ไฮโดรเจนสีเขียว คืออะไร ทำไมกลายเป็นพลังงานช่วยโลก พร้อมเปิดข้อดี-ข้อเสีย

ปัญหาสิ่งแวดล้อมและการเปลี่ยนแปลงของสภาพภูมิอากาศที่กำลังรุนแรงทั่วโลก ผลักดันให้ภาครัฐและเอกชนต้องเร่งหาทางออกในการลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกสู่ชั้นบรรยากาศ รวมถึงมีการลดการปล่อยมลพิษจากพลังงานถ่านหินที่ใช้กันมายาวนานหลายศตวรรษด้วย

แต่การเปลี่ยนผ่านพลังงานไม่ใช่เรื่องง่าย พลังงานทางเลือกที่เป็นพลังงานสะอาดจึงเป็นกุญแจสำคัญ โดยเฉพาะในช่วงที่เกิดสงครามรัสเซีย-ยูเครน ได้ก่อเกิดวิกฤตพลังงานอย่างกว้างขวาง ก็ยิ่งผลักดันให้หลายประเทศเดินหน้ามุ่งสู่การผลิตพลังงานจากธรรมชาติไว้ใช้เอง เช่น พลังงานแสงอาทิตย์ พลังงานลม พลังงานน้ำ และพลังงานความร้อน เป็นต้น

ไฮโดรเจนสีเขียว (Green Hydrogen) เป็นหนึ่งในพลังงานเหล่านั้น ที่ถูกปลุกชีพให้มาเป็นฮีโร่ด้านพลังงาน เพื่อผลักดันนโยบายที่เข้มงวดในการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ และได้รับความสนใจมากขึ้นเรื่อย ๆ ถึงศักยภาพในการเป็นเชื้อเพลิงทางเลือกที่เป็นมิตรต่อโลก

ข่าวที่เกี่ยวข้อง

• สานฝัน ! คนอยากลดค่าไฟ ออมสินให้กู้เงินติดหลังคาโซลาร์เซลล์ ผ่อนต่ำ

• ราคาพลังงานผ่านจุดพีคแล้ว จริงหรือ? เทรนด์โซลาร์เซลล์แรงดีไม่มีตก

• นักวิทย์สร้าง ต้นไม้เทียม แปลงแสงอาทิตย์เป็นไฮโดรเจน ออกซิเจน ความร้อน

กรีนไฮโดรเจน หรือ ไฮโดรเจนสีเขียว คืออะไร?

ไฮโดรเจนสีเขียว (Green Hydrogen) ผลิตขึ้นโดยใช้กระแสไฟฟ้าที่ผลิตขึ้นใหม่ ซึ่งแยกโมเลกุลของน้ำออกมาเป็นไฮโดรเจนและออกซิเจน ทำให้ผลพลอยได้หลังการผลิตเกิดจากการเผาไหม้ไฮโดรเจนที่ไม่ใช้คาร์บอนไดออกไซด์แต่เป็นน้ำ

นั่นหมายความว่า สถานะของสิ่งต่าง ๆ ไม่ว่าจะเป็นน้ำหรือก๊าซก็สามารถเป็นแหล่งสกัดก๊าซไฮโดรเจนออกมาได้นั่นเอง เพื่อให้ได้ไฮโดรเจนประเภทต่าง ๆ ที่แตกต่างกันออกไปตามรูปแบบเชื้อเพลิงที่ใช้และการปล่อยคาร์บอนในกระบวนการผลิตด้วย ได้แก่

ไฮโดรเจนสีน้ำตาล หรือ บราวน์ไฮโดรเจน (Brown Hydrogen) ผลิตได้จากถ่านหินผ่านกระบวนการ coal gasification การผลิตไฮโดรเจนด้วยวิธีนี้ ปล่อยก๊าซคาร์บอนราว 16 กิโลกรัมต่อ 1 กิโลกรัมของไฮโดรเจนที่ผลิตได้

ไฮโดรเจนสีเทา หรือ  เกรย์ไฮโดรเจน (Grey Hydrogen) ผลิตได้จากก๊าซธรรมชาต หรือน้ำมัน ผ่านกระบวนการ steam reformimg การผลิตนี้ปล่อยก๊าซคาร์บอนราว 9 กิโลกรัมต่อ 1 กิโลกรัมของไฮโดรเจนที่ผลิตได้

ไฮโดรเจนสีฟ้าคราม หรือ เทอร์ควอยไฮโดรเจน (Turquoise Hydrogen) ผลิตได้จากการแยกมีเทนออกมาเป็นคาร์บอนและไฮโดรเจนผ่านกระบวนการ methane pyrolysis ที่ยังอยู่ในช่วงของการพัฒนาและยังไม่มีใช้ในเชิงพาณิชย์

• คนไทย ! ใช้น้ำมัน 3 เดือนแรกปี66 เพิ่มขึ้น5.6 % เฉลี่ย 160.85 ล้านลิตร/วัน

• TGO เร่งสร้างรับรู้คาร์บอนเครดิต จากป่าไม้ สู่...เป้าหมาย NET ZERO

ไฮโดรเจนสีน้ำเงิน หรือ บลูไฮโดรเจน (Blue Hydrogen) ใช้กระบวนการเดียวกันกับเกรย์ไฮโดรเจน แต่เพิ่มเทคโนโลยีการดักจับ การใช้ประโยชน์ และการกักเก็บคาร์บอน หรือ Carbon Capture Utilization and Storage (CCUS) เพื่อช่วยลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ ซึ่งการผลิตนี้จะปล่อยก๊าซคาร์บอนราว 3-6 กิโลกรัมต่อ 1 กิโลกรัมของไฮโดรเจนที่ผลิตได้ ดังนั้น หากใช้เทคโนโลยีดักจับคาร์บอนก็เท่ากับว่าเป็นพลังงานที่สะอาดกว่าไฮโดรเจนประเภทอื่นที่ไม่มีนวัตกรรมนี้

