23 ต.ค. 2022 เวลา 11:36 • วิทยาศาสตร์ & เทคโนโลยี
ไฮโดรเจน การเดิมพันของโตโยต้า ที่อาจเปลี่ยนโลก...
ในไทยนั้น ตอนนี้เราตื่นเต้นกับรถไฟฟ้าแบบ EV กันมาก ซึ่งน่าจะมีเหตุผลมาจากการส่งเสริมของรัฐบาล และรถจีนที่เข้ามาทำตลาดกันมากมายหลายรุ่น รวมถึงเทสล่า ที่จุดกระแสเรื่องนี้มานาน
แต่น่าสนใจว่าค่ายญี่ปุ่นแทบทุกค่าย ไม่ค่อยสนใจกับเรื่องนี้นัก เช่นเดียวกับในยุโรป ที่แม้จะผลิตขาย แต่ก็ยังดูไม่เต็มที่นัก และยังมีการวิจัยในพลังงานอื่นที่จะนำมาใช้อย่างต่อเนื่อง มากกว่าที่จะทุ่มเทให้ EV
...ทำไมถึงเป็นแบบนั้น?...
...และอะไรคือทางเลือก?...
โพสต์นี้ผมจะเล่าให้ฟัง โดยเอาแนวคิดของโตโยต้าค่ายรถอันดับหนึ่งของญี่ปุ่นซึ่งร่วมมือกับยักษ์ใหญ่เยอรมันอย่าง BMW มาเป็นแนวทางอ้างอิง
TOYOTA MIRAI โฉมล่าสุด ที่ทางโตโยต้าเอาจนิงเอาจังที่สุด ตั้งแต่ทำมา และคำว่า "มิไร" ในภาษาญี่ปุ่นนั้นแปลว่าอนาคต....มันจะสร้างอนาคตได้หรือไม่ เราต้องมาดูกัน
เครื่องยนต์สันดาปไฮโดรเจน จะเป็นตัวเปลี่ยนเกมส์...
ในขณะที่ค่ายจีนและสหรัฐ เห็นตรงกันว่าต้องเป็น EV
แต่ยักษ์ญี่ปุ่นและเยอรมันกลับเลือกพัฒนาเครื่องยนต์สันดาปภายในแบบดั้งเดิม เพียงแต่เปลี่ยนเชื้อเพลิง จากฟอสซิลเป็นไฮโดรเจน โดยมีโตโยต้าและBMW เป็นหัวขบวนในการวิจัยและพัฒนา
ที่จริง เครื่องยนต์สันดาปภายในด้วยไฮโดนเจนนั้น ไม่ใช่เพิ่งมี มันมีมานาน แต่ข้อจำกัดด้านเทคโนโลยีในอดีต ทำให้มันไม่สามารถใช้งานได้จริง หรือไม่สามารถทำตลาดในเชิงพาณิชย์ได้
1
ครั้นจะใช้เซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจนแบบปฏิกิริยาเคมีเต็มรูปแบบ มาผลิตไฟฟ้าป้อนมอเตอร์เพื่อขับเคลื่อนยานพาหนะจริงๆ ก็มีราคาสูงเกินไปอีก จึงไม่เป็นที่นิยมนัก
ดังนั้น ค่ายญี่ปุ่นและเยอรมันหลายเจ้า จึงเลือกที่จะกลับมาหาแนวคิดเครื่องสันดาปภายในด้วยไฮโดรเจน
ด้วยเทคโนโลยีที่ก้าวหน้าจากจุดกำเนิดไปมาก ทำให้ทุกอย่างสามารถเป็นไปได้ และเกิดขึ้นแล้วในปัจจุบัน เราเรียกสิ่งนี้ว่า FCEVs
...และมันกำลังเข้ามาในไทย ผ่านทางโตโยต้ารุ่น MIRAI ที่แปลว่า อนาคต เป็นรุ่นแรก ซึ่งจะวางขายเร็วๆนี้
...ในขณะที่เยอรมัน กลับเริ่มใช้เทคโนโลยีนี้กับขนส่งสาธารณะอย่างรถไฟก่อน โดยติดตั้งรับบนี้แทนเครื่องยนต์ดีเซล ในรถไฟบ้านเขาเอง
เยอรมันสองค่ายใหญ่ก็เอาด้วย อันนี้ของเบนซ์ ใช้ทำหัวลากรถบรรทุกเลย
มันทำงานอย่างไร?
