ทำความรู้จัก ‘เทคโนโลยีไฮโดรเจน’ พลังงานสะอาดเพื่ออนาคตที่ยั่งยืน
ไฮโดรเจน นับเป็นหนึ่งในพลังงานสะอาดที่กำลังได้รับความสนใจจากทั่วโลกอย่างมากในปัจจุบัน เนื่องจากเป็นเทคโนโลยีที่ลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ สาเหตุของภาวะโลกร้อน และยังสามารถนำมาใช้เป็นแหล่งพลังงานได้หลากหลายรูปแบบ
ทำความรู้จักพลังงานไฮโดรเจน
ไฮโดรเจน เป็นธาตุที่เบาที่สุดและเป็นองค์ประกอบของน้ำ (H2O) นอกจากนี้ ยังเป็นธาตุที่รวมอยู่ในโมเลกุลของสารประกอบอื่น ๆ เช่น สารประกอบจําพวกไฮโดรคาร์บอน (HC)
คุณสมบัติทั่วไปของไฮโดรเจน คือ ไม่มีสี ไม่มีกลิ่น ติดไฟง่าย ไม่เป็นพิษและเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม ก๊าซไฮโดรเจนสามารถนำมาใช้เป็นเชื้อเพลิงในการเผาไหม้และให้ความร้อน หรือนำไปผลิตกระแสไฟฟ้าโดยป้อนเข้าเซลล์เชื้อเพลิง (Fuel Cell)
ดังนั้น ไฮโดรเจนจึงถือเป็นแหล่งพลังงานเชื้อเพลิงที่สำคัญอย่างมากในอนาคต โดยหลายประเทศทั่วโลกได้มีการวิจัยและพัฒนาในเรื่องนี้อย่างแพร่หลาย เช่น สหรัฐ เยอรมนี อังกฤษ ญี่ปุ่น ฯลฯ
อย่างไรก็ตาม ปัจจุบัน การนำไฮโดรเจนมาใช้ ยังมีความท้าทายจากราคาไฮโดรเจนสีเขียวและไฮโดรเจนสีฟ้าสูงกว่าเชื้อเพลิงอื่น มีความยากในการจัดเก็บและขนส่ง เนื่องจากไฮโดรเจนเป็นก๊าซที่มีขนาดเล็กและน้ำหนักเบา ทำให้การจัดเก็บและขนส่งต้องใช้เทคโนโลยีที่ซับซ้อนและมีข้อจำกัด และการที่ไฮโดรเจนเป็นก๊าซไวไฟจึงต้องคำนึงถึงความปลอดภัยในการใช้งานอีกด้วย
ไฮโดรเจน ผลิตได้จากแหล่งวัตถุดิบหลายประเภท ซึ่งปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) ในปริมาณที่ต่างกัน จึงมีการกำหนดสีของไฮโดรเจนเพื่อบ่งบอกถึงความสะอาด ดังนี้
1. ไฮโดรเจนสีน้ำตาล (Brown Hydrogen)
ใช้ถ่านหินเป็นวัตถุดิบในกระบวนการผลิต ผ่านกระบวนการแปรสภาพเป็นก๊าซ (Gasification) เป็นกระบวนการที่ปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์มากที่สุด
2. ไฮโดรเจนสีเทา (Grey Hydrogen)
ใช้ก๊าซธรรมชาติเป็นวัตถุดิบในกระบวนการผลิต ผ่านกระบวนการเปลี่ยนรูปสารไฮโดรคาร์บอนในก๊าซธรรมชาติด้วยไอน้ำ (Steam Methane Reforming : SMR) มีการปลดปล่อย CO2 รองลงมาจากไฮโดรเจนสีน้ำตาล
3. ไฮโดรเจนสีฟ้า (Blue Hydrogen)
ผลิตจากก๊าซธรรมชาติเช่นเดียวกันกับไฮโดรเจนสีเทา แต่ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่เกิดขึ้นในกระบวนการผลิต จะถูกดักจับและกักเก็บด้วยเทคโนโลยีการดักจับและการกักเก็บก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (Carbon Capture and Storage : CCS)
4. ไฮโดรเจนสีชมพู (Pink Hydrogen)
ผลิตโดยใช้กระบวนการแยกไฮโดรเจนออกจากน้ำ (Water Electrolysis) และพลังงานไฟฟ้าที่ใช้มีต้นกำเนิดมาจากพลังงานนิวเคลียร์
5. ไฮโดรเจนสีเขียว (Green Hydrogen)
ผลิตจากกระบวนการแยกไฮโดรเจนออกจากน้ำ โดยพลังงานไฟฟ้ามาจากพลังงานหมุนเวียน เช่น พลังงานแสงอาทิตย์ หรือ พลังงานลม
การใช้ประโยชน์จากพลังงานไฮโดรเจน
