล
- อุตสาหกรรมเคมีและวัสดุก่อสร้าง ใช้ CO₂ เป็นวัตถุดิบในการผลิตสารเคมี เช่น ยูเรีย โพลิเมอร์ หรือใช้ในกระบวนการบ่มคอนกรีตเพื่อเพิ่มความแข็งแรงและกักเก็บคาร์บอนไว้ในวัสดุ
- การเกษตรและอาหาร ใช้ CO₂ ในการควบคุมบรรยากาศในเรือนกระจกเพื่อเพิ่มผลผลิตพืช หรือใช้ในการผลิตเครื่องดื่มอัดลม (Carbonation)
4. การกักเก็บคาร์บอนอย่างปลอดภัย (Carbon Storage)
ขั้นตอนสุดท้ายและสำคัญที่สุดของ CCUS คือการกักเก็บ CO₂ อย่างปลอดภัยและถาวร เพื่อป้องกันไม่ให้รั่วไหลกลับสู่บรรยากาศ
- การกักเก็บในชั้นธรณี (Geological Storage) เป็นวิธีการที่ถูกยอมรับและมีศักยภาพในการกักเก็บปริมาณมากที่สุด โดย CO₂ จะถูกอัดและฉีดลงไปในชั้นหินใต้ดินที่เป็นรูพรุนและมีความลึกมากกว่า 800 เมตร ซึ่งถูกปิดทับด้วยชั้นหินเนื้อแน่น (Cap Rock) ที่ทำหน้าที่เป็นเกราะป้องกันการรั่วไหล
- แหล่งกักเก็บที่เป็นไปได้
- แหล่งกักเก็บปิโตรเลียมที่หมดแล้ว (Depleted Oil and Gas Reservoirs)
- ชั้นหินที่กักเก็บน้ำเกลือลึก (Deep Saline Aquifers)
- ชั้นหินบะซอลต์และถ่านหินที่ไม่สามารถขุดได้ (Basalt and Unmineable Coal Seams)
- แหล่งกักเก็บที่เป็นไปได้
- ความปลอดภัยและการติดตาม โครงการ CCUS จะต้องมีการประเมินพื้นที่อย่างละเอียด มีการติดตามและตรวจสอบการรั่วไหลของ CO₂ อย่างเข้มงวดตลอดระยะเวลาการดำเนินการและภายหลังการปิดแหล่งกักเก็บ เพื่อให้มั่นใจในความปลอดภัยและประสิทธิภาพการกักเก็บในระยะยาว
5. ประโยชน์และความสำคัญของ CCUS ต่อการลดโลกร้อน
CCUS ไม่ใช่แค่เทคโนโลยีทางเลือก แต่เป็นเครื่องมือสำคัญที่มีบทบาทขาดไม่ได้ในการต่อสู้กับวิกฤตสภาพภูมิอากาศโลก เนื่องจากมีข้อดีที่เทคโนโลยีอื่นยังไม่สามารถทดแทนได้อย่างสมบูรณ์
- ลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกในภาคอุตสาหกรรมหนัก CCUS ช่วยให้โรงงานที่ปล่อย CO₂ ปริมาณมาก เช่น โรงไฟฟ้า โรงงานปูนซีเมนต์ และโรงงานเหล็ก ยังคงสามารถดำเนินการต่อไปได้ ภายใต้กรอบการลดการปล่อยสู่เป้าหมาย Net Zero
- เพิ่มความมั่นคงทางพลังงาน ช่วยยืดอายุการใช้งานของโรงไฟฟ้าพลังงานฟอสซิลบางประเภท ในขณะที่กำลังมีการเปลี่ยนผ่านสู่พลังงานสะอาด ทำให้ประเทศมีทางเลือกในการผลิตไฟฟ้าที่มั่นคงและลดการพึ่งพาแหล่งพลังงานภายนอก
