Brown, Grey, Blue, and Green Hydrogen - สีไฮโดรเจน
เนื่องจากประชาชนทั่วโลกตระหนักถึงปัญหาโลกร้อน และหลายประเทศได้มีการออกนโยบายลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ CO2 โดยการหันมาใช้พลังงานสะอาด ซึ่ง ไฮโดรเจน เป็นหนึ่งในตัวเลือกที่มีบทบาทอย่างมากในการช่วยลดโลกร้อน ไม่ว่าจะด้านระบบการกักเก็บพลังงาน การขนส่ง ในอาคารบ้านเรือน หรือในอุตสาหกรรม
ซึ่งหลายๆคนอาจจะมีข้อสงสัยว่า ไฮโดรเจนที่ผลิตมาเนี่ย มันสามารถลดโลกร้อนได้จริงหรือ? ซึ่งในวันนี้ผมจะอธิบายว่าแหล่งที่มาของไฮโดรเจน โดยการแบ่งเป็น 3 สี น้ำตาล ฟ้า และเขียว ซึ่งเป็นศัพท์เทคนิคที่ถูกใช้อย่างแพร่หลายในอุสาหกรรมไฮโดรเจน และแต่ละสีนี้ก็จะช่วยโลกร้อนมากน้อยต่างกัน
ไฮโดรเจนแบ่งออกเป็น สีน้ำตาล สีฟ้า และสีเขียว ซึ่งเป็นศัพท์เทคนิค ที่ถูกใช้อย่างแพร่หลายในอุสาหกรรม
1. Brown (Grey) Hydrogen
วิธีหนึ่งในการผลิตก๊าซไฮโดรเจนคือ กระบวนการ Gasification หรือ Steam Methane Reforming (SMR) โดยเชื้อเพลิง (ไม่ว่าจะเป็น coal, fossil fuels, natural gas, etc.) ที่ใส่เข้าไปให้กับสารตั้งต้น (คาร์บอน ก๊าซออกซิเจน และน้ำ) จะได้สารผลิตภัณฑ์ เป็นก๊าซ H2 และ CO2 และการที่ผลิตภัณฑ์ไฮโดรเจนมี CO2 ผสมอยู่นั้น เรียกว่า ไฮโดรเจนสีน้ำตาล นั่นเอง
จะเห็นได้ว่าการเผาถ่านหินเป็นเชื้อเพลิงในการผลิตไฮโดรเจนนี้ ปล่อยก๊าซ CO2 ออกมาเป็นจำนวนเท่ากับก๊าซ H2 ที่ผลิตออกมา ดังนั้น วิธีการนี้จึงไม่ได้ช่วยลด Carbon Footprint แต่อย่างใด ถึงแม้จะใช้ H2 ที่เป็นพลังงานสะอาดก็ตาม
2. Blue Hydrogen
จากปัญหาของ Brown Hydrogen ถ้าเราต้องการให้ไฮโดรเจนมีความสะอาดมากขึ้น (Low-Carbon Hydrogen) เราจะนำ Brown Hydrogen ที่มีส่วนผสมของก๊าซ CO2 นั้นมาผ่านกระบวนการเคมีความร้อน (Thermochemical Process) โดยสารที่จะไปดึง CO2 ออกมาจาก Brown Hydrogen คือ Amine (RNH2) และผลลัพธ์ก็คือ ไฮโดรเจนที่บริสุทธิ์มากขึ้น และสามารถกักเก็บก๊าซ CO2 เพื่อไปใช้ประโยชน์ต่อไป ซึ่งแน่นอนว่า เทคโนโลยีไฮโดรเจนสีฟ้า หรือ Carbon Cature and Storage (CCS) ย่อมแพงกว่าสีน้ำตาล
ไฮโดรเจนที่ได้จากวิธีการนี้เรียกว่า ไฮโดรเจนสีฟ้า (Blue Hydrogen) จะสังเกตุเห็นว่า Blue Hydrogen ไม่ได้ทำให้ Carbon Footprint ลดลง เพียงแต่ไม่ได้ปล่อยก๊าซ CO2 ออกสู่บรรยากาศ และมีการกักเก็บก๊าซ CO2 ไว้ใช้ในภายภาคหน้า แต่ทั้งนี้ทั้งนั้น ไฮโดรเจนสีฟ้าก็เป็นพลังงานที่สะอาดมากกว่าไฮโดรเจนสีน้ำตาลครับ
3. Green Hydrogen
หากใช้เชื้อเพลิงเป็น Biomass หรือ Organic Waste แทนถ่านหินในกระบวนการ Gasification แล้วละก็ ผลิตภัณฑ์ (ก๊าซ H2 และ CO2) ที่ผลิตมานั้นจะมี Carbon Footprint เป็นศุนย์เนื่องจาก CO2 ที่ต้นไม้ดูดไปในช่วงชีวิตของมันจะมีค่าเท่ากับ CO2 ที่ปล่อยออกมาจากการเผาเพื่อผลิตไฮโดรเจน
หลังจากนั้นหากมีการใช้เทคโนโลยี CCS ในการกักเก็บก๊าซ CO2 และผลิตก๊าซไฮโดรเจนที่มีความบริสุทธิ์มากขึ้น จะทำให้ Carbon Footprint ติดลบ นั่นคือ การดึงก๊าซ CO2 กลับมาจากชั้นบรรยากาศ โดยไฮโดนเจนชนิดนี้เรียกว่า ไฮโดรเจนสีเขียว
นอกจากนั้นไฮโดรเจนยังสามารถถูกผลิตมาจาก ไฟฟ้าได้อีกโดยผ่านกระบวนการ Electrolysis ซึ่งมี 2 ประเภทที่นิยมกันคือ Proton-Exchange Membrane (PEM) และ Alkaline Water ซึ่ง ถ้ากระแสไฟฟ้าที่นำมาใช้นี้ถูกผลิตมาจาก Renewable Energy ไฮโดรเจนที่ถูกผลิตมาจะถูกเรียกว่า Green Hydrogen เช่นกัน และแน่นอนว่าหากไฟฟ้าที่ได้มา มาจากถ่านหิน ก็จะเป็น Brown Hydrogen ครับ
Green Hydrogen ช่วยปัญหาโลกร้อนได้มากที่สุด
Blue Hydrogen ช่วยได้รองมา
Brown Hydrogen ไม่ได้ช่วยปัญหาโลกร้อน
ถ้ามีคนพูดถึงสีต่างๆของก๊าซไฮโดรเจนมา คราวนี้เราก็เข้าใจแล้วนะครับว่าความแตกต่างของแต่ละสีคืออะไร และยังสามารถบอกความต่างของดีกรีในการช่วยปัญหาโลกร้อนของแต่ละสีได้อีกด้วย
ถ้าชอบโพสนี้ และอยากได้อัพเดทข้อมูลเกี่ยวกับเทคโนโลยี ในอนาคต ก็สามารถกด Follow ได้เลยนะครับบ :)