ปัจจุบัน ไฮโดรเจนสามารถนำไปประยุกต์ใช้ประโยชน์ได้หลากหลาย ทั้งในภาคอุตสาหกรรมและพลังงาน โดยเฉพาะอย่างยิ่งในฐานะพลังงานสะอาดและเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม ดังนี้
ด้านพลังงาน
การผลิตไฟฟ้า: ไฮโดรเจนสามารถใช้เป็นเชื้อเพลิงในเซลล์เชื้อเพลิงเพื่อผลิตกระแสไฟฟ้าสำหรับยานยนต์ไฟฟ้า และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ต่าง ๆ
การผลิตความร้อน: ไฮโดรเจนสามารถใช้เป็นเชื้อเพลิงสำหรับให้ความร้อนในครัวเรือน อาคาร และโรงงานอุตสาหกรรม
พลังงานสำรอง: ไฮโดรเจนสามารถกักเก็บเป็นระยะเวลานานได้โดยไม่สูญเสียพลังงาน ทั้งในรูปของเหลวและก๊าซ จึงสามารถใช้เป็นพลังงานสำรองในกรณีฉุกเฉินได้
การสนับสนุนพลังงานหมุนเวียน: ไฮโดรเจนสามารถใช้เพื่อสนับสนุนการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานหมุนเวียน เช่น พลังงานลมและพลังงานแสงอาทิตย์ โดยเฉพาะการสำรองพลังงานข้ามฤดูกาล เช่น ผลิตไฟฟ้าจากพลังงานแสงอาทิตย์ในฤดูร้อน เพื่อใช้งานในฤดูหนาวที่ไม่มีแดด
ด้านอุตสาหกรรม
การผลิตเหล็ก: ไฮโดรเจนสามารถใช้เป็นเชื้อเพลิงและสารตั้งต้นในกระบวนการผลิตเหล็ก เพื่อลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์
การผลิตปิโตรเคมี: ไฮโดรเจนใช้เป็นสารตั้งต้นในการผลิตสารเคมีต่างๆ เช่น แอมโมเนีย กรดไฮโดรคลอริก และกรดซัลฟิวริก
การผลิตอาหาร: ไฮโดรเจนถูกนำมาใช้ในอุตสาหกรรมอาหารเพื่อเปลี่ยนโครงสร้างของกรดไขมันไม่อิ่มตัวในน้ำมันพืชและไขมันสัตว์
การผลิตยา: ไฮโดรเจนถูกใช้เป็นสารตั้งต้นในการผลิตสารเคมีต่างๆ ในอุตสาหกรรมยา เช่น ซอร์บิทอล
การเชื่อมและตัดโลหะ: ไฮโดรเจนสามารถใช้ผสมกับก๊าซเฉื่อย เช่น อาร์กอนสำหรับใช้เป็นก๊าซป้องกันในการเชื่อมและตัดโลหะต่างๆ
อุตสาหกรรมอื่นๆ
ไฮโดรเจนยังถูกนำไปใช้ประโยชน์ในอุตสาหกรรมอื่นๆ เช่น อุตสาหกรรมการบินและอวกาศ
ด้านยานยนต์
รถยนต์เซลล์เชื้อเพลิง (FCEV): ไฮโดรเจนถูกนำมาใช้เป็นเชื้อเพลิงในรถยนต์เซลล์เชื้อเพลิง ซึ่งเป็นเทคโนโลยีที่กำลังได้รับความสนใจในปัจจุบัน
ยานพาหนะอื่นๆ: ไฮโดรเจนสามารถใช้เป็นเชื้อเพลิงสำหรับยานพาหนะประเภทอื่นๆ เช่น รถบรรทุก เรือ และเครื่องบิน
ภาครัฐหนุนใช้พลังงานไฮโดรเจนลดโลกร้อน
ทั้งนี้ ภาครัฐได้วางนโยบายส่งเสริมการใช้พลังงานไฮโดรเจน เพื่อลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกและสร้างความมั่นคงทางพลังงาน โดยวางแผนใช้ไฮโดรเจนในภาคส่วนต่าง ๆ เช่น การผลิตไฟฟ้า ภาคอุตสาหกรรม และภาคคมนาคมขนส่ง ในรถยนต์ไฟฟ้าเซลล์เชื้อเพลิง (Fuel Cell Electric Vehicle) รวมถึงการสร้างระบบโครงสร้างพื้นฐาน เพื่อรองรับการผลิต การขนส่ง และการจัดเก็บไฮโดรเจน
โดยเฉพาะในร่างแผนพัฒนากำลังผลิตไฟฟ้าของประเทศไทย (PDP) ฉบับใหม่ ที่กำหนดเป้าหมายการผลิตไฟฟ้า โดยจะมีสัดส่วนของไฟฟ้าจากก๊าซธรรมชาติลดลงเหลือราว 41% ภายในปีพ.ศ. 2583 ซึ่งจะรวมไฮโดรเจนคาร์บอนต่ำผสมราว 5% ของปริมาณก๊าซธรรมชาติ
