🐄💨 พลังไฮโดรเจนจากอึวัว! ญี่ปุ่นล้ำไปอีกขั้น 🚀 เปลี่ยนขี้วัวให้เป็นพลังงานสะอาด! 🇯🇵✨
ญี่ปุ่นนี่ไม่เคยทำให้ผิดหวังจริงๆ! 🤩 ล่าสุดเมืองเล็กๆ ในฮอกไกโด กำลังพลิกโฉม "ของเสีย" 💩➡️✨ ให้กลายเป็น "พลังงานแห่งอนาคต" ที่ทั้งสะอาด 🌿 และยั่งยืน แถมยังเอาไปใช้ขับเคลื่อนรถ🚜💨 และรถแทรกเตอร์ได้อีกด้วย!
ที่ฮอกไกโด เกาะทางเหนือของญี่ปุ่น ❄️☃️ ขึ้นชื่อเรื่องอากาศหนาว และอุตสาหกรรมนมวัวที่เฟื่องฟู 🥛🐄 มีวัวหลายสิบตัว 🐮👀 กำลังจับจ้องมองมาอย่างสงสัย ลมหายใจของพวกมันพวยพุ่งออกมาเป็นไอ 😮💨💨 ราวกับในการ์ตูน
เช้าอันสดใส ✨ ในฮอกไกโดที่ปกคลุมไปด้วยหิมะ อากาศเย็นๆ 🥶 มาพร้อมกับกลิ่นอึวัวที่คุ้นเคย (แต่ก็เหม็นอยู่ดี! 😖) ซึ่งเป็นผลพวงจากอุตสาหกรรมนมวัวที่เฟื่องฟูของภูมิภาคนี้ ฮอกไกโดเป็นเกาะที่ใหญ่เป็นอันดับสองของญี่ปุ่น กินพื้นที่ 20% ของประเทศ และเป็นบ้านของวัวมากกว่า 1 ล้านตัว! 🐄🐄🐄 ซึ่งผลิตนมและผลิตภัณฑ์จากนมมากกว่าครึ่งหนึ่งของประเทศ
มีฟาร์มแห่งหนึ่งในฮอกไกโด ที่ต้องการเปลี่ยนแหล่งที่มาของกลิ่นฉุนในอากาศให้กลายเป็นสิ่งที่มีค่า ✨ พวกเขากำลังเปลี่ยนอึวัวให้เป็นไฮโดรเจน! ⛽
เมื่อเผาไหม้ ไฮโดรเจนจะไม่ปล่อยคาร์บอน ทำให้เป็นทางเลือกที่น่าสนใจ 👍 แทนเชื้อเพลิงฟอสซิล มีความหวังอย่างกว้างขวางว่าไฮโดรเจนจะถูกใช้เป็นเชื้อเพลิงที่ยั่งยืนสำหรับบ้านเรือน 🏠 และขับเคลื่อนรถยนต์ 🚗 รถไฟ 🚂 เครื่องบิน ✈️ และเรือ 🚢 ในอนาคต
แต่วิธีที่พบมากที่สุดในการผลิตไฮโดรเจนในปัจจุบัน คือการใช้ก๊าซมีเทน ซึ่งเป็นเชื้อเพลิงฟอสซิลที่ขุดขึ้นมาจากใต้ดิน 🕳️ นั่นหมายความว่ามันยังคงเกี่ยวข้องกับการปล่อยคาร์บอนอยู่ดี 👎 ไฮโดรเจนยังสามารถผลิตได้จากการแยกน้ำโดยใช้ไฟฟ้า ⚡️ แต่ก็มีราคาแพง 💸 และจะเป็นพลังงานสะอาดก็ต่อเมื่อใช้ไฟฟ้าจากแหล่งพลังงานหมุนเวียนเท่านั้น
แต่ฟาร์มไฮโดรเจนชิคาโออิ (Shikaoi) กำลังใช้แหล่งที่มาที่แตกต่างออกไป นั่นคือ "ของเสีย" ที่ฮอกไกโดมีเหลือเฟือ! 💩 ในแต่ละปี ฮอกไกโดมีอึวัวประมาณ 20 ล้านตัน! 🤯 ถ้าไม่จัดการอย่างถูกต้อง มันจะกลายเป็นปัญหาสิ่งแวดล้อม 🌍 ปล่อยก๊าซมีเทนจำนวนมาก และอาจทำให้น้ำเสียได้หากรั่วไหลลงสู่แม่น้ำลำธาร 🏞️
แล้วจะดีกว่าไหม? 🤔 ถ้าเปลี่ยนมันให้เป็นแหล่งพลังงานที่ยั่งยืนแทน?
