จะดีกว่าไหม ถ้ารถยนต์มีเชื้อเพลิงอื่นทดแทนน้ำมัน ที่นอกจากจะไม่ปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) แล้ว ยังใช้เวลาเติมเพียง 3-4 นาที ประหยัดเวลาใกล้เคียงกับน้ำมันด้วย ยิ่งไปกว่านั้น ยังสามารถนำไปใช้เป็นเชื้อเพลิงสะอาดในการผลิตไฟฟ้าและเป็นเชื้อเพลิงในภาคอุตสาหกรรมได้ด้วย
เชื้อเพลิงที่กล่าวถึงและกำลังเป็นความหวังของอนาคตก็คือ เชื้อเพลิง “ไฮโดรเจน” (H2) ซึ่งถูกคิดค้นเพื่อใช้งานมาตั้งแต่ศตวรรษที่ 18 โดยไฮโดรเจนมี น้ำ (H2O) เป็นสารประกอบไฮโดรเจนที่มีมากที่สุดในโลก จึงเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม และจะช่วยผลักดันเป้าหมายการลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกของโลกได้อย่างมีนัยสำคัญ
ปัจจุบันหลายประเทศอยู่ระหว่างการดำเนินการอย่างจริงจังเพื่อการทดสอบและทดลองนำไฮโดรเจนมาใช้ประโยชน์ เช่น ประเทศเยอรมนี ที่กำหนดเป้าหมายการปล่อยก๊าซเรือนกระจกสุทธิเป็นศูนย์ ( Net Zero) ในปี ค.ศ. 2045 ได้ร่วมมือกับรัสเซีย นำไฮโดรเจนที่ผลิตได้ ส่งผ่านท่อมายังเยอรมนี และเปิดให้บริการรถไฟฟ้าพลังงานไฮโดรเจนเป็นครั้งแรกของโลก ทดแทนรถไฟที่ใช้น้ำมันดีเซล โดยวิ่งได้รวม 1,000 กิโลเมตรต่อไฮโดรเจน 1 ถัง ความเร็วสูงสุด 140 กิโลเมตรต่อชั่วโมง
ส่วนประเทศญี่ปุ่น กำหนดเป้าหมาย Net Zero ในปี ค.ศ. 2050 โดยค่ายรถยนต์ Honda ได้ทดสอบ Data Center ใช้พลังงานไฮโดรเจน ส่วนค่ายรถยนต์ ISUZU นำรถบรรทุกที่ใช้พลังงานไฮโดรเจนมาทดลองวิ่งใช้งานจริงในญี่ปุ่น ก่อนเตรียมเปิดขายในปี ค.ศ. 2027 และประเทศฝรั่งเศส ที่มีเป้าหมาย Net Zero ในปี ค.ศ. 2050 เช่นกัน ก็มีบริษัท Pragma Industries ได้ผลิตจักรยานพลังงานไฮโดรเจน และบริษัท Compagnie Fluvial de Transport ก็เริ่มใช้เรือพลังงานไฮโดรเจนในการขนส่งสินค้าเชิงพาณิชย์
ขณะที่ค่ายรถยนต์ TOYOTA ได้คิดค้นเซลล์พลังงานไฮโดรเจนรูปแบบใหม่ โดยการพัฒนาถังไฮโดรเจนพกพาขนาดกะทัดรัด เท่าถังแก๊ส สามารถถือไปมาด้วยสองมือ พร้อมถอดเปลี่ยนและบรรจุในรถยนต์เพื่อนำไปใช้งานได้ทันที ลดปัญหาการลงทุนสร้างสถานีเติมไฮโดรเจน เพราะสามารถเปลี่ยนเองได้ สะดวกต่อการพกพาและการเดินทางระยะไกล ส่วนค่ายรถยนต์ BMW มีแผนเปิดตัวรถยนต์ไฟฟ้าเซลล์เชื้อเพลิง (FCEV) ในปี ค.