เปิดอาณาจักร “Takasago Hydrogen Park” ศูนย์ทดสอบพลังงานไฮโดรเจนญี่ปุ่น
ส่องการพัฒนาเทคโนโลยีพลังงานไฮโดรเจนของญี่ปุ่นที่ “Takasago Hydrogen Park” ความหวังพลังงานสะอาดปราศจากคาร์บอนที่ทั่วโลกจับตามอง
เป็นเวลาหลายปีแล้วที่ทั่วโลกมีการพูดคุยกันในเรื่องของการเปลี่ยนผ่านพลังงาน จากพลังงานที่ได้จากเชื้อเพลิงแบบดั้งเดิม เช่น ถ่านหิน ก๊าซธรรมชาติ ฯลฯ ซึ่งมีการปล่อยคาร์บอนสู่ชั้นบรรยากาศ ไปเป็นพลังงานหมุนเวียนหรือพลังงานทางเลือกที่ลดหรือปราศจากการปล่อยคาร์บอน
หนึ่งในพลังงานทางเลือกที่กำลังได้รับความสนใจคือ “พลังงานไฮโดรเจน” หรือการนำก๊าซไฮโดรเจนมาใช้เป็นเชื้อเพลิงแทน โดยไม่ก่อมลพิษ และประเทศหนึ่งที่กำลังเดินหน้าพัฒนาพลังงานไฮโดรเจนอย่างแข็งขันคือ “ญี่ปุ่น”
โมเดลจำลองศูนย์ทดสอบพลังงานไฮโดรเจน “Takasago Hydrogen Park”
โดยเมื่อปี 2022 ที่ผ่านมา บริษัทยักษ์ใหญ่ด้านเครื่องจักรและพลังงานอย่าง Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. หรือ MHI ได้ก่อตั้ง “Takasago Hydrogen Park” ศูนย์ทดสอบเทคโนโลยีไฮโดรเจนครบวงจรแห่งแรกของโลก ตั้งอยู่ที่เมืองทากาซาโกะ จังหวัดเฮียวโงะ
Takasago Hydrogen Park นั้นได้ชื่อว่าเป็นต้นแบบที่สำคัญของการศึกษาพลังงานไฮโดรเจน เพราะปัจจุบันมีถึง 3 แนวทางในการได้มาซึ่งไฮโดรเจน เพื่อนำไปเข้ากระบวนการเปลี่ยนเป็นพลังงานต่อไป
แนวทางแรก คือกระบวนการ “อิเล็กโทรไลซิส” (Electrolysis) หรือการใช้กระแสไฟฟ้าเพื่อแยกน้ำ (H2O) ออกเป็นไฮโดรเจน (H2) และออกซิเจน (O2) โดยใช้พลังงานไฟฟ้าจากแหล่งพลังงานหมุนเวียน เช่น พลังงานแสงอาทิตย์และพลังงานลม ทำให้กระบวนการผลิตไฮโดรเจนมีการปล่อยก๊าซเรือนกระจกต่ำหรือไม่มีเลย
อย่างไรก็ตาม ญี่ปุ่นเป็นประเทศที่มีพื้นที่จำกัด ทำให้แหล่งพลังงานหมุนเวียนไม่ได้มากพอจะนำมาใช้ผลิตไฮโดรเจน ทาง MHI จึงพัฒนากระบวนการ “Solid Oxide Electrolysis Cells” หรือ “SOEC” ผลิตไฮโดรเจนโดยการใช้ไฟฟ้าแยกน้ำ (H2O) เป็นไฮโดรเจน (H2) และออกซิเจน (O2) ผ่านทางกระบวนการอิเล็กโทรไลซิสเช่นกัน แต่ใช้ความร้อนสูงเข้าช่วย ด้วยอุณหภูมิประมาณ 700-1,000 องศาเซลเซียส ทำให้ใช้ไฟฟ้าน้อยกว่ากระบวนการอิเล็กโทรไลซิสแบบปกติ
และแนวทางที่สามซึ่งยังอยู่ระหว่างการวิจัยและพัฒนาเช่นกัน คือกระบวนการ “ไพโรไลซิส” (Pyrolysis) ที่เกิดจากการเผาไหม้ก๊าซธรรมชาติประเภทมีเทน (CH4) ที่อุณหภูมิสูง ประมาณ 500 ถึง 1,500 องศาเซลเซียส ทำให้มีเทนแตกตัว ได้ผลิตภัณฑ์ที่เป็นไฮโดรเจนและคาร์บอนแข็ง โดยไม่ปล่อย CO2 เข้าไปในชั้นบรรยากาศ จึงเป็นเป็นวิธีการผลิตที่ลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกเข้าสู่ชั้นบรรยากาศและยังสามารถนำคาร์บอนแข็งที่ได้ไปใช้ประโยชน์ในอุตสาหกรรมอื่น ๆ ได้