ถ้าพูดแบบง่ายๆ มันก็คือรถใช้เครื่องยนต์แบบดั้งเดิม แค่เปลี่ยนจากเติมน้ำมัน ไปเติมไฮโดรเจนแทน
แต่ลึกกว่านั้น มันค่อนข้างสลับซับซ้อนกว่ามาก
แนวคิดจะคล้ายไฮ-บริด ของโตโยต้ามากกว่า ซึ่งน่าจะเป็นเหตุผลว่าทำไมทาง BMW เลือกโตโยต้าซึ่งเชี่ยวชาญระบบนี้ที่สุดเป็นพาร์ทเนอร์ในการพัฒนา
หลักการทำงานคือ...
- ใช้เครื่องยนต์สันดาปขนาดเล็กที่มีไฮโดรเจนเป็นเชื้อเพลิง มาสร้างกระแสไฟฟ้า ไม่ใช่ขับเคลื่อนรถโดยตรง
- นำกระแสไฟฟ้าที่ได้ ผ่านแบตเตอรี่ไฟฟ้าส่วนหนึ่ง และขับเคลื่อนมอเตอร์เพื่อขับเคลื่อนรถอีกส่วนหนึ่ง
- กำลังขับเคลื่อนหลักคือมอเตอร์ ไม่ใช่เครื่องยนต์ ดังนั้นจึงใช้เชื้อเพลิงน้อยกว่า คุ้มค่ากว่า ซึ่งในกรณีนี้คือไฮโดรเจน ที่ไม่มีวันหมดไปจากโลก
หลักๆก็จะประมาณนี้ เราจะเห็นว่ามันคล้ายรถไฮ-บริดของโตโยต้ามากทีเดียว และระบบการคืนพลังงานเมื่อถอนคันเร่ง อันเป็นเอกลักษณ์ก็ยังคงอยู่ นั่นก็ยิ่งทำให้การสูญเสียเชื้อเพลิงนั้นน้อยลงไปอีก
...นี่คือหลักการของมันโดยคร่าวๆ จะเห็นได้ว่า ถ้าเราใช้รถที่ขับเคลื่อนด้วยระบบนี้ มันก็จะไม่ต่างกับรถไฮบริดเลย ถ้าใครเคยใช้อยู่แล้ว ก็ยิ่งเคยชิน มันจะเหมือน แค่เปลี่ยนเชื้อเพลิงอย่างเดียวจริงๆ
มันดีกว่า EV ไหม?
เป็นคำถามที่ตอบยาก แต่เชื่อว่าคงอยากรู้กัน
คำตอบนี้ จะขึ้นอยู่กับว่าทำได้ดีขนาดไหนมากกว่า...
คือ ในทางเทคนิคแล้ว เป็นที่รู้กันมานานว่า ไฮโดรเจนนั้นจุดระเบิดได้สมบูรณ์กว่าเชื้อเพลิงฟอสซิลมาก แบบเทียบกันไม่ได้ ซึ่งนั่นหมายถึงประสิทธิภาพของเครื่องยนต์ที่เหนือกว่ามาก
( จรวดส่วนมากก็ไฮโดรเจนนี่ล่ะครับ )
1
แต่ปัญหาในอดีตคือเรื่องความปลอดภัย เพราะไฮโดรเจนนั้นไวไฟมากกว่าก๊าซธรรมชาติเสียอีก การรั่วไหลก็ควบคุมได้ยาก ใครนึกความไวไฟของมันไม่ออก ก็ให้ไปดูโศกนาฏกรรมเรือเหาะ Hindenburg นั่นล่ะ จะชัดเจนเลย
1
แถมในอดีตเทคโนโลยีเรายังต่ำ ไม่ดีพอที่จะบรรจุไฮโดรเจนในปริมาณมากพอที่จะใช้กับระบบขนส่งธรรมดาๆได้ หรือถึงได้ก็มีราคาสูงจนไม่สามารถใช้ในเชิงพาณิชย์ได้
แต่ปัจจุบันทุกอย่างเปลี่ยนไป เทคโนโลยีที่เจริญขึ้นทุกด้าน ทำให้เราควบคุมไฮโดรเจนได้ปลอดภัยมากขึ้น แถมบรรจุด้วยแรงดันสูงมากๆในรูปแบบของเหลวได้ในปริมาณมากๆ จุดอ่อนข้อนี้ของมันจึงน้อยลง
...ดังนั้น ถ้าถามว่ามันดีกว่า EV ไหม ก็ต้องบอกว่าดีกว่าแน่ ถ้าทำออกมาได้สมบูรณ์อย่างที่โฆษณาไว้ และมีศูนย์แยกก๊าซ เติมก๊าซที่มากพอ...
