ไฮโดรเจนสีเขียว (Green Hydrogen) เป็นเชื้อเพลิงทางเลือกที่เป็นพลังงานสะอาด และเป็นหนึ่งในเทคโนโลยีที่ถูกจับตามอง ในฐานะหนึ่งในตัวเลือกที่ดีสำหรับอนาคต เป็นแหล่งพลังงานสะอาดที่ช่วยโลกกลับไปสู่การปล่อยมลพิษเป็นศูนย์ได้ในอีกไม่กี่ทศวรรษข้างหน้า อดีตประธานาธิบดีจอร์จ ดับเบิลยู บุช แห่งสหรัฐอเมริกา เคยขนานนาม ไฮโดรเจนสีเขียว (Green Hydrogen) ว่าเป็น “เชื้อเพลิงแห่งเสรีภาพ”
ในปัจจุบัน ประธานาธิบดี โจ ไบเดน เองก็มีแผนพัฒนาพลังงานสะอาดโดยให้ความสนใจที่จะพัฒนาให้การใช้งานไฮโดนเจนสีเขียวในราคาเทียบเท่าไฮโดรเจนธรรมดา นอกจากนี้ หลาย ๆ ประเทศยังตัดสินใจลงทุนพัฒนาไฮโดรเจนสีเขียวอย่างจริงจัง อาทิ ชิลี ญี่ปุ่น ซาอุดิอาระเบีย เยอรมนี และออสเตรเลีย ผู้เชี่ยวชาญคาดการณ์ว่าตลาดไฮโดรเจนสีเขียวจะเติบโตอย่างทวีคูณในช่วงทศวรรษหน้านี้
อย่างไรก็ตาม ข้อเสียของไฮโดรเจนสีเขียว อาจมีเท่า ๆ กับข้อดีของมัน ไม่ว่าจะเป็นการลงทุนด้านการผลิตและการจัดเก็บที่ต้องใช้เงินลงทุนจำนวนมหาศาล คาดว่าในปี ค.ศ. 2050 การพัฒนาไฮโดรเจนสีเขียวจะต้องใช้เงินลงทุนกว่า 11 ล้านล้านดอลลาร์ ใช้ไฟฟ้าปริมาณมหาศาลมากกว่าที่ผลิตได้ทั้งหมดในปัจจุบันเพื่อใช้ในการผลิตไฮโดรเจนสีเขียวให้เพียงพอต่อความต้องการด้านพลังงาน 1 ใน 4 ของโลก
นอกจากนี้ ไฮโดรเจนสีเขียวยังยากต่อการจัดเก็บ การขนส่งการบรรทุก พลังงานยังทำได้แค่เพียง 1 ใน 4 ต่อหน่วยเมื่อเทียบกับก๊าซธรรมชาติ ทำให้โลหะเปราะ และเป็นก๊าซติดไฟง่าย
อีกทั้งการลงทุนและผลิตไฮโดรเจนในปัจจุบันยังไม่เพียงพอต่อความต้องการ โดยคาดว่าผลิตได้เพียง 3 ล้านตันต่อปี เมื่อเทียบกับเป้าหมายทั่วโลกที่ 8.7 ล้านตันต่อปี
ทำไมต้อง “ไฮโดรเจนสีเขียว”
ไฮโดรเจนสีเขียว เป็นอีกแนวทางหนึ่งที่ช่วยแก้ปัญหา ความพยายามในการกำจัดคาร์บอนในภาคพลังงานและอุตสาหกรรม โดยสิ่งที่ทำให้ไฮโดรเจนสะอาดขึ้นนั้นขึ้นอยู่กับวิธีผลิต
ไฮโดรเจนส่วนใหญ่ที่ใช้อยู่ในปัจจุบัน คือ ไฮโดรเจนสีเทา ที่ผลิตขึ้นโดยใช้เชื้อเพลิงฟอสซิล ทำให้ปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในกระบวนการผลิต ขณะที่ ไฮโดรเจนสีน้ำเงิน เป็นไฮโดรเจนที่ผลิตขึ้นโดยใช้ก๊าซธรรมชาติแล้วดักจับการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ ทำให้เป็นพลังงานที่สะอาดกว่าไฮโดนเจนสีเทา
ส่วน “ไฮโดรเจนสีเขียว” นั้น เป็นไฮโดรเจนที่ปราศจากคาร์บอน เพราะถูกสร้างขึ้นโดยใช้ไฟฟ้าเพื่อแยกโมเลกุลไฮโดรเจนออกจากโมเลกุลออกซิเจนในน้ำ ทำให้ผลพลอยได้หลังจากกระบวนการผลิตที่เกิดจากการเผาไหม้ไฮโดรเจนไม่ใช้คาร์บอนไดออกไซด์แต่เป็นน้ำ