ศ. 2028 หรือในอีก 4 ปีข้างหน้าโดยใช้รถต้นแบบ BMW X5 SUV ที่จะใช้เชื้อเพลิงไฮโดรเจน โดยมีถังขนาด 700 บาร์ จำนวน 2 ถัง ทำจากพลาสติกเสริมคาร์บอนไฟเบอร์ (CFRP) ซึ่งจะบรรจุไฮโดรเจนได้ 6 กิโลกรัม วิ่งได้ระยะทาง 513 กิโลเมตร และข้อดีของ FCEV คือใช้เวลาเติมเชื้อเพลิงเพียง 3-4 นาทีเท่านั้น แต่ความท้าทายคือ โครงสร้างพื้นฐานสถานีเติมเชื้อเพลิงยังมีไม่มากและต้องลงทุนสูง ซึ่งในอนาคตจะขยายความร่วมมือกับประเทศอื่นๆ ในการลงทุนพัฒนาต่อไป
ในส่วนของประเทศไทย ทาง บริษัท ปตท. จำกัด (มหาชน) (PTT) ก็ได้ติดตามความเคลื่อนไหวของเทคโนโลยีไฮโดรเจนมาอย่างต่อเนื่อง ตั้งแต่ปี 2562 กลุ่ม ปตท. จัดตั้ง Hydrogen Thailand Club ร่วมกับพันธมิตรภาครัฐและเอกชน เพื่อเตรียมความพร้อมและผลักดันเทคโนโลยีไฮโดรเจนให้กับประเทศไทย ปัจจุบันมีสมาชิก 54 บริษัท นอกจากนั้น ปตท. ยังได้ร่วมกับ บริษัท ปตท.น้ำมันและการค้าปลีก จำกัด (มหาชน) (OR) บางกอกอินดัสเทรียลแก๊ส จำกัด (BIG) และ บริษัท โตโยต้า มอเตอร์ ประเทศไทย จำกัด (TMT) ติดตั้งสถานีนำร่อง Hydrogen Station สำหรับรถยนต์ไฟฟ้าเซลล์เชื้อเพลิงแห่งแรกของไทย ณ อ.บางละมุง จ.ชลบุรี เพื่อศึกษาการใช้ไฮโดรเจนในภาคขนส่งของประเทศ และต่อมาร่วมกันเพิ่มขีดความสามารถ Hydrogen Station รองรับรถบรรทุกขนส่งและรถหัวลาก
นอกจากนั้น ปตท. ยังได้ร่วมมือกับ ASEAN Engineering Integration (RINA) พัฒนาและทดสอบการผสม Hydrogen ในก๊าซธรรมชาติ รองรับการพัฒนาการใช้ไฮโดรเจนเป็นเชื้อเพลิงในอนาคต และยังเป็นการสร้างโอกาสทางธุรกิจในการพัฒนาห้องปฏิบัติการของสถาบันนวัตกรรม ปตท. หรือ PTT Innovation Institute (InI) ให้เป็นศูนย์ปฏิบัติการการให้บริการเชิงเทคนิคในการใช้ไฮโดรเจนเป็นเชื้อเพลิงของประเทศไทยด้วย ขณะที่อีกด้านหนึ่ง บริษัท ปตท.สำรวจและผลิตปิโตรเลียม จำกัด (มหาชน) หรือ ปตท.สผ. ก็ได้ชนะการประมูลโครงการพัฒนาไฮโดรเจนสีเขียว ที่ประเทศโอมาน
สำหรับไฮโดรเจนนั้น ถือว่ามีคุณสมบัติพิเศษในตัวเอง เพราะเป็นได้ทั้ง 3 สถานะ คือของแข็ง ของเหลว และก๊าซ โดยจะเปลี่ยนสถานะไปตามอุณหภูมิและแรงดัน นอกจากนี้ยังไม่มีสี ไม่มีกลิ่น มีการเผาไหม้ที่สะอาด ไม่ปล่อยมลพิษ และนำไปใช้เป็นพลังงานได้หลากหลาย โดยไฮโดรเจนสามารถผลิตได้จากแหล่งวัตถุดิบหลายประเภท ทำให้มีการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) ในปริมาณที่ต่างกันไปด้วย จึงมีการกำหนดสีของไฮโดรเจนเพื่อบ่งบอกถึงความสะอาด ได้แก่