เมื่อได้ไฮโดรเจนมาแล้ว ทาง MHI จะนำไปจัดเก็บไว้ที่โรงจัดเก็บ Hydrogen Storage เพื่อรอนำไปเข้าสู่กระบวนการเปลี่ยนเป็นพลังงานต่อไป
สำหรับการเปลี่ยนไฮโดรเจนเป็นพลังงานนั้น ที่ Takasago Hydrogen Park จะทำโดยใช้ “กังหันก๊าซ” หรือ “ก๊าซเทอร์ไบน์” (Gas Turbine)
หลักการทำงานของก๊าซเทอร์ไบน์คือ ใช้อากาศและเชื้อเพลิงเป็นตัวตั้งต้น เพื่อทำให้เกิดพลังงานกล และเปลี่ยนพลังงานกลนั้นเป็นพลังงานไฟฟ้า
โดยปกติ กระบวนการนี้จะเริ่มต้นโดยการใส่อากาศเข้าไปในห้องบีบอัด (Compressor) ทำให้เกิดแรงดันและอุณหภูมิเริ่มสูงขึ้น จากนั้นอากาศที่ถูกบีบอัดจะไหลไปยังห้องเผาไหม้ (Combuster) แล้วผสมกับเชื้อเพลิง จนเกิดการเผาไหม้ ซึ่งจะปล่อยก๊าซพลังงานสูงออกมา จากนั้นก๊าซร้อนจะไหลไปยังชุดใบพัดกังหัน (Turbine) ทำให้ใบพัดหมุน เกิดการแปลงเป็นพลังงานกล และสุดท้ายเครื่องกำเนิดไฟฟ้า (Generator) จะเปลี่ยนพลังงานกลให้เป็นพลังงานไฟฟ้า
ในกระบวนการผลิตไฟฟ้าด้วยก๊าซเทอร์ไบน์นี้ยังได้ผลผลิตอีกอย่างเป็นก๊าซไอเสีย (Exhaust) ซึ่งสามารถนำไปใช้ผลิตพลังงานไฟฟ้าต่อได้
Takasago Hydrogen Park ประสบความสำเร็จใช้ก๊าซเทอร์ไบน์ขนาดเล็กเปลี่ยนไฮโดรเจนให้เป็นพลังงานไฟฟ้า โดยใช้ไฮโดรเจน 100% ได้พลังงานที่ได้ค่อนข้างน้อย คือราว 40 เมกะวัตต์เท่านั้น
MHI จึงได้พัฒนาก๊าซเทอร์ไบน์ขนาดใหญ่เพื่อให้สามารถผลิตพลังงานจากไฮโดรเจนได้มากขึ้น จนได้ “M501JAC” ซึ่งสามารถผลิตไฟฟ้าได้ 566 เมกะวัตต์จากการใช้ไฮโดรเจนสัดส่วน 30%
ในอนาคต MHI วางแผนจะเพิ่มสัดส่วนการใช้ไฮโดรเจนในการผลิตไฟฟ้าด้วย M501JAC โดยหากสำเร็จ ก็อาจต่อยอดไปใช้ในเชิงพาณิชย์ได้ ซึ่งจะช่วยลดการปล่อยคาร์บอนได้อย่างมหาศาล
ทั้งนี้ การจะนำพลังงานจากไฮโดรเจนมาทดแทนพลังงานดั้งเดิมเป็นเรื่องที่ต้องใช้เวลา เพื่อเปรียบเทียบให้เห็นภาพ สถิติความต้องการพลังไฟฟ้าสูงสุดของประเทศไทย เกิดขึ้นเมื่อวันที่ 29 เม.ย. 2567 เวลา 20.56 น. มีค่าเท่ากับ 36,477.80 เมกะวัตต์ ขณะที่การผลิตพลังงานจากไฮโดรเจนที่ก้าวหน้าที่สุด ณ เวลานี้ คิดเป็น 1 ใน 63 ของความต้องการดังกล่าวเท่านั้น
ดังนั้น จนกว่าจะถึงวันที่เทคโนโลยีพลังงานไฮโดรเจนก้าวหน้ามากพอที่จะผลิตไฟฟ้าได้มากเท่าความต้องการของประชากรในประเทศต่าง ๆ สิ่งที่เราทำได้ทุกวันนี้ คือพยายามลดการปล่อยคาร์บอนให้มากที่สุดเท่าที่จะทำได้
อ่านเนื้อหาต้นฉบับได้ที่ : https://www.pptvhd36.com/wealth/sustainability/244986
ติดตามข่าวสารเพิ่มเติมที่เว็บไซต์ https://www.pptvhd36.com
และช่องทาง Social Media
Facebook PPTV Wealth : https://www.facebook.com/PPTVWealth/
YouTube Wealth : www.youtube.com/@PPTVWealth
โฆษณา
- ดาวน์โหลดแอปพลิเคชัน
- © 2025 Blockdit
