ไฮโดรเจน'พลังงานแห่งอนาคตเปลี่ยนโลกให้ยั่งยืน

ในช่วงหลายปีที่ผ่านมาทั่วโลกเผชิญกับปัญหาสิ่งแวดล้อมและการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศอย่างรุนแรง นับเป็นความท้าทายใหญ่ของมนุษยชาติ จำเป็นต้องมองหาแหล่งพลังงานใหม่ที่สะอาดและยั่งยืน โดย“ไฮโดรเจน”กำลังได้รับความสนใจ ถูกมองเป็นพลังงานสะอาดที่เป็นส่วนหนึ่งของการเปลี่ยนผ่านการใช้พลังงาน (Energy Transition) จนกลายเป็นหัวใจสำคัญของระบบพลังงานในอนาคต

ไฮโดรเจนคืออะไร และทำไมโลกถึงให้ความสำคัญ?

“ไฮโดรเจน” เป็นธาตุที่เบาที่สุดในจักรวาล ไม่มีสี ไม่มีกลิ่น และไม่เป็นพิษ มีศักยภาพสูงในการนำมาใช้เป็นเชื้อเพลิงพลังงานสะอาด เพราะเมื่อเผาไหม้แล้วจะได้เพียง “ไอน้ำ” โดยไม่ปล่อยก๊าซเรือนกระจก

นอกจากนี้ไฮโดรเจนยังถูกนำสามารถนำมาใช้ได้หลากหลาย ตั้งแต่การผลิตไฟฟ้า การขนส่ง ไปจนถึงภาคอุตสาหกรรมหนัก เช่น การผลิตเหล็กและซีเมนต์ ซึ่งล้วนเป็นกิจกรรมที่ปล่อยคาร์บอนไดออกไซด์ (CO₂) สูงในปัจจุบัน

ทั้งนี้ไฮโดรเจนในธรรมชาติจะอยู่ในรูปสารประกอบต่าง ๆ เช่น น้ำ ก๊าซธรรมชาติ เป็นต้น ไม่ได้อยู่ในรูปก๊าซไฮโดรเจน (H2) ทำให้ไม่สามารถใช้ได้ทันที ต้องผ่านกระบวนการผลิต โดยการเลือกวิธีผลิตมีผลต่อระดับความสะอาดของไฮโดรเจนอย่างมาก จึงเกิดเป็นการจำแนกไฮโดรเจนตาม “สี” ที่สะท้อนระดับการปล่อยมลพิษจากกระบวนการผลิต

ทำความรู้จัก “สีของไฮโดรเจน”

Brown Hydrogen – ผลิตจากถ่านหิน ปล่อย CO₂ สูงที่สุด

Grey Hydrogen – ผลิตจากก๊าซธรรมชาติ ยังปล่อย CO₂ อยู่

Blue Hydrogen – ผลิตจากก๊าซธรรมชาติเช่นกัน แต่มีการใช้เทคโนโลยีดักจับและกักเก็บคาร์บอนไดออกไซด์ (CCS)

Pink Hydrogen – ผลิตโดยใช้กระบวนการแยกไฮโดรเจนออกจากน้ำ (Water Electrolysis) และพลังงานไฟฟ้าที่ใช้มีต้นกำเนิดมาจากพลังงานนิวเคลียร์

Green Hydrogen – สะอาดที่สุด ผลิตจากกระบวนการแยกไฮโดรเจนออกจากน้ำ โดยพลังงานไฟฟ้ามาจาก พลังงานหมุนเวียน เช่น ลม แสงอาทิตย์

ในอนาคต ไฮโดรเจนสีเขียวจะกลายเป็นมาตรฐานใหม่ของพลังงานสะอาด แต่ในระยะเริ่มต้น โลกยังต้องอาศัย Blue Hydrogen ในการเปลี่ยนผ่านจาก Grey Hydrogen และเป็นสะพานเชื่อมก่อนจะไปถึง Green อย่างสมบูรณ์

เมื่อไฮโดรเจนถูกมองเป็นหัวใจสำคัญจะช่วยลดคาร์บอนไดออกไซด์ ส่งผลให้หลายประเทศออกนโยบายและแผนยุทธศาสตร์มาใช้ในการพัฒนาอุตสาหกรรมไฮโดรเจนภายในประเทศเพื่อกระตุ้นให้เกิดอุปสงค์และอุปทานที่เกี่ยวข้อง

