ไฮโดรเจนสีเขียว หรือเรียกสั้นๆว่า กรีนไฮโดรเจน (Green Hydrogen) กำลังจะกลายเป็นพลังงานทางเลือกที่เป็นพลังงานสะอาดที่ดีสำหรับโลกเราในตอนนี้ เพราะเป็นพลังงานสะอาดที่ช่วยให้โลกสามารถลดมลพิษเป็นศูนย์ได้ เรียกง่ายๆ ว่า เป็นกุญแจสำหรับสู่ Net Zero แม้ว่าไฮโดรเจนสีเขียวยังมีต้นทุนที่สูงเมื่อเทียบกับเชื้อเพลิงฟอสซิล และพลังงานทางเลือกอื่นๆ ก็ตาม ซึ่งเชื่อว่าหากได้รับความนิยมเพิ่มขึ้น ต้นทุนที่ว่าสูงนี้ก็จะค่อยๆ ลดลงได้เช่นกัน ในบทความนี้ทางคณะทำงานด้านพลังงานหอการค้าไทยได้รวบรวมเอาเรื่องราวของไฮโดรเจนสีเขียวมาฝากกัน ไปติดตามอ่านกันได้เลย
ไฮโดรเจนสีเขียว (Green Hydrogen) คืออะไร
ไฮโดรเจนสีเขียวเป็นพลังงานสะอาดชนิดหนึ่ง ซึ่งผลิตขึ้นโดยใช้กระแสไฟฟ้า เพื่อแยกโมเลกุลไฮโดรเจนออกจากโมเลกุลของออกซิเจนในน้ำ ทำให้เกิดผลพลอยได้ในกระบวนการผลิตที่เกิดจากการเผาไหม้ไฮโดรเจนที่ไม่ใช้คาร์บอนไดออกไซค์แต่เป็นน้ำ ซึ่งกระบวนการนี้ทำให้เราทราบว่า ไม่ว่าจะเป็นน้ำ หรือก๊าซ ก็สามารถเป็นแหล่งสกักไฮโดรเจนออกมาได้ แต่ว่าจะออกมาเป็นไฮโดรเจนประเภทไหนนั้น ก็ขึ้นอยู่กับกระบวนการผลิต ซึ่งจะแตกต่างกันไปตามรูปแบบเชื้อเพลิงที่ใช้ รวมถึงการปล่อยคาร์บอนในกระบวนการผลิต โดยสามารถแบ่งประเภทของไฮโดรเจนออกมาได้อีกหลายประเภทดังนี้
- บราวน์ไฮโดรเจน (Brown Hydrogen) หรือไฮโดรเจนสีน้ำตาล เป็นไฮโดรเจนที่ผลิตโดยใช้ถ่านหินผ่านกระบวนการที่เรียกว่า Coal Gasification ซึ่งวิธีการนี้จะทำให้เกิดการปล่อยก๊าซคาร์บอนประมาณ 16 กิโลกรัมต่อไฮโดรเจน 1 กิโลกรัมที่ผลิตออกมาได้ ส่วนใหญ่จะมีการผลิตในประเทศจีนซึ่งถ่านหินเป็นจำนวนมาก
- เกรย์ไฮโดรเจน (Grey Hydrogen) หรือไฮโดรเจนสีเทา เป็นไฮโดรเจนที่ได้จากก๊าซธรรมชาติ หรือนำมัน โดยผ่านกระบวนการ Steam Reforming ซึ่งกระบวนการนี้จะก่อให้เกิดก๊าชคาร์บอนประมาณ 9 กิโลกรัมต่อไฮโดรเจน 1 กิโลกรัมที่ผลิตได้
- เทอร์ควอยไฮโดรเจน (Turquoise Hydrogen) หรือไฮโดรเจนสีฟ้าคราม เป็นไฮโดรเจนที่ผลิตได้จากการแยกมีเทนออกมาเป็นคาร์บอนและไฮโดรเจน ผ่านกระบวนการ Methane Pyrolysis ซึ่งคาร์บอนที่ผลิตออกมาได้นั้นสามารถนำไปใช้เป็นวัตถุดิบเชิงพาณิชย์ได้ แต่ว่าตอนนี้ยังอยู่ในช่วงของการพัฒนา และยังไม่มีการนำไปใช้เชิงพาณิชย์ใดๆ เลย
- บลูไฮโดรเจน (Blue Hydrogen) หรือไฮโดรเจนสีฟ้า เป็นไฮโดรเจนที่ใช้กระบวนการผลิตแบบเดียวกับเกรย์ไฮโดรเจน ซึ่งใช้กระบวนการ Steam Reforming แต่จะมีการเพิ่มเทคโนโลยีการดักจับ การใช้ประโยชน์ และการกักเก็บคาร์บอน (Carbon Capture Utilization and Storage : CCUS) เข้ามาเพื่อช่วยในการลดการปล่อยคาร์บอน โดยกระบวนการผลิตบลูไฮโดรเจน จะปล่อยคาร์บอนประมาณ 3 – 6 กิโลกรัมต่อไฮโดรเจน 1 กิโลกรัมที่ผลิตออกมาได้
ดังนั้นหากเทียบประเภทของไฮโดรเจนทั้งหมดแล้ว จะพบว่ากรีนไฮโดรเจน จะมีกระบวนการผลิตที่สะอาดมากที่สุด เพราะไม่มีการปล่อยคาร์บอนออกมาเลย แต่ก็ยังมีข้อจำกัดในเรื่องของต้นทุนการผลิตที่ยังค่อนข้างสูงอยู่นั่นเอง ซึ่งในอนาคตหากมีการนำมาใช้อย่างจริงจังและแพร่หลายมากขั้น ก็น่าจะช่วยในเรื่องของการลดต้นทุนได้อีกมาก