"โครงการผลิตไฮโดรเจนจากมูลสัตว์นี้เกิดขึ้นในญี่ปุ่น และเป็นเอกลักษณ์ของที่นี่" ไมโกะ อาเบะ จาก Air Water หนึ่งในบริษัทที่เกี่ยวข้องกับโครงการฟาร์มไฮโดรเจนกล่าว "ชิคาโออิมีสัดส่วนของเสียและปัสสาวะวัวถึง 30% ของฮอกไกโด ดังนั้นจึงมีศักยภาพสูงสำหรับพลังงานหมุนเวียน" ♻️
โครงการนี้เปิดตัวในปี 2015 โดยกระทรวงสิ่งแวดล้อมของญี่ปุ่น 🇯🇵 มีเป้าหมายที่จะเปลี่ยนผลพลอยได้ทางการเกษตรให้เป็นไฮโดรเจน เพื่อเป็นพลังงานให้กับชุมชนท้องถิ่นในชนบท ในรูปแบบเศรษฐกิจหมุนเวียน อึและฉี่วัว 💩💦 จะถูกรวบรวมจากฟาร์มโคนมในท้องถิ่น ก่อนจะถูกนำไปใส่ในถังหมักแบบไร้อากาศ ที่นี่แบคทีเรีย 🦠 จะย่อยสลายของเสียอินทรีย์ เพื่อผลิตก๊าซชีวภาพและปุ๋ยน้ำ ก๊าซชีวภาพจะถูกทำให้บริสุทธิ์เป็นก๊าซมีเทน ซึ่งใช้ในการผลิตไฮโดรเจน
โรงงานแห่งนี้มีกำลังการผลิตไฮโดรเจน 70 ลูกบาศก์เมตร (18,500 แกลลอน) ต่อวัน! 💪 พร้อมสถานีเติมไฮโดรเจนในตัว ⛽ ที่สามารถเติมเชื้อเพลิงให้กับรถยนต์พลังงานไฮโดรเจนได้ประมาณ 28 คันต่อวัน อาเบะกล่าว แม้ว่าเชื้อเพลิงนี้จะสามารถใช้กับรถยนต์เซลล์เชื้อเพลิงได้ (FCV หรือ Fuel cell vehicle)
แต่สถานีเติมเชื้อเพลิงของโรงงานได้รับการออกแบบมาเป็นพิเศษสำหรับรถยนต์ทางการเกษตร เช่น รถแทรกเตอร์ และรถยก ซึ่งรถยนต์เหล่านี้ใช้แบตเตอรี่ไฟฟ้าได้ยาก เพราะขนาดและลักษณะงาน ไฮโดรเจนจึงเป็นทางออกที่ดีกว่า! 👍 รถยนต์พลังงานไฮโดรเจนจะถูกนำไปใช้รอบๆ ฟาร์ม ช่วยลดการปล่อยมลพิษที่อาจเกิดขึ้นจากการใช้เชื้อเพลิงอื่นๆ
ไฮโดรเจนจากอึวัว ยังถูกเก็บไว้ในถัง 🛢️ เพื่อนำไปใช้เป็นพลังงานและความร้อนให้กับสถานที่อื่นๆ ในพื้นที่ รวมถึงฟาร์มปลาสเตอร์เจียน 🐟 และสวนสัตว์โอบิฮิโระ! 🦓🦒🦧
น้ำตะกอนจากโรงบำบัดน้ำเสียในเมืองฟุกุโอกะกำลังถูกเปลี่ยนเป็นไฮโดรเจนเพื่อใช้เป็นเชื้อเพลิงในการขับเคลื่อนยานพาหนะ (เครดิต: BBC)
ไฮโดรเจนดีจริงเหรอ? มีข้อเสียไหม? 🤔
ข้อดีของไฮโดรเจนคือ เผาไหม้แล้วไม่ปล่อยคาร์บอน เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม 🌿 แต่ก็มีข้อเสียอยู่บ้าง เช่น
