การพัฒนาเชื้อเพลิง Hydrogen โดยหวังว่าสิ่งนี้จะกลายเป็นพลังงานทดแทนแห่งอนาคต คือแนวคิดที่ได้รับการวางแผนและผลักดันด้วยวิธีการต่างๆ มาตั้งแต่ทศวรรษ 1970 หลังเกิดวิกฤตการณ์น้ำมัน ผู้คนเริ่มตระหนักถึงความสำคัญของพลังงานทดแทนมากขึ้น ซึ่ง Hydrogen ก็เป็นตัวเลือกอันดับต้นๆ แต่กลับไม่ได้รับความสนใจเท่าที่ควรด้วยหลายปัจจัย ความล้มเหลวเกิดซ้ำหลายต่อหลายครั้ง จนกระทั่ง Blue Hydrogen ได้จุดประกายเรื่องพลังงานทดแทนให้เฉิดฉาย และมีการพัฒนาต่อยอดมาเป็น Green Hydrogen ในท้ายที่สุด
Blue Hydrogen คืออะไร
เดิมทีการใช้พลังงาน Hydrogen ในภาคอุตสาหกรรมต่างๆ จะเป็นกลุ่ม Hydrogen สีเทา สีดำ หรือสีน้ำตาล ซึ่งมีอัตราการผลิตที่ค่อนข้างสูง ราคาถูก และประยุกต์ใช้งานได้หลากหลาย แต่เนื่องจากกระบวนการผลิตพลังงาน Hydrogen กลุ่มนี้ จะมีการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์สู่ชั้นบรรยากาศจำนวนมาก จึงเกิดคำถามตามมาว่า การใช้พลังงานทดแทนที่จะสร้างปัญหาในระยะยาว เป็นทางเลือกที่ดีกว่าจริงหรือไม่
และทางออกของปัญหานี้ก็คือ Blue Hydrogen พลังงาน Hydrogen ที่มีกระบวนการผลิตคล้ายคลึงกับของเดิม แต่เพิ่มเทคโนโลยีดักจับและกักเก็บก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์เข้ามา หมายความว่ากระบวนการผลิตพลังงาน Hydrogen ไม่ได้ลดปริมาณก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่เกิดขึ้น แต่ใช้วิธีการดักจับและกักเก็บเอาไว้ ไม่ปล่อยสู่สิ่งแวดล้อมภายนอก Blue Hydrogen จึงนับได้ว่าเป็นเชื้อเพลิงคาร์บอนต่ำ และเป็นจุดเริ่มต้นของการพัฒนา Hydrogen ให้เป็นพลังงานสะอาดอย่างแท้จริง
เปรียบเทียบ Hydrogen แต่ละชนิด
Hydrogen เป็นธาตุที่มีปริมาณมาก แม้จะไม่ค่อยได้อยู่ในรูปของ Hydrogen บริสุทธิ์ตามธรรมชาติ แต่เราสามารถแยก Hydrogen ออกมาได้ด้วยวิธีการที่หลากหลาย ซึ่งทำให้พลังงาน Hydrogen ที่ได้แตกต่างกันไป ทั้งเรื่องของคุณภาพ คุณสมบัติ และความเหมาะสมกับการนำไปใช้ในอุตสาหกรรมต่างๆ ซึ่งในปัจจุบันก็จะมีประเด็นของพลังงานหมุนเวียนและผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมเข้ามาเกี่ยวข้องด้วย
1. Green Hydrogen
Green Hydrogen ผลิตได้จากการแยกธาตุ Hydrogen ออกจากน้ำด้วยไฟฟ้า หรือที่เรียกว่าเทคนิค Electrolysis โดยใช้ไฟฟ้าจากแหล่งพลังงานหมุนเวียนที่สะอาด เช่น ไฟฟ้าจากพลังงานแสงอาทิตย์ ไฟฟ้าจากพลังงานลม เป็นต้น ที่สำคัญคือไม่มีการปล่อยก๊าซคาร์บอกไดออกไซด์ออกมาเลย Green Hydrogen เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมทั้งตอนผลิตและตอนใช้งาน น่าเสียดายที่ต้นทุนในการผลิตยังคงสูงมาก ปริมาณที่ผลิตได้จึงต่ำ สวนทางกับความต้องการของผู้ใช้งาน
2. Blue Hydrogen
Blue Hydrogen จัดเป็นพลังงาน Hydrogen คาร์บอนต่ำ ส่วนใหญ่ผลิตจากก๊าซธรรมชาติและบางส่วนมาจากเชื้อเพลิงฟอสซิล โดยใช้เทคนิค Steam Reforming หรือการใช้ไอน้ำอุณหภูมิสูงเพื่อแยกธาตุ Hydrogen ออกมา ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่เกิดขึ้นระหว่างการผลิต จะถูกดักจับและกักเก็บด้วยเทคโนโลยี CCS (Carbon Capture and Storage) ซึ่งเปอร์เซ็นต์ที่กักเก็บไว้ได้จะขึ้นอยู่กับประสิทธิภาพของเทคโนโลยีที่เลือกใช้
3. Grey Hydrogen