ดังนั้น กุญแจสำคัญของพลังงานงานสะอาดจาก “ไฮโดรเจนสีเขียว” ก็คือ ไฟฟ้าที่ใช้ในกระบวนการผลิตจะต้องมีราคาถูก และมาจากแหล่งพลังงานคาร์บอนต่ำ อาทิ พลังงานลม หรือ พลังงานแสงอาทิตย์ ซึ่งเป็นพลังงานหมุนเวียนที่ไม่มีวันหมด
เปรียบเทียบ ไฮโดรเจนสีเขียว กับพลังงานสะอาดรูปแบบอื่น
ในทศวรรษที่ผ่านมา ต้นทุนการผลิตพลังงานสะอาดลดลงอย่างมาก ทั้งการพัฒนาพลังงานแสงอาทิตย์ และพลังงานลม โดยเฉพาะอย่างยิ่งในแบตเตอรี่เพื่อกักเก็บพลังงาน ทำให้การลงทุนพัฒนาโครงการพลังงานสะอาดเหล่านี้เติบโตเป็นอย่างมาก
แต่พลังงานเหล่านี้ยังมีข้อจำกัด นั้นคือเป็นพลังงานที่ไม่เหมาะสำหรับการขนส่งระยะไกล เช่น รถบรรทุก เรือสินค้า และเครื่องบิน
ยกตัวอย่างเช่น ปัจจุบันเครื่องบินใช้น้ำมันเชื้อเพลิงเป็นแหล่งพลังงานในการขับเคลื่อน เชื้อเพลิงเหล่านี้จะถูกเผาไหม้ในขณะเดินทาง ทำให้น้ำหนักของตัวเครื่องลดลงไปเรื่อย ๆ ส่งผลดีต่อการขับเคลื่อน ในขณะที่หากเปลี่ยนไปใช้พลังงานสะอาดจากพลังงานแสงอาทิตย์หรือพลังงานลม พลังงานเหล่านี้จะถูกกักเก็บในแบตเตอรี่ เมื่อนำไปใช้ในเครื่องบิน น้ำหนักของแบตเตอรี่จะเป็นปัญหาสำหรับการเดินทางทางอากาศ เพราะแบตเตอรี่จะยังคงมีน้ำหนักเท่าเดิมตลอดการเดินทาง
นั่นทำให้ “ไฮโดรเจนสีเขียว” ที่มีความหนาแน่นของพลังงานสูง จึงคาดว่าจะเข้ามาเติมเต็มช่องว่างนี้ แต่การลงทุนสำหรับไฮโดรเจนนั้นต้องแข่งกับแบตเตอรี่กักเก็บพลังงาน ซึ่งถือเป็นความท้ายทาย และหากสามารถทำได้ ไฮโดรเจนสีเขียวจะมีบทบาทสำคัญในการลดการปล่อยมลพิษจากการเดินทางทางอากาศได้มาก
ไฮโดรเจนสีเขียวสามารถใช้โครงสร้างพื้นฐานเดิมที่มีอยู่ได้
อีกหนึ่งเหตุผลที่ทำให้ไฮโดรเจนสีเขียวได้รับความสนใจอย่างมาก คือ มีโครงสร้างพื้นฐานรองรับอยู่แล้ว
เนื่องจากการผลิตไฮโดรเจนสีเขียวจะไม่ถูกใช้งานในสถานที่ผลิต แต่จะต้องใช้แรงดันและเคลื่อนย้าย ไม่ว่าจะเป็นการส่งผ่านท่อ การขนส่งทางเรือ หรือการขนส่งโดยรถบรรทุก ทั้งหมดนี้สามารถใช้โครงสร้างพื้นฐานเดิม ๆ ที่มีอยู่แล้วได้ เช่น สามารถส่งผ่านลงท่อส่งก๊าซธรรมชาติได้ หรือแม้แต่โรงกลั่นที่ใช้ไฮโดรเจนสีเทาในการผลิตสารเคมี ก็สามารถนำมาใช้สำหรับไฮโดรเจนสีเขียวได้เช่นกัน และใช้ได้กับเครื่องจักรอุตสาหกรรมต่าง ๆ ที่มีในปัจจุบัน
นอกจากนี้ เครื่องยนต์สำหรับรถบรรทุกระยะไกลสามารถใช้ไฮโดรเจนได้ แม้ในท้ายที่สุดเครื่องยนต์เหล่านั้น จะต้องถูกแทนที่ด้วยเซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจนก็ตาม
ประโยชน์อีกอย่างของไฮโดรเจนสีเขียว คือ สามารถผสมลงในก๊าซธรรมชาติได้ด้วย
การปฏิวัติไฮโดรเจนสีเขียวได้เริ่มขึ้นแล้ว!