* เก็บยาก: ต้องเก็บในถังแรงดันสูง หรือไม่ก็ต้องแช่เย็นจัดๆ ที่อุณหภูมิต่ำกว่า -253°C (-423°F) ซึ่งเปลืองพลังงาน และต้องมีโครงสร้างพื้นฐานเพิ่มเติม
* ไวไฟ: 🔥 ติดไฟง่าย ต้องระวังเป็นพิเศษ และอาจทำให้ภาชนะโลหะที่ใช้จัดเก็บเปราะบาง
* เปลืองที่: 😫 1 กิโลกรัม ให้พลังงานเยอะกว่าน้ำมันเกือบ 3 เท่า! แต่เมื่อเทียบกันในปริมาตรที่เท่ากัน พลังงานในไฮโดรเจนเหลว 1 ลิตร จะมีแค่ 1 ใน 4 ของน้ำมันเบนซิน พูดง่ายๆ คือ ไฮโดรเจนเป็นก๊าซที่เบาที่สุดในจักรวาล 🌌 ทำให้ต้องใช้พื้นที่เก็บมากกว่าเชื้อเพลิงฟอสซิล เช่น น้ำมันเบนซิน ดีเซล และก๊าซธรรมชาติ
นอกจากอุปสรรคเหล่านี้ โครงการฟาร์มไฮโดรเจนในฮอกไกโดยังเผชิญกับความท้าทายอื่นๆ ที่เฉพาะเจาะจงกับสภาพอากาศทางตอนเหนือของญี่ปุ่น ❄️
ฤดูหนาวที่อุณหภูมิติดลบของฮอกไกโด หมายความว่าต้องมีเทคโนโลยีใหม่ๆ 🔬 เพื่อผลิตไฮโดรเจนอย่างเสถียร โดยไม่ให้ไอน้ำปริมาณเล็กน้อยในก๊าซมีเทนแข็งตัว
ฟาร์มไฮโดรเจนในฮอกไกโดกำลังแสดงให้เห็นว่า ขยะจากอุตสาหกรรมหนึ่งสามารถถูกแปลงเป็นเชื้อเพลิงที่มีประโยชน์สำหรับอุตสาหกรรมอื่นๆ ได้ (เครดิต: BBC)
การใช้ของเสียทางการเกษตรเป็นแหล่งมีเทนเพื่อผลิตไฮโดรเจนนั้นค่อนข้างหายาก แต่ท้ายที่สุดแล้วก็ใช้กระบวนการเดียวกับที่ใช้ผลิตไฮโดรเจนจากก๊าซธรรมชาติ นั่นคือ การรีฟอร์มด้วยไอน้ำ (steam reforming) โดยไอน้ำที่ร้อนถึง 800°C (1,472°F) ♨️ จะทำปฏิกิริยากับมีเทนเพื่อผลิตไฮโดรเจน พร้อมกับผลพลอยได้คือ
คาร์บอนมอนอกไซด์ และคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2)
อย่างไรก็ตาม ในกรณีของอึวัว อาเบะกล่าวว่า โครงการนี้ยังคงยั่งยืน ✅ เนื่องจากคาร์บอนนี้มาจากหญ้าที่วัวกินเข้าไป 🌱 "เนื่องจากมันเคยอยู่ในชั้นบรรยากาศมาก่อน จึงถือว่าเป็นกลางทางคาร์บอน"
นอกจากนี้ ยังช่วยป้องกันไม่ให้ก๊าซมีเทนที่อาจปล่อยออกมาจากมูลสัตว์เข้าสู่ชั้นบรรยากาศ ซึ่งเป็นก๊าซเรือนกระจกที่มีศักยภาพ
กากตะกอนที่เหลือจากมูลสัตว์หลังจากการสกัดก๊าซชีวภาพ จะถูกนำไปฉีดพ่นเป็นปุ๋ยในทุ่งนาใกล้เคียง 🌾 ในขณะที่กรดฟอร์มิก (formic acid) ซึ่งใช้และสร้างขึ้นในกระบวนการนี้ สามารถนำไปใช้เป็นสารกันบูดสำหรับอาหารสัตว์ได้ อาเบะกล่าว 🐄
