e-Fuels ถูกคิดค้นมานานแล้ว แต่ไม่ได้รับความนิยมมากนัก ไม่ใช่ว่ามันไม่ดี แต่เป็นปัญหาเรื่องของต้นทุนการผลิตที่สูง และต้องจำหน่ายในราคาที่สูงตามไปด้วย และปัจจุบันก็มีเชื้อเพลิงทางเลือกอื่นๆ อีกมากมาย รวมถึงการมาของรถไฟฟ้า ที่กำลังได้รับความนิยมมาก ทำให้เรื่องของ e-Fuels นั้น แทบจะถูกลืมกันไปเลย วันนี้ขอพาทุกท่านมารู้จักเรื่องราวของ e-Fuels กัน เผื่อว่าในอนาคตจะมีการนำ e-Fuels มาผลิตที่ต้นทุนต่ำลง ขายในราคาถูกลง ได้ เพราะสามารถใช้กับเครื่องยนต์ในปัจจุบันได้ทันที โดยไม่ต้องมีการดัดแปลงใดๆ
e-Fuels คืออะไร?
e-Fuels หรือชื่อเต็มๆ Electrofuels คือ เชื้อเพลิงสังเคราะห์ (Synthetic fuel) ชนิดหนึ่งนั่นเอง เป็นเชื้อเพลิงที่ผลิตจากก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่ถูกกักเก็บเอาไว้ และก๊าซไฮโดรเจนที่ได้จากพลังงานหมุนเวียน เช่น พลังงานแสงอาทิตย์หรือพลังงานลม ซึ่งทำให้เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมมาก เมื่อเผาไหม้ e-Fuels จะปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ออกมาในปริมาณเท่ากับที่นำมาใช้ในการผลิต ทำให้เป็นเชื้อเพลิงคาร์บอนเป็นกลาง (Carbon Neutral)
และยังสามารถใช้กับเครื่องยนต์สันดาปภายในเดิมได้ ไม่ต้องเปลี่ยน หรือดัดแปลงเครื่องยนต์ ก็เรียกว่าใช้แทนน้ำมันแบบเดิมๆ ที่เราใช้กันอยู่ได้เลย และประเด็นที่สำคัญอีกอย่างหนึ่งก็คือ ช่วยลดการพึ่งพาเชื้อเพลิงฟอสซิล ซึ่งเป็นสาเหตุสำคัญของการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ และไม่จำเป็นต้องกังวลว่าเชื้อเพลิงฟอสซิลจะหมดไป เพราะ e-Fuels เราสามารถผลิตขึ้นได้เอง
e-Fuels ใช้กับเครื่องยนต์สันดาปได้เลยมั้ย?
e-Fuels สามารถใช้กับเครื่องยนต์สันดาปภายในทั่วไปได้เลยโดยไม่จำเป็นต้องดัดแปลงอะไรมากนัก นี่คือหนึ่งในข้อดีสำคัญที่ทำให้ e-Fuels เป็นที่สนใจ เพราะมันช่วยให้เราสามารถใช้รถยนต์ที่เรามีอยู่เดิมต่อไปได้โดยไม่ต้องเปลี่ยนไปใช้รถยนต์ไฟฟ้าทั้งหมด เหตุผลที่ e-Fuels สามารถใช้กับเครื่องยนต์เดิมได้ก็เพราะว่า
คุณสมบัติทางเคมีคล้ายคลึงกับน้ำมันเชื้อเพลิงฟอสซิล e-Fuels ถูกออกแบบมาให้มีคุณสมบัติทางเคมีที่คล้ายคลึงกับน้ำมันดีเซลหรือแก๊สโซลีน ทำให้เครื่องยนต์สามารถเผาไหม้ได้อย่างมีประสิทธิภาพ เนื่องจากคุณสมบัติที่คล้ายคลึงกัน ทำให้ไม่จำเป็นต้องมีการดัดแปลงเครื่องยนต์ให้รองรับเชื้อเพลิงชนิดใหม่
กระบวนการผลิต e-Fuels
e-Fuels เชื้อเพลิงทางเลือกที่ผลิตจากก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์และไฮโดรเจน โดยใช้พลังงานหมุนเวียนในการผลิต ซึ่งเป็นกระบวนการที่น่าสนใจและมีความหวังว่าจะช่วยลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกได้อย่างมีนัยสำคัญ ขั้นตอนการผลิต e-Fuels โดยสรุปมีดังนี้
1.จับกักคาร์บอนไดออกไซด์
- ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์จะถูกดึงออกมาจากอากาศโดยตรง หรือจากแหล่งปล่อยก๊าซ เช่น โรงงานอุตสาหกรรม
- กระบวนการนี้เรียกว่า Carbon Capture and Utilization (CCU)
2.ผลิตไฮโดรเจน
- น้ำจะถูกแยกออกเป็นไฮโดรเจนและออกซิเจน โดยใช้กระบวนการอิเล็กโทรไลซิส (Electrolysis)
- พลังงานที่ใช้ในการแยกน้ำจะมาจากพลังงานหมุนเวียน เช่น พลังงานแสงอาทิตย์หรือพลังงานลม
3.สังเคราะห์เชื้อเพลิง
- ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์และไฮโดรเจนที่ได้จากขั้นตอนก่อนหน้าจะถูกนำมาสังเคราะห์รวมกันภายใต้สภาวะความดันและอุณหภูมิที่เหมาะสม
- ปฏิกิริยาเคมีนี้จะทำให้เกิดโมเลกุลของเชื้อเพลิงสังเคราะห์ เช่น e-ดีเซล หรือ e-แก๊สโซลีน