มีการตั้งเป้าหมายว่า การผลิตเชื้อเพลิงฟอสซิลจะต้องลดลง 6% ต่อปี นับตั้งแต่ปี 2020-2030 เพื่อป้องกันหายนะจากวิกฤตโลกร้อน ประเทศต่าง ๆ ทั่วโลกกำลังให้ความสำคัญกับไฮโดรเจนสีเขียวเป็นลำดับแรก สำหรับความต้องการพลังงาน และค่าใช้จ่ายจำนวนมากจะมาจากทรัพยากรธรรมชาติของประเทศ
ชิลี ลงทุนในโครงสร้างพื้นฐานด้านไฮโดรเจนเนื่องจากทรัพยากรลมที่เหมาะสมที่สุด
ซาอุดีอาระเบีย กำลังสร้างโรงงานพลังงานสีเขียวและแอมโมเนียที่ใหญ่ที่สุดในนีโอม ซึ่งได้รับการขนานนามว่าเป็น “เมืองแห่งอนาคต” นอกจากนี้ ACWA Power บริษัทพลังงานของซาอุดิอาระเบีย ได้ลงนามในข้อตกลงกับ Air Products บริษัทอุตสาหกรรมเคมีของสหรัฐฯ เพื่อสร้างโรงงาน ซึ่งจะใช้พลังงานลมและพลังงานแสงอาทิตย์ทั่วทั้งทะเลทราย และคาดว่าจะขับเคลื่อนซาอุดิอาระเบียสู่การปลอดคาร์บอนในอนาคต
สหภาพยุโรป ประกาศความตั้งใจที่จะขยายการลงทุนในไฮโดรเจนสีเขียวขนาดใหญ่ 550 พันล้านเหรียญ ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของแผนพัฒนาพลังงานสะอาด เช่นเดียวกับคณะกรรมาธิการ Electrolyzers ได้ประกาศกลยุทธ์ด้านไฮโดรเจนที่เรียกร้องให้มีการลงทุนไฮโดรเจนสีเขียวมูลค่า 430 พันล้านดอลลาร์ภายใน พ.ศ. 2573
ในขณะที่ เยอรมนี มีไฮโดรเจนอยู่ในแผนพลังงานมาตั้งแต่ พ.ศ.2549 รัฐบาลได้จัดสรรเงินทุนจำนวนมากให้แก่โครงการ “National Hydrogen Strategy” เพื่อพัฒนาอุตสาหกรรมไฮโดรเจน และสนับสนุนการใช้งานไฮโดรเจนในอุตสาหกรรมต่างๆ ซึ่งทำเงินได้ถึง 7 พันล้านยูโรสำหรับการเปิดตัวไฮโดรเจนสีเขียวในเยอรมนี และอีก 2 พันล้านยูโรสำหรับพันธมิตรระหว่างประเทศ
สเปน ได้ประกาศโครงการที่จะเปิดตัวอิเล็กโทรไลเซอร์ 4 ตัวที่จะบรรลุเป้าหมาย 20% ของไฮโดรเจนสีเขียวภายใน ค.ศ. 2030 ประเทศสเปนมีภูมิทัศน์และรูปแบบสภาพอากาศในอุดมคติสำหรับการผลิตไฮโดรเจนด้วยพลังงานแสงอาทิตย์และพลังงานลม
ญี่ปุ่น โรงงานไฮโดรเจนสีเขียวที่ใหญ่ที่สุดแห่งหนึ่งของโลกเพิ่งเปิดใหม่ใกล้กับฟุกุชิมะ ซึ่งเกิดภัยพิบัตินิวเคลียร์หลังแผ่นดินไหวและสึนามิใน พ.ศ. 2554 ญี่ปุ่นได้จ่ายเบี้ยประกันภัยสำหรับไฮโดรเจนสีเขียวมากกว่าไฮโดรเจนธรรมดา และญี่ปุ่นประกาศเป้าหมายการปล่อยมลพิษเป็นศูนย์ภายในปี ค.ศ. 2050
| ข้อมูลที่คุณอาจสนใจ |
ที่มา: abcnews.go.com/Technology/green-hydrogen-renewable-energy-source-watch-2021/story?id=74128340