ปัจจุบัน ไฟฟ้าที่ใช้ในการผลิตและจัดเก็บไฮโดรเจนมาจากโครงข่ายไฟฟ้าของประเทศ ⚡️ แต่ อาเบะ กล่าวว่า มีศักยภาพที่จะเปลี่ยนไปใช้พลังงานสีเขียวได้ 🍀 เนื่องจากฮอกไกโดมีศักยภาพด้านพลังงานลม 💨 แสงอาทิตย์ ☀️ และความร้อนใต้พิภพ 🌋 ซึ่งจะช่วยลดการปล่อยคาร์บอนของไฟฟ้าได้
อย่างไรก็ตาม ยังคงมีความท้าทายอื่นๆ อยู่ ต้นทุนที่สูงของไฮโดรเจนเมื่อเทียบกับเชื้อเพลิงฟอสซิล 💰 และความต้องการที่ต่ำ ทำให้การขยายการดำเนินงานเป็นเรื่องยาก
"ต้นทุนการก่อสร้างสถานีไฮโดรเจนสูงมาก" อาเบะกล่าว "เนื่องจากรถยนต์ไฮโดรเจนยังไม่แพร่หลาย เราจึงรักษากำลังการเติมเชื้อเพลิงให้ต่ำ เพื่อจัดการการลงทุนเริ่มต้น เมื่อมีการนำไปใช้มากขึ้น เราจะขยายอุปทาน"
เพื่อส่งเสริมการใช้รถยนต์ไฮโดรเจนในพื้นที่ราคาไฮโดรเจนจึงได้รับการอุดหนุนจากโรงงาน โดยเทียบเท่ากับราคาน้ำมันเบนซิน สถานีเติมไฮโดรเจนก็กำลังได้รับการพัฒนาในเมืองใหญ่ๆ ของฮอกไกโด เช่น ซัปโปโร และมูโรรัง
อนาคตของไฮโดรเจนจากอึวัว? 🐄💨🔮
ถึงแม้ตอนนี้ต้นทุนการผลิตจะยังสูงอยู่ และความต้องการใช้ยังไม่มาก แต่โครงการนี้ก็เป็นตัวอย่างที่ดีของการเปลี่ยน "ของเสีย" ให้เป็น "ทรัพยากร" 👍 แถมยังช่วยลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกอีกด้วย!
ญี่ปุ่นยังคงเป็นผู้นำด้านเทคโนโลยีไฮโดรเจน 🏆 แต่รถยนต์ไฟฟ้าก็ยังคงเป็นคู่แข่งสำคัญ ⚡️🚗
ถึงอึวัวอย่างเดียวคงไม่พอเติมเต็มความต้องการไฮโดรเจนของทั้งประเทศ 🇯🇵 แต่ก็เป็นส่วนหนึ่งที่สำคัญได้ และเมืองชิคาโออิก็กำลังสร้างต้นแบบเศรษฐกิจหมุนเวียน ♻️ ที่น่าจับตามอง! และเริ่มมีหลายประเทศให้ความสนใจที่จะนำขยะอื่นๆมาผลิตเป็นไฮโดรเจน เช่น ขี้หมู 🐷 เศษมะพร้าว 🥥 หรือแม้แต่ขี้ไก่! 🐔
ปุ๋ยจะต้องผ่านกระบวนการย่อยสลายแบบไม่ใช้ออกซิเจน (anaerobic digestion) ก่อนเพื่อผลิตก๊าซชีวภาพ ซึ่งจะถูกทำให้บริสุทธิ์เป็นมีเทนก่อนที่จะถูกแปรสภาพเป็นไฮโดรเจน (เครดิต: BBC)