ปัจจุบันมีการใช้งานเทคโนโลยีไฮโดรเจนกว่า 30 ประเทศทั่วโลก โดยเฉพาะแถบยุโรป สหรัฐอเมริกา และตะวันออกลาง เนื่องจากได้เปรียบเชิงพื้นที
ในการพัฒนา พลังงานหมุนเวียน และอีกหลายประเทศที่กำลังเตรียมความพร้อมพัฒนาไฮโดรเจน

กรณีตัวอย่างจากต่างประเทศที่เริ่มใช้ไฮโดรเจนในภาคพลังงานอย่างจริงจัง เช่น

-เยอรมนี(Net Zero 2045) เปิดใช้รถไฟพลังงานไฮโดรเจนเชิงพาณิชย์แห่งแรกของโลกทดแทนรถไฟดีเซล วิ่งได้ 1,000 กม./H2 หนึ่งถัง ความเร็วสูงสุด 140 กม./ชม.

-ฝรั่งเศส(Net Zero 2050)พัฒนาเรือพลังงานไฮโดรเจนการขนส่งสินค้าเชิงพาณิชย์ และจักรยานพลังงานไฮโดรเจน

-ญี่ปุ่น (Net Zero2050) – Honda เริ่มทดสอบ Data Center พลังงานไฮโดรเจน และISUZU เตรียมเปิดขายรถบรรทุกไฮโดรเจน (ISUZU GIGA) ภายในปี 2027

โอกาสของประเทศไทย กับพลังงานไฮโดรเจน

สำหรับประเทศไทย การผลักดันพลังงานไฮโดรเจนยังอยู่ในช่วงเริ่มต้น แต่มีสัญญาณที่ชัดเจนว่าภาครัฐและเอกชนให้ความสำคัญอย่างมาก โดยเฉพาะการใช้ประโยชน์เพื่อลดการปล่อยคาร์บอนใน 3 ภาคส่วน ได้แก่

1.ภาคอุตสาหกรรมหนัก เช่น โรงงานซีเมนต์ โรงถลุงเหล็ก ซึ่งปล่อยคาร์บอนสูง

2.การผลิตไฟฟ้าและกักเก็บพลังงานหมุนเวียน ไฮโดรเจนสามารถทำหน้าที่เสมือน “แบตเตอรี่ใหญ่ของประเทศ” โดยสามารถ แปลงกลับเป็นไฟฟ้า
ด้วยเทคโนโลยีเซลล์เชื้อเพลิง

3.ภาคขนส่ง โดยเฉพาะรถบรรทุกระยะไกล รถโดยสารระยะยาว ซึ่งต้องการพลังงานต่อเนื่อง สามารถนำมาปรับใช้ในการปรับปรุงคุณภาพน้ำมันปิโตรเลียมสำหรับเครื่องยนต์สันดาปภายใน หรือเป็นเชื้อเพลิงโดยตรงในรถยนต์ไฟฟ้าเซลล์เชื้อเพลิง (Fuel Cell Electric Vehicle: FCEV) รวมถึง
รถโดยสารและรถบรรทุก (Heavy Duty Long-Haul Vehicle)

หนึ่งในความท้าทายของไฮโดรเจน คือ ต้นทุนที่สูงกว่าพลังงานจากฟอสซิล ดังนั้นการนำไฮโดรเจนไปใช้ในระยะเริ่มต้นควรมุ่งไปที่ภาคอุตสาหกรรม
ที่มีความจำเป็นต้องใช้ในกระบวนการผลิต หรือ ไม่มีทางเลือกอื่นที่สามารถทดแทนได้ ซึ่งภาคส่วนเหล่านี้มักถูกเรียกว่า “Hard-to-abate sectors”
หมายถึงภาคอุตสาหกรรมที่ลดการปล่อยคาร์บอนไดออกไซด์ ได้ยาก เนื่องจากปัจจัยต่างๆ เช่น

ความต้องการใช้พลังงานความร้อนที่อุณหภูมิสูง การปล่อยคาร์บอนไดออกไซด์ ที่เกี่ยวข้องโดยตรงกับกระบวนการผลิต ซึ่งไม่สามารถใช้พลังงานไฟฟ้าทดแทนได้อย่างมีประสิทธิภาพ หรือการใช้งานไฮโดรเจนสีเทาเป็นสารตั้งต้นในกระบวนการผลิต ดังนั้น ภาคอุตสาหกรรมเหล่านี้จึงเป็นกลุ่มเป้าหมายหลักสำหรับการนำไฮโดรเจนคาร์บอนต่ำมาใช้เพื่อลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจก

