ทำไม Hydrogen & Fuel Cell จึงเป็นพลังงานแห่งอนาคตของญี่ปุ่น
บทความโดย ทนงศักดิ์ วงษ์ลา
แผนพัฒนาพลังงาน (Basic Energy Plan) ฉบับใหม่ที่รัฐบาลญี่ปุ่นของนายชินโซ อาเบะ นายกรัฐมนตรี อนุมัติไปเมื่อวันที่ 3 กรกฎาคม 2561 ที่ผ่านมา มีเป้าหมายสำคัญหนึ่งที่จะเพิ่มสัดส่วนการใช้พลังงานหมุนเวียนผลิตไฟฟ้า อาทิ แสงอาทิตย์และลมเป็นแหล่งพลังงานสำคัญ ควบคู่ไปกับเทคโนโลยีแบตเตอรี่กักเก็บพลังงานและไฮโดรเจน เพื่อหวังลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกลงให้ได้ร้อยละ 80 ในปี 2593 เมื่อเทียบกับปริมาณการปล่อยในปี 2556
เมื่อถามว่า ทำไม Hydrogen & Fuel Cell จึงกลายเป็นพลังงานแห่งอนาคตของญี่ปุ่น ก็ตอบได้ว่าเพราะ Fuel Cells นั้นเป็นพลังงานสะอาดที่ยั่งยืน มีประสิทธิภาพ และส่งผลให้มีการลด CO2 ได้เป็นอย่างดี สามารถตอบโจทย์เป้าหมายตามแผนพัฒนาพลังงาน ฉบับใหม่
โดย Fuel Cell เป็นการใช้เชื้อเพลิงไฮโดรเจน และระบบที่ทำปฏิกิริยาระหว่าง Hydrogen กับ Oxygen ในอากาศ กำเนิดไฟฟ้าและความร้อน การทำปฏิกิริยาเคมีไฮโดรเจนกับออกซิเจน ทำให้เกิดน้ำร้อนมีประสิทธิภาพเปลี่ยนเป็นพลังงานไฟฟ้า ไปขับเคลื่อนมอเตอร์ และยังทำให้เกิดประสิทธิภาพในการใช้ความร้อนในการผลิตไฟฟ้า รวมทั้งยังทำให้เกิดประสิทธิภาพในกระบวนการผลิตอีกด้วย
ประสบการณ์ที่ผู้เขียนได้ร่วมเดินทางไปศึกษาดูงาน “World Smart Energy Week 2019” ที่จัดขึ้นระหว่างวันที่ 27 กุมภาพันธ์ – 1 มีนาคม 2562 ที่ผ่านมา ณ Tokyo International Exhibition Center กรุงโตเกียว ประเทศญี่ปุ่น ซึ่งเป็นงานใหญ่ที่จัดแสดง 9 Theme หลัก คือ Hydrogen & Fuel Cell, Solar Cell/ Module, PV Systems, Rechargeable Battery, Smart Grid, Wind Energy, Biomass Power, Thermal Power และ Recycling of Renewable Energy Resources ก็พบว่าญี่ปุ่น ให้ความสำคัญกับเรื่อง Hydrogen & Fuel Cell ไม่น้อยไปกว่า Electric Vehicle : EV โดยในบูธของPanasonic Center ที่มีการจำลอง Life Style ในอนาคตของคนญี่ปุ่นนั้น ยังมีการบรรจุการใช้เชื้อเพลิงไฮโดรเจนในบ้านด้วย
คนไทยหลายคนยังมีความเชื่อว่า ไฮโดรเจน น่าจะอันตรายจากการติดไฟ หรืออันตรายกว่าเบนซิน แต่ความเป็นจริงแล้วจากการได้ดูงานและค้นคว้าเพิ่มเติม ไฮโดรเจนนั้น มีความปลอดภัยกว่าเชื้อเพลิงอื่นๆ ตราบใดที่มีการปฏิบัติตามมาตรฐานการบรรจุอย่างถูกต้อง เพราะไฮโดรเจนเป็นก๊าซเบา ระเหยเร็วในกรณีที่เกิดก๊าซรั่วไหล
ยานพาหนะที่ขับเคลื่อนด้วยระบบ Fuel Cell หรือ Fuel Cell Vehicle: FCV จะปลดปล่อย Zero pollution หรือมีมลพิษเท่ากับศูนย์ (0) คือไม่มี Co2 หรือก๊าซพิษอื่นๆ โดยจะปลดปล่อยเพียงน้ำออกมาเท่านั้น ว่ากันว่า FCV มีประสิทธิภาพมากกว่า 2 เท่า ของเครื่องยนต์เบนซิน ดังนั้น FCV เป็นทางเลือกสำคัญของสังคมยานยนต์ในอนาคต ที่รัฐบาลญี่ปุ่นให้การสนับสนุน
โดยกระทรวงสิ่งแวดล้อม (Ministry of Environment: MOE) ของญี่ปุ่นได้ประกาศส่งเสริมให้มีการใช้ Hydrogen ในหลายโครงการ เมื่อปี 2018 ดังนี้
-ส่งเสริมการใช้ไฮโดรเจนเป็นพลังงานพื้นฐานในชุมชน หรือร่วมกับการใช้พลังงานทดแทน
– ประเมินผลและตรวจสอบ การลด Co2 ในการใช้ Hydrogen
– ติดตามพฤติกรรมกิจกรรมนำร่องในภูมิภาค สังคมคาร์บอนต่ำ ในห่วงโซ่ของ Hydrogen
