เมื่อ “น้ำจืด” กลายเป็นข้อจำกัดของไฮโดรเจนสีเขียว ปัจจุบันหลายประเทศทั่วโลกกำลังเร่งเปลี่ยนผ่านจากการใช้เชื้อเพลิงฟอสซิลไปสู่พลังงานสะอาด ไม่ว่าจะเป็นพลังงานแสงอาทิตย์ (Solar Energy) หรือพลังงานลม (Wind Energy) เพื่อลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกและมุ่งสู่เป้าหมาย Net Zero Emission
อย่างไรก็ตาม พลังงานหมุนเวียนเหล่านี้มีข้อจำกัดสำคัญคือไม่สามารถผลิตไฟฟ้าได้อย่างต่อเนื่อง จึงจำเป็นต้องมีระบบกักเก็บพลังงานรองรับ ซึ่งแม้แบตเตอรี่จะสามารถตอบโจทย์การใช้งานในครัวเรือนหรือยานยนต์ไฟฟ้าได้ แต่สำหรับอุตสาหกรรมหนัก การผลิตความร้อนอุณหภูมิสูง หรือการบินระยะไกล ยังต้องการแหล่งพลังงานที่มีความหนาแน่นพลังงานสูงกว่า
ด้วยเหตุนี้ “ไฮโดรเจน” จึงถูกมองว่าเป็นเชื้อเพลิงแห่งอนาคต เนื่องจากมีความหนาแน่นพลังงานสูง น้ำหนักเบา และเมื่อถูกนำมาใช้งานจะปล่อยเพียงน้ำ (H₂O) เป็นผลพลอยได้เท่านั้น
ปัญหาของการผลิตไฮโดรเจนในปัจจุบัน
แม้ไฮโดรเจนจะเป็นพลังงานสะอาดที่มีศักยภาพสูง แต่กระบวนการผลิตยังคงเผชิญความท้าทายสำคัญ 2 ประการ ได้แก่
1. การปล่อยคาร์บอนจากกระบวนการผลิต
วิธีผลิตไฮโดรเจนที่นิยมในปัจจุบันคือการแยกไฮโดรเจนจากก๊าซมีเทน (Methane Dehydrogenation) ซึ่งมีต้นทุนต่ำ แต่ยังคงปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ออกสู่บรรยากาศ
2. การใช้น้ำจืดปริมาณมหาศาล
อีกวิธีหนึ่งคือกระบวนการอิเล็กโทรลิซิส (Electrolysis) ซึ่งใช้ไฟฟ้าแยกน้ำออกเป็นไฮโดรเจนและออกซิเจน หากใช้พลังงานจากแหล่งหมุนเวียนก็จะสามารถผลิต “Green Hydrogen” ได้อย่างแท้จริง
อย่างไรก็ตาม การผลิตไฮโดรเจนด้วยวิธีนี้ต้องใช้น้ำจืดจำนวนมาก โดยการผลิตไฮโดรเจนเพียง 1 กิโลกรัม จำเป็นต้องใช้น้ำจืดมากกว่า 32 ลิตร ซึ่งอาจสร้างแรงกดดันต่อทรัพยากรน้ำในอนาคต โดยเฉพาะในพื้นที่ที่ขาดแคลนน้ำ
Hychor กับแนวคิดผลิตไฮโดรเจนจากน้ำทะเลโดยตรง
บริษัท Hychor ซึ่งเป็นบริษัท Spin-off จากมหาวิทยาลัย Aberdeen ประเทศสหราชอาณาจักร ได้พัฒนาเทคโนโลยีใหม่ที่สามารถใช้น้ำทะเลโดยตรงในการผลิตไฮโดรเจนสีเขียว โดยไม่ต้องผ่านกระบวนการแยกเกลือ (Desalination) ก่อนใช้งาน
แนวคิดดังกล่าวเกิดจากงานวิจัยของ Jani Shibuya ผู้ก่อตั้งและ CEO ของบริษัท ซึ่งศึกษาด้านตัวเร่งปฏิกิริยาไฟฟ้า (Electrocatalyst) ระบบ Flow Battery และเทคโนโลยีการแยกเกลือระหว่างการศึกษาระดับปริญญาเอก
ความท้าทายของการใช้น้ำทะเลในระบบ Electrolysis
ปัญหาหลักของการนำน้ำทะเลเข้าสู่กระบวนการ Electrolysis โดยตรง คือการเกิดก๊าซคลอรีน (Chlorine Gas)
ก๊าซคลอรีนมีคุณสมบัติกัดกร่อนสูง สามารถทำลายอุปกรณ์ Electrolyzer ได้อย่างรวดเร็ว ส่งผลให้ระบบมีอายุการใช้งานสั้นและต้นทุนการบำรุงรักษาสูง