ขณะที่วิศวกรจาก University of Illinois Chicago ในสหรัฐอเมริกา 🇺🇸 เพิ่งพัฒนาวิธีใหม่ที่น่าสนใจในการผลิตไฮโดรเจนโดยใช้มูลสัตว์ ในกรณีของพวกเขา พวกเขาใช้มูลสัตว์ร่วมกับกากอ้อยและเปลือกข้าวโพดเพื่อทำไบโอชาร์ ซึ่งเป็นสารที่อุดมด้วยคาร์บอนซึ่งช่วยลดปริมาณไฟฟ้าที่ต้องใช้ในการเปลี่ยนน้ำเป็นไฮโดรเจนได้อย่างมาก
ในเมืองฟุกุโอกะทางตอนใต้ของญี่ปุ่น ก็มีการนำ "ของเสีย" อีกประเภทหนึ่งมาใช้ผลิตไฮโดรเจน และที่นี่ "ขี้" นั้นมาจากมนุษย์! 🧍💩
เป็นเวลากว่าทศวรรษแล้ว ที่มีการผลิตไฮโดรเจนที่โรงบำบัดน้ำเสียของเมืองเพื่อใช้ในรถยนต์พลังงานไฮโดรเจน และเมื่อไม่นานมานี้ มันถูกใช้เพื่อเป็นเชื้อเพลิงให้กับรถบรรทุกขยะที่ปล่อยมลพิษเป็นศูนย์ 🚛🗑️
อากิระ มิยาโอกะ ผู้จัดการฝ่ายใช้ประโยชน์จากไฮโดรเจนของเมืองฟุกุโอกะ กล่าวว่า รถบรรทุกที่ขนส่งผลิตภัณฑ์ในชีวิตประจำวันเป็นแหล่ง CO2 หลักของเมือง ไม่ใช่โรงงานขนาดใหญ่เหมือนในเมืองอื่นๆ "ดังนั้นเราจึงกำลังดำเนินการเพื่อลดการปล่อย CO2 จากรถบรรทุกเชิงพาณิชย์"
โครงการริเริ่มนี้เริ่มต้นจากความร่วมมือระหว่างมหาวิทยาลัยคิวชูและเมืองฟุกุโอกะ แต่ปัจจุบันมีบริษัทใหญ่ๆ หลายแห่งเข้าร่วม รวมถึงโตโยต้า
สิ่งปฏิกูลเป็นสิ่งที่ถูกปล่อยออกมาอย่างต่อเนื่องทุกวันในชีวิตประจำวันของประชาชน ดังนั้น ด้วยการใช้สิ่งปฏิกูลนั้นอย่างมีประสิทธิภาพและสกัดไฮโดรเจนเป็นพลังงาน เราจึงสามารถบรรลุการผลิตในท้องถิ่นและการบริโภคพลังงานในท้องถิ่นได้
มิยาโอกะกล่าว
การผลิตไฮโดรเจนจากสิ่งปฏิกูลของมนุษย์เริ่มต้นด้วยน้ำจากแหล่งต่างๆ ในครัวเรือน รวมถึงฝักบัว 🚿 เครื่องล้างจาน 🍽️ และห้องน้ำ 🚽 ที่มาถึงโรงบำบัด เมื่อน้ำได้รับการทำความสะอาด กากตะกอนที่เหลือจะถูกเก็บไว้เป็นแหล่งของก๊าซชีวภาพและเปลี่ยนเป็นไฮโดรเจน
"สิ่งปฏิกูลและก๊าซชีวภาพมีสิ่งเจือปนต่างๆ ดังนั้นกระบวนการเริ่มต้นด้วยกระบวนการกำจัดสิ่งเจือปนเหล่านั้น ซึ่งผมคิดว่าแตกต่างจากกระบวนการผลิตไฮโดรเจนอื่นๆ เล็กน้อย" มิยาโอกะกล่าว