โดยร่างแผน PDP 2024 มีการกำหนดให้มีการใช้ไฮโดรเจนคาร์บอนต่ำทดแทนก๊าซธรรมชาติที่จะเริ่มนำมาผสมในสัดส่วน 5% - 10% ภายในปีพ.ศ. 2583 และทยอยเพิ่มขึ้นเป็น 10% - 20% ภายในปีพ.ศ. 2593
ขณะเดียวกัน ยังมีนโยบายส่งเสริมการใช้พลังงานทดแทนให้ได้ 20% ของการใช้พลังงานขั้นสุดท้ายในปีพ.ศ. 2565 โดยกำหนดชัดเจนให้ใช้ไฮโดรเจนในภาคคมนาคมขนส่งเป็นหลัก
จะเห็นได้ว่า รัฐบาลมีเป้าหมายและนโยบายที่ชัดเจนในการส่งเสริมการใช้ไฮโดรเจนเพื่อลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจก สร้างความมั่นคงทางพลังงาน และสร้างโอกาสทางเศรษฐกิจ
อย่างไรก็ตาม การจะบรรลุเป้าหมายเหล่านี้ได้ จำเป็นต้องมีการลงทุนและพัฒนาเทคโนโลยีอย่างต่อเนื่อง รวมทั้งต้องมีการปรับปรุงกฎระเบียบและมาตรฐานต่าง ๆ เพื่อรองรับการใช้ไฮโดรเจนในรูปแบบต่าง ๆ
กลุ่ม ปตท. พร้อมลงทุนไฮโดรเจนหนุนพลังงานสะอาด
สำหรับ กลุ่ม ปตท. นับเป็นผู้ประกอบการรายใหญ่ที่มีพันธกิจในการเสริมสร้างความมั่นคงทางพลังงาน และขับเคลื่อนประเทศไทยสู่ความยั่งยืนในระดับสากล ได้ศึกษาและเดินหน้าพัฒนาธุรกิจไฮโดรเจนมาอย่างต่อเนื่อง โดยเฉพาะการเข้าลงทุนด้านธุรกิจไฮโดรเจนในต่างประเทศ เพื่อนำเข้าไฮโดรเจนจากแหล่งผลิตที่มีต้นทุนการแข่งขันได้ และสามารถรองรับความต้องการใช้พลังงานสะอาดของภาคอุตสาหกรรมไทยในอนาคต
ที่ผ่านมา บริษัท ปตท. จำกัด (มหาชน) ได้ลงนามบันทึกข้อตกลงโครงการศึกษาความเป็นไปได้การประยุกต์ใช้เทคโนโลยีดักจับ ใช้ประโยชน์ และกักเก็บก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (Carbon Capture Utilization and Storage: CCUS) และบันทึกข้อตกลงการพัฒนาธุรกิจและประยุกต์ใช้เทคโนโลยีไฮโดรเจนคาร์บอนต่ำของกลุ่ม ปตท. เพื่อมุ่งสู่เป้าหมาย Net Zero ครอบคลุมการศึกษาโครงสร้างต้นทุนที่เหมาะสม ความคุ้มค่าเชิงเศรษฐศาสตร์ และความสามารถในการแข่งขันของกลุ่ม ปตท.
ในปี 2562 กลุ่ม ปตท. ได้จัดตั้ง Hydrogen Thailand Club ร่วมกับพันธมิตรภาครัฐและเอกชนเพื่อเตรียมความพร้อมและผลักดันเทคโนโลยีไฮโดรเจนให้กับประเทศไทยโดยปัจจุบันมีสมาชิกรวมทั้งสิ้น 54 บริษัท
ต่อมาในปีพ.ศ. 2565 ปตท. ร่วมกับโออาร์ โตโยต้า และ BIG ลงทุนติดตั้งสถานี Hydrogen Station สำหรับรถยนต์ไฟฟ้าเซลล์เชื้อเพลิงแห่งแรกของประเทศไทย ที่ อำเภอบางละมุง จังหวัดชลบุรี เพื่อศึกษาการไฮโดรเจนในภาคขนส่งของประเทศ และพัฒนา Hydrogen Station ให้สามารถรองรับการใช้งานของรถบรรทุกขนส่งและรถหัวลากอีกด้วย
แผนการเดินหน้าลงทุนธุรกิจไฮโดรเจนของกลุ่ม ปตท. ยังสอดคล้องกับนโยบายรัฐบาลในการส่งเสริมการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานสะอาดให้มากขึ้น ในฐานะที่ ปตท. เป็นบริษัทพลังงานแห่งชาติ เพื่อเป็นส่วนหนึ่งที่ทำให้ไทยก้าวสู่เป้าหมายการปล่อยก๊าซเรือนกระจกสุทธิเป็นศูนย์ (Net Zero Emissions)
อ่านข่าวเพิ่มเติม
- ปตท. เดินหน้าศึกษาแผนลงทุนธุรกิจ 'ไฮโดรเจน' พร้อมปรับเป้าหมาย Net Zero
- กลุ่ม ปตท. เดินหน้าสู่ Net Zero ศึกษาการใช้ CCUS และไฮโดรเจนคาร์บอนต่ำ
- สิงคโปร์เล็งสร้างหน่วยผลิตไฟฟ้าใช้ไฮโดรเจน เปิดปี 2572
ติดตามเราได้ที่