นอกจากนี้ไฮโดรเจนส่วนใหญ่ในปัจจุบันผลิตจากก๊าซธรรมชาติ ซึ่งมีการปลดปล่อยคาร์บอนไดออกไซด์ในปริมาณมาก หากเปลี่ยนมาใช้ ไฮโดรเจน
สีเขียว ที่ได้จากพลังงานหมุนเวียน (เช่น พลังงานจากแสงอาทิตย์ หรือ ลม) จะช่วยลดการปล่อยคาร์บอนไดออกไซด์ ในกระบวนการผลิต หรือการผลิตแอมโมเนีย ที่เป็นส่วนประกอบสำคัญใน ปุ๋ย สารเคมี และเชื้อเพลิงสะอาดสำหรับเรือขนส่ง ไฮโดรเจนมีบทบาทสำคัญในการผลิตแอมโมเนีย
ในกระบวนการที่เรียกว่า Haber-Bosch คือการรวม ไฮโดรเจน และ ไนโตรเจนเข้าด้วยกันภายใต้ความดันและอุณหภูมิสูง ซึ่งหากใช้ไฮโดรเจนจากแหล่งพลังงานสะอาดจะช่วยลดการปล่อยคาร์บอนไดออกไซด์ จากการผลิตแอมโมเนีย

ขณะที่การผลิตเมทานอล (CH₃OH) เป็นสารเคมีสำคัญในเชื้อเพลิง พลาสติก และเคมีภัณฑ์ โดยผลิตจากไฮโดรเจนและคาร์บอนไดออกไซด์ ที่ได้จากเทคโนโลยีการดักจับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ การใช้ประโยชน์และการกักเก็บคาร์บอนไดออกไซด์ (Carbon Capture Utilization and Storage: CCUS)

ด้านการประยุกต์ใช้ไฮโดรเจนในภาคการขนส่ง ปัจจุบันการเปลี่ยนผ่านจากพลังงานฟอสซิลไปสู่พลังงานสะอาด เป็นแนวโน้มสำคัญของอุตสาหกรรมยานยนต์ โดยยานยนต์พลังงานไฟฟ้าเป็นทางเลือกหลักที่ช่วยลดการปล่อยมลพิษ โดยแบ่งออกเป็น 2 ประเภทหลัก ได้แก่ Fuel Cell Electric Vehicle (FCEV) หรือ รถยนต์ไฟฟ้าเซลล์เชื้อเพลิง

และ Battery Electric Vehicle (BEV) หรือ รถยนต์ไฟฟ้าแบตเตอรี่ ซึ่งมีแนวทางการใช้พลังงานที่แตกต่างกัน โดย FCEV ใช้ไฮโดรเจนเป็นแหล่งพลังงาน โดยเปลี่ยนเป็นไฟฟ้าผ่านเซลล์เชื้อเพลิง ขณะที่ BEV ใช้พลังงานไฟฟ้าที่เก็บไว้ในแบตเตอรี่โดยตรง แต่ละเทคโนโลยีมีข้อดีและข้อจำกัดที่แตกต่างกันขึ้นอยู่กับลักษณะการใช้งาน

ส่วนการประยุกต์ใช้ไฮโดรเจนเป็นระบบกักเก็บพลังงาน (Energy Storage System: ESS)นั้น เทคโนโลยีที่ใช้ในการสะสมพลังงานที่ผลิตได้จากแหล่งต่างๆ โดยเฉพาะจากพลังงานหมุนเวียน เช่น แสงอาทิตย์ ลม และน้ำ เพื่อสำรองไว้ใช้ในช่วงเวลาที่แหล่งผลิตพลังงานไม่สามารถจ่ายไฟได้ตามความต้องการ

หนึ่งในเทคโนโลยีสำคัญที่ได้รับความสนใจสำหรับการกักเก็บพลังงานสะอาด คือ แบตเตอรี่ และ ไฮโดรเจน ซึ่งแต่ละเทคโนโลยีมีหลักการทำงานและข้อได้เปรียบที่แตกต่างกัน โดยระบบแบตเตอรี่(BESS)เหมาะสำหรับเก็บพลังงานระยะสั้นถึงปานกลาง (ตั้งแต่ไม่กี่ชั่วโมงถึงหลายชั่วโมง) เช่น
ระบบโซลาร์เซลล์ภายในบ้าน ระบบสำรองไฟระยะสั้น เป็นต้น แต่ไม่เหมาะสำหรับการเก็บพลังงานในระยะยาว เนื่องจากมีการคายประจุ(สูญเสียพลังงาน)และมีต้นทุนสูงเมื่อขยายขนาดการเก็บพลังงานขนาดใหญ่