Grey Hydrogen เป็นกลุ่มพลังงาน Hydrogen ที่มีอัตราการผลิตสูงสุด และมีต้นทุนในการผลิตต่ำสุดด้วย ทั้งวัตถุดิบและกระบวนการผลิตจะเหมือนกับ Blue Hydrogen แตกต่างกันตรงที่ไม่มีเทคโนโลยีดักจับและกักเก็บก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ ไม่ว่าระหว่างการผลิตมีก๊าซเกิดขึ้นเท่าไร ก็จะถูกปล่อยสู่ชั้นบรรยากาศทั้งหมด จึงส่งผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมอย่างรุนแรง
4. Pink Hydrogen
Pink Hydrogen เป็น Hydrogen คาร์บอนต่ำที่มีบทบาทอย่างมากในอุตสาหกรรมปูนซีเมนต์ อุตสาหกรรมเหล็ก และการขนส่ง เป็นพลังงาน Hydrogen ที่ได้จากเทคนิค Electrolysis เช่นเดียวกับ Green Hydrogen แต่ไฟฟ้าที่นำมาใช้นั้นเป็นพลังงานนิวเคลียร์ ข้อดีคือความร้อนที่ได้จากเตาปฏิกรณ์ สามารถดึงไปใช้ประโยชน์ในการผลิต Hydrogen ประเภทอื่นได้อีก
5. Yellow Hydrogen
Yellow Hydrogen เป็น Hydrogen อีกประเภทหนึ่งที่ผลิตได้จากเทคนิค Electrolysis โดยเลือกใช้พลังงานไฟฟ้าได้จากหลายแหล่ง อาจเป็นเชื้อเพลิงฟอสซิล พลังงานจากแสงอาทิตย์ หรือพลังงานทดแทนอื่นๆ ดังนั้นปริมาณการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ระหว่างการผลิตจึงแตกต่างกันไป อย่างไรก็ตาม Yellow Hydrogen ก็นับว่าเป็น Hydrogen คาร์บอนต่ำเช่นกัน
6. Turquoise Hydrogen
Turquoise Hydrogen เป็น Hydrogen ที่ผลิตได้จากกระบวนการ Pyrolysi หรือการแยก Hydrogen ออกจากก๊าซธรรมชาติด้วยความร้อนสูง ท้ายที่สุดจะได้เป็นธาตุ Hydrogen และผงคาร์บอน จุดที่น่าสนใจคือ Hydrogen ประเภทนี้ยังไม่มีการนำออกมาใช้ในเชิงพาณิชย์ และยังต้องได้รับการศึกษาวิจัยต่อไปอีกในหลายด้าน
Green Hydrogen คืออนาคต
เมื่อพิจารณาวิวัฒนาการของพลังงาน Hydrogen จะพบว่ามีการใช้ประโยชน์และพัฒนาต่อยอดเพื่อลดทอนข้อบกพร่องอยู่เสมอ จากเป้าหมายเดิมที่เป็นเพียงการหาพลังงานทดแทน สู่เป้าหมายใหม่ที่พลังงานเหล่านั้นต้องสะอาดและเป็นมิตรต่อโลกด้วย จึงไม่แปลกใจที่ Green Hydrogen ซึ่งมีคุณสมบัติครบถ้วนจะได้รับความสนใจอย่างมาก แม้จะมีต้นทุนการผลิตสูงกว่าพลังงานหมุนเวียนอื่นๆ
อย่างไรก็ตาม ในอีกไม่กี่ปีข้างหน้าเราอาจได้เห็นการเปลี่ยนแปลงครั้งสำคัญ เมื่อหลายประเทศที่มีความพร้อมทางด้านพลังงานหมุนเวียน ต่างเห็นโอกาสในการลงทุนกับโรงงานผลิต Green Hydrogen พอถึงจุดหนึ่งอัตราการผลิตจะเพิ่มสูงขึ้นและทำให้ต้นทุนการผลิตลดต่ำลง อุตสาหกรรมขนาดใหญ่จะเป็นกลุ่มแรกๆ ที่หันมาใช้ Green Hydrogen และหลังจากนั้นทุกคนทั่วโลกก็จะเข้าถึงพลังงานสะอาดชนิดนี้ได้ง่ายขึ้น แน่นอนว่าจะมีนโยบายสนับสนุนต่างๆ ตามมาด้วย
พลังงาน Hydrogen หนึ่งในกุญแจสู่ความยั่งยืน
จุดเด่นของพลังงาน Hydrogen คือความอเนกประสงค์ และคุณสมบัติที่สามารถพัฒนาต่อยอดได้แบบไม่สิ้นสุด ซึ่ง Green Hydrogen ก็เป็นทางเลือกใหม่ที่ยืนยันประเด็นนี้ได้ดี ถึงจะยังมีข้อกังขาและความท้าทายในการใช้ประโยชน์อีกมาก แต่ไม่นานเกินรอเราจะได้เห็นศักยภาพที่แท้จริงของพลังงาน Hydrogen อย่างน้อยที่สุดคือมีปริมาณการปล่อยก๊าซคาร์บอนได้ออกไซด์ลดน้อยลง จนอาจบรรลุเป้าหมาย Net Zero ได้ ยิ่งไปกว่านั้นคือได้ใช้พลังงานสะอาดหมุนเวียนเป็นพลังงานหลัก พร้อมก้าวสู่ความยั่งยืนในระยะยาว
บทสรุป
แม้ว่าในเวลานี้ Green Hydrogen จะเป็นดาวเด่นแห่งวงการพลังงาน แต่ไม่ได้หมายความว่า Blue Hydrogen รวมถึง Hydrogen กลุ่มอื่นจะไร้ประโยชน์ เพราะแต่ละประเภทยังคงมีจุดเด่นที่ทดแทนกันไม่ได้ จนกว่าโลกของเราจะเปลี่ยนผ่านสู่ยุคของพลังงานสะอาดเต็มรูปแบบ ตอนนั้นอาจได้เห็นว่าบางสิ่งถูกลดทอนบทบาทลงอย่างชัดเจน หรือสิ่งที่เราหวังให้เป็นพลังงานแห่งอนาคต อาจมีสิ่งใหม่มาทดแทนแล้วก็เป็นได้