ไฮโดรเจนสีน้ำตาล ใช้ถ่านหินเป็นวัตถุดิบในกระบวนการผลิต ผ่านกระบวนการแปรสภาพเป็นก๊าซ (Gasification) เป็นกระบวนการที่ปล่อย CO2 มากที่สุด
ไฮโดรเจนสีเทา ใช้ก๊าซธรรมชาติเป็นวัตถุดิบในกระบวนการผลิต ผ่านกระบวนการเปลี่ยนรูปสารไฮโดรคาร์บอนด้วยไอน้ำ มีการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์
ไฮโดรเจนสีฟ้า ผลิตจากก๊าซธรรมชาติ แต่ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่เกิดขึ้นในกระบวนการผลิตจะถูกกักเก็บด้วยเทคโนโลยีการดักจับและการจัดเก็บคาร์บอน (Carbon Capture and Storage : CCS)
ไฮโดรเจนสีชมพู ใช้พลังงานไฟฟ้าจากเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ นำมาผ่านกระบวนการแยกไฮโดรเจนออกจากน้ำ (water Electrolysis)
ไฮโดรเจนสีเขียว ใช้พลังงานไฟฟ้าจากพลังงานหมุนเวียน เช่น พลังงานแสงอาทิตย์ หรือ ลม นำมาผ่านกระบวนการแยกไฮโดรเจนออกจากน้ำ
ไฮโดรเจนสีเขียวซึ่งมีความสะอาดที่สุดและเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม ปัจจุบันจะมีการผลิตเพียง 5% ของปริมาณไฮโดรเจนที่ใช้งานกันทั่วโลก และยังมีราคาแพงแต่ก็เป็นที่คาดหมายว่าไฮโดรเจนสีเขียวนี้จะเข้ามามีบทบาทอย่างมากในด้านพลังงานหลังปี ค.ศ. 2030 เป็นต้นไป และคาดว่าราคาของไฮโดรเจนสีเขียวก็อาจจะถูกกว่าไฮโดรเจนสีเทาในอนาคตอีกด้วย
ราคาไฮโดรเจนสีเขียวมีแนวโน้มลดลง เนื่องจากต้นทุนเทคโนโลยี Water Electrolysis มีราคาต่ำลงกว่า 40-50% ในช่วง 5 ปีที่ผ่านมา (2558-2562) และราคาต้นทุนไฟฟ้าจากพลังงานหมุนเวียนมีแนวโน้มลดลง โดยค่าเฉลี่ยราคาต้นทุนไฟฟ้าจากโซลาร์เซลล์และพลังงานลม ลดลงกว่า 40-90% ในรอบ 10 ปี ที่ผ่านมา (2553-2563) ปัจจุบันไฮโดรเจนสีเขียวที่ผลิตได้ทั่วโลก ราคาประมาณ 1.6-10.0 เหรียญสหรัฐฯ ต่อกิโลกรัม ขึ้นอยู่กับราคาค่าไฟฟ้าจากพลังงานหมุนเวียนของแต่ละประเทศ และขนาดกำลังการผลิตของ Electrolyzer
สำหรับประเทศไทยก็มีความเป็นไปได้ในการใช้ประโยชน์จากเชื้อเพลิงไฮโดรเจนเพื่อลดการปล่อยคาร์บอนใน 3 ภาคส่วนหลัก คือ ภาคอุตสาหกรรม โดยกลุ่มอุตสาหกรรมที่มีการใช้พลังงานความร้อนสูง เช่น อุตสาหกรรมเหล็กและเหล็กกล้า อะลูมิเนียม ซีเมนต์ เคมีภัณฑ์ การกลั่นน้ำมัน ต่อมา คือ ภาคการผลิตไฟฟ้า ที่ใช้เป็นเชื้อเพลิงโดยตรง หรือนำไปผสมกับก๊าซธรรมชาติในการผลิตไฟฟ้าด้วยกังหันก๊าซใช้ไฮโดรเจนผ่านกระบวนการเผาไหม้โดยตรงหรือผลิตพลังงานไฟฟ้าจากเทคโนโลยีเซลล์เชื้อเพลิง และ ภาคการขนส่ง ที่สามารถนำไปใช้ในการปรับปรุงประสิทธิภาพน้ำมันปิโตรเลียมสำหรับเครื่องยนต์สันดาปภายใน หรือใช้เป็นเชื้อเพลิงโดยตรงในรถยนต์ไฟฟ้าเซลล์เชื้อเพลิง รวมถึงรถโดยสารและรถบรรทุก
