Green Hydrogen – พลังงานที่ปราศจากคาร์บอน

Hydrogen พลังงานสะอาดที่สามารถเผาไหม้โดยไม่มีการปล่อยคาร์บอน และยังเป็นแหล่งพลังงานหมุนเวียนโดยสามารถแยก Hydrogen ได้จากน้ำ (H2O) ด้วยกระบวนการ Electrolysis โดยแยกอะตอมของ Hydrogen ออกจากโมเลกุลของ Oxygen

Green Hydrogen ทำขึ้นมาอย่างไร

องค์ประกอบของกระบวนการ Electrolysis ต้องการ น้ำ เครื่อง Electrolyzer และกระแสไฟฟ้า ซึ่งหากกระแสไฟฟ้านั้นมาจากแหล่งพลังงานหมุนเวียน ดังนั้น Hydrogen ที่ผลิตได้จึงเรียกว่าเป็น Green Hydrogen

แต่อย่างไรก็ตามปริมาณการผลิต Green Hydrogen เป็นเพียง ๑% ของปริมาณการผลิต Hydrogen ที่ผลิตขึ้นในแต่ละปี เนื่องจากกระบวนการ Electrolysis มีราคาแพงดังนั้นตลาดของเครื่อง Electrolyzers จึงเล็กมาก เมื่อเทียบกับกระบวนการทางอุตสาหกรรมอื่นๆ

การใช้งาน Green Hydrogen

Green hydrogen สามารถใช้ร่วมกับก๊าซธรรมชาติ ในการเผาไหม้ในโรงฟ้าพลังงานความร้อน หรือใช้ในการผลิตความร้อน และสามารถใช้ทดแทน Industrial Hydrogen (Blue Hydrogen) ที่ผลิตมาจากก๊าซธรรมชาติ แต่การใช้พลังงาน Hydrogen ก็ยังมีความยุ่งยาก เพราะการเก็บรักษาและการขนส่งทำได้ยาก และด้วยคุณสมบัติที่ติดไฟได้ง่ายมาก จึงต้องการพื้นที่เพื่อเก็บรักษาเพิ่มมากขึ้น และยังมีคุณสมบัติทำให้ท่อเหล็กเปราะแตก จึงต้องใช้ท่อชนิดพิเศษในการเดินระบบท่อส่งแก็ส และกระบวนการอัดความดันหรือลดอุณหภูมิให้อยู่ในรูปของเหลวยังต้องการใช้พลังงานในระดับสูง ซึ่งทำให้ต้องพิจารณาถึงความคุ้มค่าของการใช้ Green Hydrogen

Green Hydrogen แพงแค่ไหน

International Energy Agency (IEA) ได้ประเมินราคาของ Green Hydrogen ไว้ที่ USD$๓ – $๗.๕๐ ต่อกิโลกรัม เทียบกับกระบวนการ Steam Methane Reformation ซึ่งมีต้นทุนอยู่ที่ $๐.๙๐ – $๓.๒๐ ต่อกิโลกรัม ซึ่ง Green Hydrogen มีราคาที่แพงกว่ามาก โดยราคาของ electrolyzer ควรจะต้องลดราคาลงมาเพื่อให้ราคาของ Green Hydrogen ลดลงมาได้ ซึ่งอาจจะต้องใช้เวลาและจะต้องมีปริมาณความต้องการที่มากขึ้นด้วย โดย IEA ได้ประเมินว่า ราคาของ ectrolyzer จะลดลงมาครึ่งหนึ่งในช่วงปี ๒๐๔๐ จากราคาในปัจจุบันที่ $๘๔๐ ต่อ kilowatt อีกหนึ่งข้อจำกัดของ green hydrogen คือ ความต้องการพลังงานหมุนเวียนที่มีราคาถูกปริมาณมาก เนื่องจากการสูญเสียเชิงพลังงานในกระบวนการ electrolysis โดยบริษัท Shell ได้ประเมินประสิทธิภาพของ electrolyzer ไว้ที่ประมาณ ๖๐-๘๐%

ข้อสังเกต – ประเด็นที่น่าติดตาม

ถึงแม้กลุ่มผู้เชียวชาญมีความเห็นพ้องกันว่า เราไม่สามารถบรรลุเป้าหมาย decarbonized ได้อย่างสมบูรณ์ในระยะยาวถ้าปราศจาก Green Hydrogen ซึ่งการผลิต Green Hydrogen ต้องการพลังงานหมุนเวียนเป็นปริมาณมาก โดย International Renewable Energy Agency (IRENA) ได้ประเมินว่าโลกต้องการ Green Hydrogen คิดเป็นหน่วยพลังงานสูงถึง ๑๙ exajoules ในระบบพลังงานในปี ๒๐๕๐ โดยคิดเป็นปริมาณมวลของ Green Hydrogen สูงถึง ๑๓๓.๘ – ๑๕๘.๓ ล้านตันต่อปี ซึ่ง IRENA ได้คาดการณ์ว่าการเติบโตของพลังงานลมและแสงอาทิตย์ จะต้องมีอัตราการเพิ่มขึ้นเร็วกว่าในปัจจุบันอีก ๖ เท่า โลกจึงจะบรรลุเป้าหมายตามความตกลงปารีส ในปัจจุบันนี้ ปริมาณ Hydrogen ที่จำหน่ายเพื่อการใช้งานผลิตจากก๊าซธรรมชาติ และกระบวนการ Carbon Capture and Utilizations (CCUs) ซึ่งเรียกว่า Blue Hydrogen

บริษัทน้ำมันหลายแห่งมีศักยภาพในการผลิต Green Hydrogen และได้มีแผนที่จะดำเนินการแล้วบ้าง เช่น Shell Netherland ได้ยืนยันที่จะร่วมดำเนินการกับ Eneco โดยจะยื่นขอสัมปทานการผลิตไฟฟ้าจากโครงการ offshore wind เพื่อทำการผลิต Hydrogen และ บริษัท Lightsource ผู้ผลิตไฟฟ้าจากพลังงานแสงอาทิตย์ในเครือของ BP ได้มีแผนที่จะลงทุนสร้างโรงงาน Hydrogen ในออสเตรเลีย ขนาด ๑.๕ GW โดยจะใช้พลังงานลมและแสงอาทิตย์

ที่มา https://bit.ly/3fT0TH4

Write a comment