ทำไมไฮโดรเจนจะกลายเป็นพลังงานสำคัญที่ช่วยลดโลกร้อน

เนื่องจากหลายคนทั่วโลกตระหนักถึงปัญหาโลกร้อน และหลายประเทศได้มีการออกนโยบายลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ CO2 (บางส่วนเรียกส่วนนี้ว่าก๊าซเรือนกระจก) โดยการหันมาใช้พลังงานสะอาด ซึ่ง ไฮโดรเจน เป็นหนึ่งในตัวเลือกที่มีน่าสนใจในการช่วยลดโลกร้อน ไม่ว่าจะด้านระบบการกักเก็บพลังงาน การขนส่ง ในอาคารบ้านเรือน หรือในอุตสาหกรรม แหล่งที่มาของไฮโดรเจน โดยการแบ่งเป็น 3 สี น้ำตาล ฟ้า และเขียว ซึ่งเป็นศัพท์เทคนิคที่ถูกใช้อย่างแพร่หลายในอุสาหกรรมไฮโดรเจน และแต่ละสีนี้ก็จะช่วยโลกร้อนมากน้อยต่างกันไป
 
 
สีของไฮโดรเจนแบ่งออกเป็น 3 สีมีดังนี้…
 
  1. สีน้ำตาล Brown (Grey) Hydrogen
  2. สีฟ้า Blue Hydrogen
  3. สีเขียว Green Hydrogen
ซึ่งเป็นศัพท์เทคนิค ที่ถูกใช้อย่างแพร่หลายในอุสาหกรรม
 
 
1.Brown (Grey) Hydrogen
วิธีหนึ่งในการผลิตก๊าซไฮโดรเจนคือ กระบวนการ Gasification หรือ Steam Methane Reforming (SMR)โดยเชื้อเพลิง (ไม่ว่าจะเป็น coal, fossil fuels, natural gas, etc.) ที่ใส่เข้าไปให้กับสารตั้งต้น (คาร์บอน ก๊าซออกซิเจน และน้ำ)จะได้สารผลิตภัณฑ์ เป็นก๊าซ H2 และ CO2 และการที่ผลิตภัณฑ์ ไฮโดรเจน มี CO2 ผสมอยู่นั้น เรียกว่าไฮโดรเจน สีน้ำตาล จะเห็นได้ว่าการเผาถ่านหินเป็นเชื้อเพลิงในการผลิตไฮโดรเจนนี้ ปล่อยก๊าซ CO2ออกมาเป็นจำนวนเท่ากับก๊าซ H2 ที่ผลิตออกมา ดังนั้น วิธีการนี้จึงไม่ได้ช่วยลด Carbon Footprint แต่อย่างใด ถึงแม้จะใช้ H2 ที่เป็นพลังงานสะอาดก็ตาม
 
2.Blue Hydrogen
วิธีหนึ่งในการผลิตก๊าซไฮโดรเจนคือ กระบวนการ Gasification หรือ Steam Methane Reforming (SMR)โดยเชื้อเพลิง (ไม่ว่าจะเป็น coal, fossil fuels, natural gas, etc.) ที่ใส่เข้าไปให้กับสารตั้งต้น (คาร์บอน ก๊าซออกซิเจน และน้ำ)จะได้สารผลิตภัณฑ์ เป็นก๊าซ H2 และ CO2 และการที่ผลิตภัณฑ์ ไฮโดรเจน มี CO2 ผสมอยู่นั้น เรียกว่าไฮโดรเจน สีน้ำตาล จะเห็นได้ว่าการเผาถ่านหินเป็นเชื้อเพลิงในการผลิตไฮโดรเจนนี้ ปล่อยก๊าซ CO2ออกมาเป็นจำนวนเท่ากับก๊าซ H2 ที่ผลิตออกมา ดังนั้น วิธีการนี้จึงไม่ได้ช่วยลด Carbon Footprint แต่อย่างใด ถึงแม้จะใช้ H2 ที่เป็นพลังงานสะอาดก็ตาม
 