ขณะที่ระบบไฮโดรเจน (HESS) เหมาะสำหรับการเก็บพลังงานระยะยาว หรือการเก็บพลังงานตามฤดูกาล(ตั้งแต่หลายสัปดาห์ถึงหลายเดือน)เพราะไม่มีการสูญเสียพลังงานในระหว่างที่เก็บพลังงานเป็นระยะเวลานาน ระบบสำรองไฟที่ต้องการความต่อเนื่องยาวนาน เช่น ศูนย์ข้อมูลขนาดใหญ่ โรงพยาบาล หรือระบบสำรองไฟในพื้นที่ห่างไกล ที่ต้องการสำรองไฟตั้งแต่หลายวันจนถึงหลายสัปดาห์ พื้นที่ที่ไม่เชื่อมต่อกับระบบไฟฟ้าหลัก (Off-grid) หรือพื้นที่ห่างไกลที่มีการใช้ พลังงานหมุนเวียน เช่น พลังงานแสงอาทิตย์ หรือ พลังงานลม ที่ผลิตได้ในฤดูหนึ่งและเก็บไว้ใช้ในฤดูถัดไป ระบบไฮโดรเจนจึงเป็นตัวเลือกที่ดีที่สุด เนื่องจากแบตเตอรี่อาจไม่คุ้มค่าทางเศรษฐกิจในกรณีนี้

สำหรับระบบกักเก็บพลังงาน แนวทางที่มีความยั่งยืนมากที่สุด คือ การผสมผสานเทคโนโลยีเข้าด้วยกันอย่างเหมาะสม โดยใช้แบตเตอรี่เพื่อรองรับความต้องการพลังงานในช่วงสั้นถึงกลาง และใช้เทคโนโลยีไฮโดรเจนในการเพิ่มเสถียรภาพของระบบในระยะยาว ซึ่งจะตอบโจทย์การใช้งานในพื้นที่
ที่อยู่นอกระบบสายส่งหลักหรือ off-grid

นโยบายภาครัฐกับการส่งเสริมไฮโดรเจน

ประเทศไทยตระหนักถึงบทบาทของไฮโดรเจนในระบบพลังงานที่ยั่งยืน กระทรวงพลังงานได้กำหนดแนวทางการพัฒนาพลังงานไฮโดรเจนสอดคล้องกับยุทธศาสตร์ 4 ด้าน ได้แก่ 1.พัฒนาตลาดและสร้างแรงจูงใจให้กับผู้ใช้ 2.ส่งเสริมการวิจัยและพัฒนาอุตสาหกรรม 3.พัฒนาโครงสร้างพื้นฐาน และ 4ปรับปรุงกฎระเบียบและมาตรฐาน

ทั้งนี้ได้แบ่งการดําเนินงานเป็น 3 ระยะ คือ ระยะสั้น (ค.ศ. 2025-2030) เตรียมความพร้อมพัฒนาโครงการนำร่อง จัดทํามาตรฐานความปลอดภัย
จัดทําแผน และศึกษารูปแบบธุรกิจใหม่ ทดสอบ ปรับปรุงระบบกักเก็บและขนส่ง

ระยะกลาง (ค.ศ. 2031-2040) การพัฒนาไฮโดรเจนเชิงพาณิชย์ในภาคพลังงาน ผสมไฮโดรเจน 5-10% ในระบบท่อส่งก๊าซธรรมชาติสำหรับการผลิตไฟฟ้า ส่งเสริมการลงทุน และสิทธิประโยชน์ด้านภาษีพัฒนาโครงข่ายระบบไฟฟ้าสีเขียว รองรับไฮโดรเจนสีเขียว และขยายสถานีไฮโดรเจนติดตาม ประเมินผล และปรับปรุงแก้ไขกฎระเบียบที่เกี่ยวข้อง

ระยะยาว (ค.ศ. 2041-2050) มุ่งสู่ Carbon Neutrality และ Net Zero Emissions ผสมไฮโดรเจน 10-20% ในระบบท่อส่งก๊าซธรรมชาติสำหรับการผลิตไฟฟ้าพัฒนากลไกตรวจติดตาม ประเมิน และปรับปรุงแก้ไขโครงสร้างพื้นฐานพิจารณาภาษีคาร์บอนในโครงสร้างราคา พัฒนาแพลตฟอร์มและการซื้อขายคาร์บอนกำหนดมาตรฐานการขนส่ง FCEV และสถานีเติมไฮโดรเจน