จุดเด่น...และทำไมต้องไฮโดรเจน
1
จุดเด่นมากๆคือมันสะอาด เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม และไม่มีวันหมด
เมื่อไฮโดรเจนถูกเผามันจะไม่เหลืออะไรเลย นอกจากไอน้ำมันจึงสะอาดมากๆ
1
ไม่มีวันหมด เพราะไฮโดรเจนมีมากมายมหาศาล เป็นก๊าซอย่างหนึ่งที่มีมากที่สุดในจักรวาล เราสามารถแยกมันออกจากน้ำได้ด้วยกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ และเพราะน้ำคือทรัพยากรหมุนเวียนที่ไม่มีวันหมด ต่างจากฟอสซิล ดังนั้นไฮโดรเจนจึงไม่มีวันหมดไปด้วยนั่นเอง
อีกอย่างคือประสิทธิภาพ ที่สูงกว่าฟอสซิลมาก
ส่วนข้อเสียนั้น ก็อาจเป็นเรื่องต้นทุนการผลิตตัวรถ และการแยกก๊าซ ซึ่งตรงนี้ผมมองว่าถ้าเวลาผ่านไปสักระยะก็น่าจะถูกลง เมื่อมีการผลิตมากๆนั่นเอง
ทำไมมันถึงสามารถเปลี่ยนโลกได้มากกว่า EV...?
คำตอบของเรื่องนี้ อยู่ที่การผลิตตัวรถและที่มาของกระแสไฟฟ้าที่ใช้ขับเคลื่อน
ในส่วนของ EV นั้น เราไม่เกี่ยงที่มาของกระแสไฟฟ้าที่จะมาชาร์จมัน ซึ่งถ้าเราใช้ EV แต่ยังใช้พลังงานฟอสซิลปั่นไฟฟ้า มันก็เท่ากับไม่มีอะไรเปลี่ยนแปลง เรายังพึ่งพาฟอสซิลมากเหมือนเดิม
และในรถแบบ EV นั้น สิ่งสำคัญที่สุดคือ แบตเตอรี่แบบลิเธียม ซึ่งแน่นอนว่า หากมีการผลิตแบตเตอรี่พวกนี้มากๆ มันก็ต้องมีการใช้ทรัพยากรแร่ธาตุลิเธียมมากเช่นกัน ซึ่งมันอาจขาดแคลนได้ในอนาคต
และแน่นอนว่ามันจะมีราคาที่สูงขึ้นเรื่อยๆ ตามความต้องการ
มันจึงไม่ต่างอะไรกับการใช้ก๊าซ หรือน้ำมันเลย เพราะประเทศผู้ขายลิเธียม ก็จะทำในสิ่งเดียวกับที่โอเปคทำวันนี้นั่นเอง ...
2
...ในขณะที่ไฮโดรเจนแบบสันดาปนั้น ตรงข้าม...