แม้ว่าจะมีเทคโนโลยีที่ช่วยลดการเกิดคลอรีนได้ แต่ก็มักต้องใช้วัสดุพิเศษหรือสารเติมแต่งเพิ่มเติม ส่งผลให้ต้นทุนการผลิตสูงขึ้นตามไปด้วย
พลิกแนวคิดใหม่ ใช้เกลือในน้ำทะเลให้เป็นประโยชน์
แทนที่จะพยายามกำจัดเกลือออกจากน้ำทะเล Hychor เลือกออกแบบระบบ Electrolyzer ใหม่ทั้งหมด โดยใช้ประโยชน์จากเกลือที่มีอยู่ในน้ำทะเลเพื่อช่วยเพิ่มการนำไฟฟ้าภายในระบบ
แม้ว่ารายละเอียดทางเทคนิคยังไม่ได้เปิดเผยทั้งหมด เนื่องจากอยู่ระหว่างการยื่นจดสิทธิบัตร แต่บริษัทระบุว่าเทคโนโลยีดังกล่าวไม่จำเป็นต้องใช้สารเคมีเพิ่มเติม และไม่ก่อให้เกิดผลพลอยได้ที่เป็นอันตรายต่อสิ่งแวดล้อม
นอกจากนี้ กระบวนการของ Hychor ยังไม่มีการสร้างน้ำเกลือเข้มข้น (Brine) ปริมาณมากเหมือนระบบ Desalination ทั่วไป โดยความเข้มข้นของน้ำทะเลหลังผ่านกระบวนการเพิ่มขึ้นไม่ถึง 1% ทำให้สามารถปล่อยกลับคืนสู่ทะเลได้อย่างปลอดภัย
โอกาสใหม่ของการผลิตพลังงานสะอาดนอกโครงข่ายไฟฟ้า
Hychor วางแผนเริ่มโครงการนำร่องในปี 2027 โดยมุ่งเน้นการติดตั้งระบบผลิตไฮโดรเจนในพื้นที่ชายฝั่งทะเลและพื้นที่นอกโครงข่ายไฟฟ้า (Off-Grid)
หากเทคโนโลยีดังกล่าวสามารถใช้งานได้จริงในเชิงพาณิชย์ จะช่วยลดต้นทุนการผลิตไฮโดรเจนสีเขียว ลดการพึ่งพาน้ำจืด และเปิดโอกาสให้พื้นที่ชายฝั่งทั่วโลกสามารถผลิตเชื้อเพลิงสะอาดได้จากทรัพยากรที่มีอยู่แล้วตามธรรมชาติ
บทสรุป
หนึ่งในอุปสรรคสำคัญของ Green Hydrogen ในปัจจุบันคือการใช้น้ำจืดจำนวนมากและต้นทุนการผลิตที่ยังสูง เทคโนโลยีของ Hychor จึงเป็นอีกหนึ่งนวัตกรรมที่น่าจับตามอง เพราะสามารถผลิตไฮโดรเจนจากน้ำทะเลได้โดยตรง ลดขั้นตอนการแยกเกลือ ลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม และอาจกลายเป็นกุญแจสำคัญในการผลักดันเศรษฐกิจไฮโดรเจนของโลกในอนาคต
สำหรับภาคอุตสาหกรรม พลังงาน และการขนส่ง เทคโนโลยีลักษณะนี้อาจเป็นจุดเปลี่ยนสำคัญที่ทำให้ “ไฮโดรเจนสีเขียว” ก้าวจากแนวคิดสู่การใช้งานจริงได้อย่างแพร่หลายมากขึ้นในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า
แล้วพบกับสาระดีๆแบบนี้ทางด้านงานช่าง งานวิศวกรรม และอุตสาหกรรมได้ที่ นายช่างมาแชร์ นะครับ
Website: www.naichangmashare.com
Facebook: https://www.facebook.com/naichangmashare/
Blockdit : https://www.blockdit.com/naichangmashare
Instragram: https://www.instagram.com/naichangmashare/
Twitter: https://twitter.com/naichangmashare
Youtube:https://www.youtube.com/@naichangmashare
TikTok : https://www.tiktok.com/@naichangmashare
#นายช่างมาแชร์ #hydrogen #technology