กลุ่ม ปตท.กับบทบาทผู้นำด้านไฮโดรเจนของประเทศไทย

ในฐานะผู้นำด้านพลังงานของประเทศ กลุ่ม ปตท. เดินหน้าศึกษาและพัฒนาเทคโนโลยีด้านไฮโดรเจนอย่างจริงจัง โดยเล็งเห็นความสำคัญของการประยุกต์ใช้งานไฮโดรเจนในการลดการปลดปล่อยคาร์บอนไดออกไซด์รวมถึงโอกาสในการสร้างธุรกิจไฮโดรเจน

ในปี 2562 ได้จัดตั้ง Hydrogen Thailand Club ร่วมกับพันธมิตรภาครัฐและเอกชนเพื่อเตรียมความพร้อมและผลักดันเทคโนโลยีไฮโดรเจนให้กับประเทศไทย ปัจจุบันมีสมาชิก 54 บริษัท

ขณะที่ในปี 2565 ร่วมกับพันธมิตรติดตั้งสถานีนำร่อง Hydrogen Station สำหรับรถยนต์ไฟฟ้าเซลล์เชื้อเพลิงแห่งแรกของไทย อ.บางละมุง จ.ชลบุรี และ
นำ FCEV รุ่น Mirai ของ TOYOTA มาทดสอบการใช้งาน เพื่อศึกษาการใช้ไฮโดรเจนในภาคขนส่งของประเทศ

ปี 2566 ปตท.สผ. ชนะการประมูลการพัฒนาโครงการไฮโดรเจนสีเขียว ประเทศโอมาน รวมถึง PTT – RINA พัฒนาทดสอบการเผาไหม้ของการผสม Hydrogen กับก๊าซธรรมชาติ ในห้องปฏิบัติการของสถาบันนวัตกรรม ปตท.

ปี 2567 ร่วมกับพันธมิตรยกระดับ Hydrogen Thailand Club จัดตั้งเป็นสมาคมไฮโดรเจนแห่งประเทศไทย (Hydrogen Thailand Association) โดย
อยู่ในระหว่างการถ่ายโอนสมาชิกเข้าสู่สมาคม

และล่าสุด ปี 2568 ลงนามบันทึกข้อตกลงการพัฒนาธุรกิจและประยุกต์ใช้เทคโนโลยีไฮโดรเจนคาร์บอนต่ำของกลุ่ม ปตท. เพื่อมุ่งสู่เป้าหมาย Net-Zero

อย่างไรก็ตาม ปตท. วางแนวทางการดำเนินงานในอนาคต พร้อมให้การสนับสนุนข้อมูลแก่ภาครัฐ เพื่อพิจารณากำหนดให้ไฮโดรเจนและแอมโมเนีย
เป็นส่วนหนึ่งของ พระราชบัญญัติน้ำมันเชื้อเพลิง รวมทั้งศึกษาและประเมินผลกระทบ ของการผสมไฮโดรเจนในระบบท่อส่งก๊าซธรรมชาติ เพื่อนำเสนอข้อมูลเชิงเทคนิคให้ภาครัฐใช้ประกอบการตัดสินใจวางแผนดำเนินนโยบายด้านพลังงาน

นอกจากนี้ยังให้ข้อมูลเชิงเทคนิคและข้อเสนอแนะ สำหรับการปรับปรุงกฎหมายและกฎระเบียบด้านความปลอดภัยในการผลิตและใช้งานไฮโดรเจน และศึกษาความเป็นไปได้ในการประยุกต์ใช้ไฮโดรเจน ภายใน กลุ่ม ปตท. เพื่อสนับสนุนการลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจก และ เสริมสร้างความมั่นคง
ทางพลังงานอย่างยั่งยืน

การพัฒนาเทคโนโลยีไฮโดรเจนไม่ใช่เพียงเพื่อสิ่งแวดล้อม แต่ยังเป็นโอกาสทางเศรษฐกิจในการสร้างอุตสาหกรรมพลังงานใหม่ สร้างงานใหม่ และเสริมความมั่นคงด้านพลังงานของประเทศ ซึ่ง กลุ่ม ปตท. พร้อมขับเคลื่อนประเทศไทยให้ก้าวทันกระแสโลก และเป็นผู้นำในพลังงานสะอาดอย่างแท้จริง