ดังนั้น หากเทียบกับไฮโดรเจนประเภทอื่น ๆ แล้ว ไฮโดรเจนสีเขียวดูเหมือนจะเป็นกระบวนการที่สะอาดกว่ามาก เพราะปราศจากคาร์บอน ซึ่งจะเป็นตัวเลือกที่ดีของอุตสาหกรรมที่สนใจทำให้ธุรกิจของตัวเองใช้พลังงานที่ไม่ปล่อยมลพิษออกมา

ข้อดี-ข้อเสียของพลังงานไฮโดรเจน

แต่อย่างไรก็ตาม ทุก ๆ ผลผลิตมักมีทั้งข้อดีและข้อเสีย ลองมาเทียบกันเลยดีกว่าว่า ไฮโดรเจนมีข้อดีและข้อเสียอย่างไรบ้าง เพื่อประกอบการตัดสินใจ

ข้อดี :

• ปรับการผลิตได้ตามรอบรถยนต์
• มีระบบระบายความร้อนที่ควบคุมทางอิเล็กทรอนิกส์
• สามารถประหยัดน้ำมันได้ถึง 40-60%
• เครื่องยนต์เผาไหม้ดีขึ้น ช่วยลดควันดำ
• วัสดุหาง่ายใช้น้ำเปล่า 100%
• ไม่มีอันตรายใด ๆ ไม่เหมือนแก๊ส NGV, LPG

ข้อเสีย :

• มีราคาแพงกว่าเชื้อเพลิงไฮโดรคาร์บอน
• ยังมีข้อจำกัดด้านความปลอดภัยในการใช้กับยานยนต์เคลื่อนที่
• ประสิทธิภาพเชิงความร้อนต่ำมีปัญหาเรื่องการจุดระเบิดย้อนกลับ (Backfire)
• การลงทุนด้านการผลิตและการจัดเก็บที่ต้องใช้เงินลงทุนมหาศาล
• ยากต่อการจัดเก็บและการขนส่งทางรถบรรทุก เพราะเก็บได้เพียง  1 ใน 4 ต่อหน่วยเมื่อเทียบกับก๊าซธรรมชาติ ทำให้โลหะเปราะบาง และเป็นก๊าซติดไฟง่าย

ไฮโดรเจนสีเขียวมีบทบาทแล้วทั่วโลก

ไฮโดรเจนสีเขียวมีขึ้นเพื่อปฏิวัติเชื้อเพลงิฟอสซิลให้ลดลง 6% ต่อปี ตั้งแต่ปี 2020-2030 เพื่อลดหายนะจากวิกฤตการเปลี่ยนแปลงของสภาพภูมิอากาศ ประเทศต่าง ๆ ทั่วโลกจึงหันมาให้ความสนใจกับไฮโดรเจนสีเขียวมากขึ้น แม้จะมีราคาที่สูงอยู่ก็ตาม

ความต้องการไฮโดรเจนสูงขึ้นประมาณ 87 ล้านเมตริกตัน (MT) ในปี 2020 และคาดว่าจะเพิ่มขึ้น  500-680 ล้านตันภายในปี 2050 จากปี 2020 ถึง 2021 ตลาดการผลิตไฮโดรเจนมีมูลค่า 130 พันล้านดอลลาร์และคาดว่าจะเติบโต มากถึง 9.2% ต่อปีจนถึงปี 2030

ชิลี – ได้ลงทุนในโครงสร้างพื้นฐานด้านไฮโดรเจนแล้ว

ซาอุดิอาระเบีย – กำลังสร้างโรงงานพลังงานสีเขียวและแอมโมเนียที่ใหญ่ที่สุดในนีโอม (NEOM) เมืองแห่งอนาคตที่กำลังดำเนินการสร้างอยู่ ซึ่งพลังงานที่จะขับเคลื่อนซาอุดิอาระเบียในวันข้างหน้าจะเป็นพลังงานสะอาดทั้งสิ้น

สหภาพยุโรป – ประกาศจะขยายการลงทุนในไฮโดรเจนสีเขียวขนาดใหญ่ 550 ล้านเหรียญ

เยอรมนี – มีการผลิตไฮโดรเจนสีเขียวมานานแล้วตั้งแต่ปีพ.ศ. 2549 และรัฐบาลยังคงให้ทุนสนับสนุนการพัฒนาอุตสาหกรรมไฮโดรเจนสีเขียวเสมอมา รวมถึงสนับสนุนภาคอุตสาหกรรมที่ใช้พลังงานไฮโดรเจนสีเขียวด้วย

ญี่ปุ่น – มีโรงงานไฮโดรเจนสีเขียวขนาดใหญ่ที่เพิ่งเปิดใกล้กับฟุกุชิมะ ซึ่งเกิดภัยพิบัตินิวเคลียร์หลังแผ่นดินไหวและสึนามิมาแล้ว พร้อมให้เบี้ยประกันสำหรับไฮโดรเจนสีเขียวมากกว่าไฮโดรเจนประเภทอื่น ๆ ด้วย

ที่มาข้อมูล

ฐานเศรษฐกิจ

สถาบันพลังงานมช.

Green Network Thailand

World Bank Blog

Sciencedirect