3.Green Hydrogen
หากใช้เชื้อเพลิงเป็น Biomass หรือ Organic Waste แทนถ่านหินในกระบวนการ Gasification แล้วละก็ ผลิตภัณฑ์ (ก๊าซ H2 และ CO2) ที่ผลิตมานั้นจะมี Carbon Footprint เป็นศูนย์เนื่องจาก CO2 (คาร์บอนไดออกไซด์) ที่ต้นไม้ดูดไปในช่วงชีวิตของมันจะมีค่าเท่ากับ CO2 (คาร์บอนไดออกไซด์) ที่ปล่อยออกมาจากการเผาเพื่อผลิตไฮโดรเจน หลังจากนั้นหากมีการใช้เทคโนโลยี CCS ในการกักเก็บก๊าซ CO2 และผลิตก๊าซไฮโดรเจนที่มีความบริสุทธิ์มากขึ้น จะทำให้ Carbon Footprint ติดลบ นั่นคือ การดึงก๊าซ CO2 กลับมาจากชั้นบรรยากาศ โดยไฮโดนเจนชนิดนี้เรียกว่า ไฮโดรเจน สีเขียว นอกจากนั้นไฮโดรเจนยังสามารถถูกผลิตมาจาก ไฟฟ้าได้อีกโดยผ่านกระบวนการ Electrolysis ซึ่งมี 2 ประเภทที่นิยมกันคือ Proton-Exchange Membrane (PEM) และ Alkaline Water ซึ่ง ถ้ากระแสไฟฟ้าที่นำมาใช้นี้ถูกผลิตมาจาก Renewable Energy ไฮโดรเจนที่ถูกผลิตมาจะถูกเรียกว่า Green Hydrogen เช่นกัน และแน่นอนว่าหากไฟฟ้าที่ได้มาจากถ่านหิน ก็จะเป็น Brown Hydrogen (สีน้ำตาล)
 
 
ณ ปัจจุบัน การผลิตพลังงานส่วนมากยังมาจากถ่านหิน ซึ่งปล่อย ก๊าซเรือนกระจกจำนวนมาก เมื่อเทียบกับส่วนที่มาจากพลังงานทดแทน ถึงแม้ว่าจะมีการใช้เทคโนโลยีการตรวจจับและกักเก็บคาร์บอนแล้วก็ตาม จากนั้นพลังงานที่ผลิตออกมาจากฝ่ายผลิต (Generation) ถูกนำไปใช้ผลิตตัวพาหะ (Energy Carrier) เพื่อการส่งและการแจกจ่าย (Transmission & Distribution) ไปยังผู้บริโภค (End Users) ไม่ว่าจะเป็นตามบ้านเรือน อุตสหากรรม หรือการขนส่ง Energy Carriers ที่มีการใช้อย่างแพร่หลาย ในอดีตจนถึง ตอนนี้ คือ ไฟฟ้าตามสายไฟ และก๊าซธรรมชาติตามท่อ หรือตามถังก๊าซ แต่เนื่องจากก๊าซธรรมชาตินั้นประกอบไปด้วย ก๊าซมีเทน (Methane) ซึ่งเป็นก๊าซเรือนกระจก และปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) เมื่อใช้ ทำให้ความสนใจส่วนมากของโลกมุ่งไปที่ ไฮโดรเจน (Hydrogen) พลังงานทางเลือกของก๊าซธรรมชาติ เนื่องจาก ไฮโดรเจน เป็นพลังงานสะอาด และยั่งยืนดังนั้น ไฟฟ้า และ ไฮโดรเจน คือ พลังงานของอนาคต
 
 
ประโยชน์ของไฮโดรเจน
 
  • ไฮโดรเจน เป็นพลังงานที่สะอาด ปลอดภัยต่อคน และหยืนยุ่นในการใช้งาน
  • เป็นเชื้อเพลิงในอุตสาหกรรม
  • เป็นเชื้อเพลิงในยานต์พาหนะ
  • ช่วยการไฟฟ้าผลิตกระแสไฟฟ้า
  • เพื่อผลิตความร้อนและความเย็น
  • เป็นเชื้อเพลิงในการทำอาหาร
  • เป็นพลังงานสำรอง
  • สามารถกักเก็บและขนส่งในรูปแบบ ของเหลว หรือ ก๊าซ
  • เป็นเชื้อเพลิง เมื่อผสมกับคาร์บอนที่ถูกกักเก็บ (CCS&CCU)
  • และอีกมากมาย

บทความอื่นๆ