โดยนโยบายของภาครัฐมีแนวทางพัฒนาและส่งเสริมการใช้ไฮโดรเจนของประเทศไทยสอดคล้องกับยุทธศาสตร์ 4 ด้าน ได้แก่ พัฒนาตลาดและสร้างแรงจูงใจให้กับผู้ใช้ ส่งเสริมการวิจัยและพัฒนาอุตสาหกรรม พัฒนาโครงสร้างพื้นฐาน และปรับปรุงกฎระเบียบและมาตรฐาน
ส่วนแผนดำเนินงานแบ่งเป็น 3 ระยะคือ ระยะสั้น (พ.ศ. 2563-2573) เตรียมความพร้อมทั้งด้านโครงการนำร่องและจัดทำแผนและศึกษารูปแบบธุรกิจใหม่ ระยะกลาง (พ.ศ. 2574-2583) การพัฒนาไฮโดรเจนเชิงพาณิชย์ในภาคพลังงาน แบ่งเป็น การผสมไฮโดรเจน 10-20% ในระบบท่อและรถยนต์ FCEV พัฒนาโครงสร้างพื้นฐานและขยายสถานีไฮโดรเจน ส่งเสริมการลงทุนและสิทธิประโยชน์ด้านภาษี และจัดทำกฎระเบียบ มาตรฐานคุณภาพก๊าซฯ และสถานีกักเก็บ ส่วนระยะยาว (พ.ศ. 2584-2593) มุ่งสู่ Carbon Neutrality และ Zero Emissions ได้แก่ การผสมไฮโดรเจน 25-75% ในระบบท่อและรถยนต์ FCEV กำหนดโครงสร้างราคา พัฒนาแพลตฟอร์มและการซื้อขายคาร์บอน พัฒนาโครงสร้างพื้นฐาน และขยายสถานีไฮโดรเจน สร้างโครงข่าย RE-power รองรับไฮโดรเจนสีเขียว และกำหนดมาตรฐานการขนส่ง FCEV และสถานีเติมไฮโดรเจน
เมื่อเปรียบเทียบระหว่างรถยนต์ไฟฟ้าเซลล์เชื้อเพลิง (FCEV) กับยานยนต์ไฟฟ้า ( EV) พบว่า ไฮโดรเจนสามารถผลิตจากพลังงานหมุนเวียน 100% จึงไม่มีการปล่อยมลพิษและเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม นอกจากนี้ FCEV ใช้ระยะเวลาในการเติมไฮโดรเจนใกล้เคียงกับการเติมน้ำมัน ขณะที่ EV ใช้ระยะเวลาในการชาร์จพลังงานไฟฟ้านานกว่า และด้วยต้นทุนที่เท่ากัน FCEV สร้างกระแสไฟฟ้าได้มากกว่า EV ถึง 3 เท่า จึงเหมาะใช้งานกับรถบรรทุก รถไฟ หรือรถที่ต้องการทำระยะทาง
แม้ปัจจุบัน “ไฮโดรเจน” ยังอยู่ในขั้นตอนการทดสอบและทดลอง แต่ก็เริ่มเห็นตัวอย่างการนำมาใช้ได้จริง และเป็นที่คาดหวังว่าไฮโดรเจนจะกลายเป็นพลังงานแห่งอนาคตที่จะช่วยให้โลกใบเก่ากลับมาเป็นโลกที่สะอาดขึ้น และเป็นพลังงานที่มีมากมายเพียงพอรองรับความต้องการใช้ของโลกได้อย่างปลอดภัยกับชีวิตผู้คนและสิ่งแวดล้อม แต่ความท้าทายในด้านราคาก็ยังเป็นโจทย์ที่อาจจะต้องรอเวลาของการพัฒนาเทคโนโลยี เพื่อให้เชื้อเพลิงไฮโดรเจนสามารถจับต้องได้เหมือนการใช้น้ำมันในปัจจุบัน ต่อไป
–