ในปี 2024 โตโยต้าได้ช่วยเมืองเปิดตัวกลุ่มรถบริการที่ขับเคลื่อนด้วยไฮโดรเจนแห่งแรกของญี่ปุ่น ซึ่งรวมถึงรถพยาบาล 🚑 รถตู้ส่งของ 🚚 และรถเก็บขยะ เจ้าหน้าที่ที่โรงบำบัดน้ำเสียกล่าวว่าสามารถผลิตไฮโดรเจนได้ 300 กิโลกรัม (661 ปอนด์) ใน 12 ชั่วโมง ซึ่งเพียงพอที่จะเติมเชื้อเพลิงให้กับรถบรรทุก 30 คัน
รถบรรทุกขยะออกไปทำงาน 6 คืนต่อสัปดาห์ แต่ละคันเก็บขยะ 1.7 ตัน ทั้งหมดนี้ทำงานอย่างเงียบเชียบ 🤫 และไม่ปล่อยมลพิษจากของเสียของคนที่พวกเขากำลังเก็บขยะอื่นๆ
สถานีเติมเชื้อเพลิงไฮโดรเจนจากสิ่งปฏิกูลของฟุกุโอกะมีมาตั้งแต่ปี 2015 และอีกหลายประเทศทั่วโลก 🌍🌎🌏 ก็กำลังใช้วิธีการที่คล้ายคลึงกัน
Concord Blue ได้พัฒนาโรงไฟฟ้าเปลี่ยนขยะเป็นพลังงานในเยอรมนี 🇩🇪 อินเดีย 🇮🇳 ญี่ปุ่น และสหรัฐอเมริกา 🇺🇸โดยเปลี่ยนขยะและชีวมวลเป็นไฮโดรเจนและพลังงานชีวภาพ
หน่วยงานด้านน้ำหลายแห่งในสหราชอาณาจักร 🇬🇧 ก็กำลังดำเนินการโครงการเพื่อผลิตไฮโดรเจนจากสิ่งปฏิกูล
รถแข่งต้นแบบ 🏎️💨 ก็ได้รับการพัฒนาโดยใช้ไฮโดรเจนจากสิ่งปฏิกูลในสหราชอาณาจักร
Warwick Manufacturing Group (WMG) ร่วมกับ Severn Trent Water กำลังพัฒนาระบบควบคุมจุลินทรีย์ที่สร้างเชื้อเพลิงไฮโดรเจนจากของเสีย พวกเขาคาดการณ์ว่าเทคโนโลยีนี้อาจเข้าสู่กระแสหลักได้ภายในห้าปี แม้ว่าจะมีความท้าทายอยู่ก็ตาม
ในระดับที่ใหญ่ขึ้น การบิน ✈️ คิดเป็น 2% ของการปล่อยคาร์บอนทั่วโลก และนักวิจัยในห้องปฏิบัติการของสหราชอาณาจักรได้พัฒนาน้ำมันเครื่องบินที่ทำจากสิ่งปฏิกูลของมนุษย์ทั้งหมด!
ถึงแม้จะมีความหวัง ✨ แต่เทคโนโลยีเหล่านี้ทั้งหมดก็ยังไม่ได้ถูกนำไปใช้ในวงกว้าง
ในขณะที่การนำรถยนต์นั่งส่วนบุคคลพลังงานไฮโดรเจนไปใช้หยุดชะงัก
การนำรถ(บรรทุก)พลังงานไฮโดรเจนไปใช้ก็เพิ่มขึ้นเรื่อยๆ และเป็นรถยนต์อุตสาหกรรมขนาดใหญ่ที่หนักกว่าเหล่านี้เอง ที่มีส่วนสำคัญต่อการปล่อยก๊าซเรือนกระจกต่อคันมากที่สุด
ด้วยการคิดใหม่ว่าของเสียคือทรัพยากร โครงการเหล่านี้แสดงให้เห็นว่าพลังงานสามารถพบได้แม้ในสถานที่ที่ไม่น่าจะเป็นไปได้มากที่สุด! 🤩🎉
ขอบคุณภาพและเรื่องราวจาก BBC News
โฆษณา
- ดาวน์โหลดแอปพลิเคชัน
- © 2025 Blockdit