อย่างที่บอกคือไฮโดรเจนไม่มีวันหมด ตราบที่โลกยังมีน้ำ มนุษย์ก็ยังสามารถแยกมันออกมาใช้งานได้
ในช่วงแรก การแยกอาจต้องอาศัยพลังงานอื่นเข้ามาช่วยผลิตไฟฟ้าเพื่อแยกก๊าซ
แต่เมื่อเวลาผ่านไปสักพัก เมื่อมีปริมาณไฮโดรเจนมากพอ มนุษย์ก็จะสามารถนำไฮโดรเจนเหล่านั้นมาผลิตกระแสไฟฟ้าได้เพื่อให้ครบรอบกระบวนการทั้งหมดได้เอง
โดยการปั่นไฟฟ้าจากเครื่องยนต์แบบสันดาปด้วยไฮโดรเจน ก็ไม่ต่างอะไรกับการที่เราใช้เครื่องยนต์ในปัจจุบัน ไปหมุนไดนาโมในโรงไฟฟ้าแบบดั้งเดิม...
...ในแง่นี้การหมุนเวียนพลังงานของมันจะเป็นวงรอบที่สมบูรณ์มาก กลายเป็นพลังงานอนันต์สำหรับมนุษย์ชาติต่อไป
โดยเฉพาะ หากร่วมกับพลังงานสะอาดแบบอื่นก็จะยิ่งสมบูรณ์ จนสามารถชนะกฎของการสูญเสียพลังงานในวัฎจักรการปั่นไฟฟ้าไปได้...
และในส่วนของแบตเตอรี่แบบลิเธียมนั้น ในรถพลังงานไฮโดรเจนจะใช้น้อยกว่ามาก เพราะไม่ได้ต้องการเก็บไฟฟ้ามากมายเหมือนรถ EV เนื่องจากตัวเครื่องยนต์สามารถผลิตกระแสไฟฟ้าได้เองตลอดเวลา
ดังนั้นความต้องการลิเธียมเพื่อการนี้จึงต่ำกว่า EV มาก และด้วยความที่ไม่ได้ให้ความสำคัญกับการเก็บไฟฟ้าเป็นหลัก ทำให้มีทางเลือกอื่นในการทำแบตเตอรี่อีกมากกว่านั่นเอง มันจึงไม่ถูกผูกติดกับลิเธียมเหมือนอย่างรถ EV
เยอรมันเริ่มกับรถไฟ ขนส่งมวลชนก่อน อแล้วรถส่วนบุคคลค่อยตามมา
ถ้าไฮโดรเจนดีจริงๆ ทำไมชาติใหญ่เสียงแตก?
ชาติยักษ์ใหญ่ที่ผลิตรถยนต์ป้อนโลกนั้น เสียงแตกในการเลือกระหว่าง EV และไฮโดรเจน ทำไมเป็นแบบนั้น...
คำตอบสำหรับเรื่องนี้ คือ ลักษณะทางกายภาพของแต่ละชาติเป็นสิ่งกำหนดแนวทางของการเลือกใช้พลังงานนั่นเอง
จีนและสหรัฐ เป็นประเทศใหญ่มาก มีทรัพยากรมหาศาล พวกเขาสามารถจัดหาทั้งไฟฟ้าและวัตถุดิบต่างๆที่จำเป็นได้จากทุกอย่างบนแผ่นดินตัวเองและที่ลงทุนไว้นอกประประเทศ
ดังนั้นพวกเขาจึงไม่มีความจำเป็นต้องไปนั่งแยกก๊าซให้วุ่นวาย
อย่างสหรัฐ พวกเขามีน้ำมันมหาศาลในมือ การใช้น้ำมันปั่นไฟตรงๆมาขับเคลื่อน EV จึงประหยัดกว่ามาก แถมพวกเขายังมีเขื่อน โซลาร์ฟาร์ม รวมถึงโรงไฟฟ้านิเคลียร์อีก มันมากพอที่พวกเขาจะไม่กังวลอะไรเลยกับเรื่องการผลิตกระแสไฟฟ้า
...ซึ่งจีนก็ไม่ต่างกับสหรัฐ สำหรับเรื่องนี้ ดังนั้นแม้จะเป็นคนละขั้วทางการเมือง แต่พวกเขาเห็นตรงกันว่า EV นั้นดีกว่าสำหรับพวกเขา เขาจึงเลือก EV เป็นตัวเล่นหลัก
ในขณะที่ญี่ปุ่นและยุโรปนั้นต่างออกไป...