-ส่งเสริมการใช้ไฮโดรเจนเป็นพลังงานฐาน ส่งเสริมการใช้ไฮโดรเจนเพื่อสนับสนุนการดึงคาร์บอนจากโครงสร้างพื้นฐานของชุมชน
– การติดตั้งพลังงานทดแทนเป็นพลังงานฐานในสถานีไฮโดรเจน
– สนับสนุนการซ่อมบำรุงพลังงานทดแทนพื้นฐาน ในภูมิภาคที่มีสถานีไฮโดรเจนเป็นฐานในชุมชนจริง
– สนับสนุนอุตสาหกรรมยานยนต์ Fuel Cell ให้เป็นจริง ในการใช้ไฮโดรเจนเป็นพลังงานฐาน
-แบบจำลองแบบติดตั้งเดี่ยวและระบบส่งไฮโดรเจน
– แนะนำแบบติดตั้งระบบสนับสนุนพลังงาน และประกาศนโยบายให้มีการใช้ในแผ่นดินใหญ่ของประเทศและหมู่เกาะต่างๆ
นอกจากนี้ MOE ยังได้จัดทำกระบวนการ Life Cycle Assessment (LCA) Guideline และเครื่องมือในการคำนวณการลดก๊าซเรือนกระจกในกระบวนการผลิตไฟฟ้าอีกด้วย
รัฐบาลญี่ปุ่นยังมองว่า การส่งเสริมการใช้ไฮโดรเจนเป็นพลังงาน จะได้ประโยชน์ ในการลดปริมาณการใช้พลังงานในการผลิตโดยรวม เพราะ Fuel Cell สามารถผลิตพลังงาน โดยการทำปฏิกิริยาระหว่างไฮโดรเจนกับออกซิเจน ได้ดีกว่าการผลิตพลังงานจากเชื้อเพลิงโดยตรง ซึ่งต้องใช้ความร้อนเข้ามาช่วย
นอกจากนี้ ยังลดกระบวนการใช้คาร์บอนจากการผลิตพลังงาน เพราะการผลิตพลังงานของ Fuel Cellไม่มี CO2 ที่ปล่อยออกมา อีกทั้ง ยังแก้ปัญหาความไม่เสถียรในการใช้พลังงานทดแทนได้ โดยสามารถกักเก็บพลังงานได้เป็นระยะเวลานาน
ตัวอย่างของ บริษัท เซเว่น อีเลฟเว่น ประเทศญี่ปุ่น และบริษัท โตโยต้า มอเตอร์ คอร์ปอเรชั่น ที่ได้มีความร่วมมือกันแล้ว ในการดำเนินโครงการลดการปล่อยก๊าซ CO2 ด้วยการใช้ระบบเซลล์เชื้อเพลิง (Fuel Cell) ก็ยังเป็นสิ่งเน้นย้ำให้เห็นว่าพลังงานทางเลือกประภทนี้จะทวีความสำคัญมากขึ้นในอนาคต
โดยรายละเอียดของความร่วมมือในเบื้องต้นมีดังนี้
• Toyota จะส่งรถบรรทุกเชื้อเพลิงไฮโดรเจนมาใช้ในการช่วยขนส่งสินค้าให้กับ 7-11
• Toyota จะส่งเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่ใช้พลังงานจากเชื้อเพลิงไฮโดรเจนมาใช้ในร้าน 7-11 นั่นหมายความว่า การดำเนินการของ 7-11 หลังจากปีหน้าเป็นต้นไปจะใช้พลังงานหมุนเวียนแทบทุกขั้นตอน โดยจะขยายความร่วมมือนี้ไปในร้านสาขาต่างๆ ทั่วประเทศประมาณ 20% พร้อมทั้งคาดว่าจะช่วยลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ได้ถึง 27% ภายในปี 2030 (เปรียบเทียบกับปี 2013)
โดยรถบรรทุกพลังงานไฮโดรเจนที่ถูกพัฒนาโดย Toyota เพื่อใช้ขนส่งสินค้าไปยังสาขาต่าง ๆ ให้กับ 7-11 นั้นจะมีเซลล์เชื้อเพลิง (FC Generators) และแบตเตอรี่แบบชาร์จไฟได้ พร้อมทั้งมีสถานีเติมพลังงานไฮโดรเจน โดยรถหนึ่งคันได้ติดตั้งถังไฮโดรเจนจำนวน 3 ถัง น้ำหนักรวม 7 กิโลกรัม สามารถวิ่งได้ไกลถึง 200 กิโลเมตร ต่อการเติม 1 ครั้ง นอกจากนี้ยังมีระบบทำความเย็นที่ใช้พลังงานจาก Power Supply เพื่อให้อาหารและผลิตภัณฑ์ที่แช่แข็งมีความสดใหม่อยู่ตลอดเวลา
เราได้เห็นแล้วว่าญี่ปุ่นให้ความสำคัญกับHydrogen & Fuel Cell ว่าเป็นหนึ่งในเชื้อเพลิงแห่งอนาคต ที่ค่ายรถยนต์ใหญ่ๆ อย่างToyota และ Honda กำลังพัฒนารถยนต์รุ่นใหม่ๆ เป็นรถที่ขับเคลื่อนด้วย Fuel Cell เพื่อลดการใช้เชื้อเพลิงฟอสซิล ที่ปล่อยCo2 ก็ต้องติดตามดูว่ารัฐบาลชุดใหม่ของไทย จะมีแนวทางหรือนโยบายพลังงานด้านการขนส่ง เกี่ยวกับเรื่องนี้ มากน้อยแค่ไหน หรือจะมุ่งไปเฉพาะเรื่องของยานยนต์ไฟฟ้า หรือ EV อย่างที่รัฐได้มีมาตรการส่งเสริมออกมาก่อนหน้านี้