ภาพกระบวนการผลิต
ข้อดีของ e-Fuels
- เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม เมื่อเผาไหม้ e-Fuels จะปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ออกมาในปริมาณเท่ากับที่นำมาใช้ในการผลิต ทำให้เป็นเชื้อเพลิงคาร์บอนเป็นกลาง (Carbon Neutral)
- สามารถใช้กับเครื่องยนต์สันดาปภายในเดิมได้ ไม่ต้องเปลี่ยนรถยนต์ทั้งหมดให้เป็นรถยนต์ไฟฟ้า
- ช่วยลดการพึ่งพาเชื้อเพลิงฟอสซิล ซึ่งเป็นสาเหตุสำคัญของการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ
ข้อจำกัดของ e-Fuels
- ต้นทุนการผลิตยังสูง เนื่องจากเทคโนโลยีการผลิตยังอยู่ในขั้นเริ่มต้น และต้องใช้พลังงานหมุนเวียนในปริมาณมาก
- ประสิทธิภาพการผลิต กระบวนการผลิต e-Fuels ยังมีประสิทธิภาพไม่สูงนัก ทำให้สูญเสียพลังงานไปในระหว่างกระบวนการ
- การเข้าถึงวัตถุดิบ การจับกักคาร์บอนไดออกไซด์และการผลิตไฮโดรเจนในปริมาณมากยังเป็นเรื่องท้าทาย
เปรียบเทียบ e-Fules กับไบโอดีเซล
| คุณสมบัติ | ไบโอดีเซล | e-Fuels |
| วัตถุดิบหลัก | น้ำมันพืช, ไขมันสัตว์ | ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์, ไฮโดรเจน |
| กระบวนการผลิต | ปฏิกิริยาเคมี | การสังเคราะห์ |
| ข้อดี | ผสมกับน้ำมันดีเซลได้, ลดมลพิษบางชนิด | คาร์บอนเป็นกลาง, ใช้กับเครื่องยนต์เดิมได้ |
| ข้อเสีย | แข่งขันกับการผลิตอาหาร, ผลผลิตจำกัด, ราคาผันผวน | ต้นทุนสูง, ต้องใช้พลังงานมาก, เทคโนโลยียังใหม่ |
ประเทศที่กำลังพัฒนาเทคโนโลยี e-Fuels
แม้ว่า e-Fuels ยังมีข้อจำกัดอยู่บ้าง แต่ก็เป็นเทคโนโลยีที่น่าจับตามองและมีศักยภาพในการเปลี่ยนแปลงอุตสาหกรรมยานยนต์ในอนาคต การวิจัยและพัฒนาอย่างต่อเนื่องจะช่วยลดต้นทุนการผลิต เพิ่มประสิทธิภาพ และขยายการผลิต e-Fuels ให้มากขึ้น เนื่องจากเป็นหนึ่งในทางเลือกในการลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกและบรรเทาปัญหาการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในกลุ่มประเทศที่ยังคงมีการใช้รถยนต์เครื่องยนต์สันดาปภายในเป็นจำนวนมาก
ประเทศชั้นนำที่กำลังเดินหน้าพัฒนาเทคโนโลยี e-Fuels ได้แก่
- เยอรมนี เป็นหนึ่งในประเทศขับเคลื่อนการพัฒนา e-Fuels อย่างจริงจัง โดยมีบริษัทรถยนต์และพลังงานชั้นนำหลายแห่งให้ความสำคัญกับเทคโนโลยีนี้
- สหรัฐอเมริกา มีการวิจัยและพัฒนา e-Fuels ในหลายสถาบันวิจัยและบริษัทเอกชน
- ญี่ปุ่น ให้ความสำคัญกับการพัฒนา e-Fuels เพื่อใช้ในภาคอุตสาหกรรมและยานยนต์
- ออสเตรเลีย มีศักยภาพสูงในการผลิต e-Fuels เนื่องจากมีแหล่งพลังงานหมุนเวียนที่อุดมสมบูรณ์
- ชิลี กำลังร่วมมือกับบริษัทต่างชาติในการสร้างโรงงานผลิต e-Fuels ขนาดใหญ่
นอกจากนี้ ยังมีประเทศอื่นๆ อีกหลายประเทศที่ให้ความสนใจและมีการลงทุนในการวิจัยและพัฒนา e-Fuels เช่น
- สวีเดน
- นอร์เวย์
- เดนมาร์ก
- เนเธอร์แลนด์
- สิงคโปร์
ณ ปัจจุบัน ประเทศไทยยังไม่มีการพัฒนาเทคโนโลยี e-Fuels ในระดับอุตสาหกรรมขนาดใหญ่เหมือนกับหลายๆ ประเทศ เนื่องจากข้อจำกัดหลายๆ ประการ แม้ว่ารัฐบาลไทยจะมีนโยบายส่งเสริมพลังงานสะอาด แต่ยังไม่มีนโยบายที่ชัดเจนและสนับสนุนการพัฒนา e-Fuels โดยตรง
การพัฒนาเทคโนโลยี e-Fuels ยังคงเป็นเรื่องที่น่าจับตามอง โดยในอนาคตเราอาจได้เห็นการขยายตัวของโรงงานผลิต e-Fuels ทั่วโลก และการนำ e-Fuels มาใช้ในภาคขนส่งอย่างแพร่หลายมากขึ้น อย่างไรก็ตาม ยังคงมีอุปสรรคหลายประการที่ต้องแก้ไข เช่น ต้นทุนการผลิตที่สูง และการสร้างโครงสร้างพื้นฐานสำหรับการจัดจำหน่าย e-Fuels