ข้อดีและข้อเสียงของกรีนไฮโดรเจน
สำหรับกรีนไฮโดรเจนนั้นแม้จะมีข้อดีที่เห็นอย่างชัดเจน แต่ก็ยังมีข้อเสียอยู่เช่นเดียวกัน หากเรานำมาใช้เป็นพลังงานแล้วมาดูกันว่าข้อดีและข้อเสียมีอะไรกันบ้าง
ข้อดี
- ไม่มีอันตรายใดๆ ไม่เหมือนถังแก๊ส NGV, LPG
- วัสดุหาง่าย ใช้น้ำเปล่า 100%
- เครื่องยนต์เผาไหม้ดีขึ้น ช่วยลดควันดำ
- สามารประหยัดน้ำมันได้ถึง 40 – 60%
- มีระบบระบายความร้อนที่ควบคุมทางอิเลคทรอนิคส์
- ปรับการผลิตก๊าซได้ตามรอบเครื่องยนต์
ข้อเสีย
- มีราคาแพง
- ประสิทธิภาพเชิงความร้อนต่ำ มีปัญหาเรื่องการจุดระเบิดย้อนกลับ (BACKFIRE)
- ต้องใช้เงินลงทุนในการผลิตเป็นจำนวนมหาศาล
- ยากต่อการจัดเก็บ การขนส่งและการบรรทุก
- ประสิทธิภาพยังทำได้แค่เพียง 1 ใน 4 ของก๊าซธรรมชาติ
แม้ว่ากรีนไฮโดรเจนจะมีข้อเสียต่างๆ ตามที่นำเสนอไปนั้น แต่เชื่อว่าในอนาคตจะมีการพัฒนาเทคโนโลยีใหม่ๆ เพื่อแก้ไขข้อเสียต่างๆ นั้นได้จนหมด และปัจจุบันมีโครงการที่เกี่ยวข้องกับการผลิตและการใช้ไฮโดรเจนทั่วโลกกว่า 200 โครงการ ซึ่งคาดว่าจะมีโครงการใหม่ๆ เกิดขึ้นอย่างต่อเนื่อง
โดยซาอุดิอาระเบียเป็นประเทศที่มีการตั้งเป้าหมายในการผลิตไฮโดรเจนให้ได้มากที่สุดเป็นอันดับ 1 ของโลก ราว 4 ล้านตันต่อปี ภายในปี 2030 นี้ และ กำลังสร้างโรงงานพลังงานสีเขียวและแอมโมเนียที่ใหญ่ที่สุดในนีโอม ซึ่งได้รับการขนานนามว่าเป็น “เมืองแห่งอนาคต” นอกจากนี้ ACWA Power บริษัทพลังงานของซาอุดิอาระเบีย ได้ลงนามในข้อตกลงกับ Air Products บริษัทอุตสาหกรรมเคมีของสหรัฐฯ เพื่อสร้างโรงงาน ซึ่งจะใช้พลังงานลมและพลังงานแสงอาทิตย์ทั่วทั้งทะเลทราย และคาดว่าจะขับเคลื่อนซาอุดิอาระเบียสู่การปลอดคาร์บอนในอนาคต
ส่วนประเทศญี่ปุ่นก็มีการจัดตั้งโรงงานกรีนไฮโดรเจนอยู่ใกล้กับฟุกุชิมะ โดยจะเน้นผลิตเพื่อนำไปใช้งานเป็นหลักเนื่องจากไม่มีทรัพยากรมากพอที่จะผลิตเพื่อใช้ในประเทศได้อย่างเพียงพอ สภาพยุโรปได้ประกาศการขยายลงทุนในกรีนไฮโดรเจนขนาดใหญ่มูลค่ากว่า 500 ล้านเหรียญ
และในเยอรมันนีก็เป็นอีกประเทศที่มีการผลิตไฮโดรเจนมาตั้งแต่ปี พ.ศ. 2549 ซึ่งได้รับการสนับสนุนจากทางรัฐบาลในเรื่องของการผลิต และยังมีการสนับสนุนภาพอุตสาหกรรมที่ใช้พลังงานไฮโดรเจนสีเขียวอีกด้วย โดยมีโครงการ “National Hydrogen Strategy” เพื่อพัฒนาอุตสาหกรรมไฮโดรเจน ซึ่งทำเงินได้ถึง 7 พันล้านยูโรสำหรับการเปิดตัวไฮโดรเจนสีเขียวในเยอรมนี และอีก 2 พันล้านยูโรสำหรับพันธมิตรระหว่างประเทศ
นอกจากนี้ยังมีประเทศออสเตรเลีย และชิลีที่ตั้งเป้าหมายเอาไว้ว่าจะเป็นประเทศผู้ส่งออกไฮโดรเจนรายใหญ่ของโลก เพราะทั้งสองประเทศนี้มีทรัพยากรทางธรรมชาติและโครงสร้างต่างๆ ที่เอื้อต่อการผลิตและการส่งออกไฮโดรเจนนั่นเอง โดยชิลีได้มีการลงทุนในโครงสร้างพื้นฐานด้านไฮโดรเจนเนื่องจากทรัพยากรลมที่เหมาะสมที่สุด
แหล่งข้อมูล
Green Network Thailand
ฐานเศรษฐกิจ
ภาพประกอบ
Freepik