ด้วยบริบทของญี่ปุ่นนั้นปกติก็เป็นประเทศที่ขาดแคลนทรัพยากรอยู่แล้ว หากยังต้องพึ่งพาน้ำมันและแร่ธาตุต่างๆมากๆต่อไป มันก็จะกระทบกับความมั่นคงของพวกเขาเอง
สำหรับญี่ปุ่นแล้ว พลังงานไฮโดรเจนเป็นมากกว่าสิ่งที่จะใช้ขับเคลื่อนยานพาหนะ แต่มันหมายถึงความมั่นคงทางพลังงานทั้งระบบเลยทีเดียว
เราจึงเห็นได้ว่า พวกเขาไม่มีเจตนาจะสู้ในสนาม EV อย่างจริงจังมากนักเลยสักค่าย และการวิจัยและพัฒนายังเน้นไปที่ไฮโดรเจนมากกว่า
จุดประสงค์ที่แท้จริงคือการปลดปล่อยตัวเอง จากประเทศค้าพลังงานให้มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ แม้แต่กับสหรัฐซึ่งก็ขายน้ำมัน ญี่ปุ่นเองก็คงไม่อยากพึ่งพาอะไรแบบนี้ไปตลอดเป็นแน่
1
...ยิ่งสถานการณ์โลกโดยเฉพาะในทะเลจีนใต้ และคาบสมุทรเกาหลีมีความไม่แน่นอนมากขึ้นเท่าไหร่ ญี่ปุ่นก็ยิ่งมีความเสี่ยงทางพลังงานมากขึ้นเท่านั้น
เพราะหากการขนส่งทางทะเลทำได้ยากแล้ว ญี่ปุ่นก็อาจถึงกับไม่มีไฟฟ้าใช้เลยทีเดียว
...ดังนั้น เดิมพันของโตโยต้า มันจึงไม่ใช่แค่เพื่อโตโยต้า แต่มันหมายถึงญี่ปุ่นทั้งหมดเลยทีเดียว
ในยุโรปแม้ไม่ขาดแคลนเท่าญี่ปุ่น แต่ก็ไม่ต่างกันมากนักพวกเขาไม่มีทรัพยากรทางพลังงานมากพอ ลำพังแหล่งทะเลเหนือและสหรัฐคงไม่พอ หรือไม่มั่นคงเพียงพอ ไฮโดรเจนจึงเป็นคำตอบอีกอย่างที่พวกเขาต้องการมาเสริม เพื่อให้มั่นคงที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้
1
...ปัจจุบันยุโรปเจ็บปวดเพราะรัสเซียและโอเปคอยู่แล้ว ดังนั้นสถานการณ์เหล่านี้ จะยิ่งเป็นตัวเร่งให้พวกเขาพัฒนาไฮโดรเจนให้เร็วที่สุด เพีอจะปลดปล่อยตัวเองให้พ้นจากเงามืดของประเทศขายพลังงานนั่นเอง
ยุคของพลังงานจะเปลี่ยนแปลงอย่างแน่นอน ไฟฟ้าจะเข้ามาแทนน้ำมัน
แต่การปั่นไฟฟ้า จะทำอย่างไร ในแต่ละพื้นที่ของโลกก็มีวิธีแตกต่างกันไปตามบริบทต่างๆ
สำหรับไฮโดรเจน ส่วนตัวผู้เขียนมองว่าเป็นพลังงานที่น่าจะดีที่สุด เสถียร อันตรายน้อยที่สุดสำหรับมวลมนุษย์
ผู้เขียนจึงถือหางข้างโตโยต้าเต็มที่ และคิดว่าอนาคตก็คงมีไว้ในครอบครองสักคันให้ได้
...มาเชียร์โตโยต้ากันดีกว่าไหมครับ???...
...เพราะความสำเร็จของพวกเขา จะดีสำหรับเราและลูกหลานในทุกด้าน
...และที่สำคัญ เราจะได้เลิกง้อไอ้พวกพ่อค้าน้ำมันหน้าเลือกันสักที....
1
...สู้เขานะ โตโยต้า✌🏻✌🏻✌🏻✌🏻....
อ้างอิง
โฆษณา