- การผลิตไฮโดรเจนคาร์บอนต่ำ CCUS เป็นส่วนสำคัญในการผลิต “ไฮโดรเจนสีฟ้า” (Blue Hydrogen) ซึ่งเป็นไฮโดรเจนที่ผลิตจากก๊าซธรรมชาติ แต่มีการดักจับและกักเก็บ CO₂ ที่ปล่อยออกมา ทำให้ได้เชื้อเพลิงคาร์บอนต่ำที่ต้นทุนการผลิตต่ำ
- สร้างมูลค่าทางเศรษฐกิจ การนำ CO₂ กลับมาใช้ประโยชน์ในอุตสาหกรรมต่างๆ ช่วยสร้างผลิตภัณฑ์ใหม่ๆ และส่งเสริมเศรษฐกิจหมุนเวียน (Circular Economy)
6. ความท้าทายและการขับเคลื่อน CCUS ในประเทศไทย
แม้ว่า CCUS จะมีศักยภาพสูง แต่การนำมาปรับใช้จริงก็ยังต้องเผชิญกับความท้าทายหลายด้าน ทั้งในระดับโลกและในประเทศไทย
| ความท้าทายหลัก | แนวทางการรับมือและการขับเคลื่อนในไทย |
| ต้นทุนการดำเนินงานสูง | การสนับสนุนด้านเงินทุนจากภาครัฐ มาตรการจูงใจทางภาษี การพัฒนาเทคโนโลยีในประเทศเพื่อลดต้นทุน |
| การพัฒนาโครงสร้างพื้นฐาน | การลงทุนในการสร้างท่อส่ง CO₂ และการพัฒนาแหล่งกักเก็บที่มีศักยภาพ (เช่น ในอ่าวไทยและพื้นที่บนบก) |
| กรอบกฎหมายและข้อบังคับ | การออกกฎหมายที่ชัดเจนเกี่ยวกับการกักเก็บ CO₂ สิทธิในการใช้พื้นที่ และความรับผิดชอบในระยะยาว |
| การยอมรับจากสาธารณะ | การสื่อสารข้อมูลอย่างโปร่งใสเกี่ยวกับความปลอดภัยของแหล่งกักเก็บ และประโยชน์ที่ประเทศจะได้รับ |
ความคืบหน้าในประเทศไทย
ประเทศไทยได้มีการตื่นตัวและเริ่มผลักดันเทคโนโลยี CCUS อย่างเป็นรูปธรรม โดยเฉพาะอย่างยิ่งในกลุ่มบริษัทพลังงานขนาดใหญ่ มีการศึกษาสำรวจศักยภาพแหล่งกักเก็บ CO₂ ในพื้นที่อ่าวไทยและพื้นที่อื่นๆ และมีการลงนามความร่วมมือระหว่างหน่วยงานภาครัฐและเอกชนเพื่อเร่งการพัฒนาเทคโนโลยีนี้ เพื่อให้ CCUS เป็นหนึ่งในกลไกสำคัญที่จะช่วยให้ไทยบรรลุเป้าหมาย Carbon Neutrality ภายในปี พ.ศ. 2593 และ Net Zero Emissions ภายในปี พ.ศ. 2608 ตามที่ได้ประกาศไว้
บทสรุป
เทคโนโลยี CCUS เป็นความหวังสำคัญและเป็นเครื่องมือที่ขาดไม่ได้ในการสร้างอนาคตพลังงานที่ยั่งยืนและลดวิกฤตโลกร้อนอย่างแท้จริง การผสมผสานระหว่างการดักจับ การใช้ประโยชน์ และการกักเก็บคาร์บอนอย่างชาญฉลาด จะช่วยให้ภาคอุตสาหกรรมสามารถเปลี่ยนผ่านสู่เศรษฐกิจคาร์บอนต่ำได้อย่างราบรื่น และเป็นกุญแจสำคัญที่ปลดล็อกโอกาสใหม่ๆ ในการสร้างมูลค่าจากสิ่งที่เคยถูกมองว่าเป็น “ของเสีย” บทบาทของ CCUS จึงไม่ใช่เพียงแค่การลดมลพิษ แต่คือการสร้างเส้นทางใหม่ที่สมดุลระหว่างการพัฒนาเศรษฐกิจกับความรับผิดชอบต่อสิ่งแวดล้อมโลกของเรา
