วิวัฒนาการของพลังงานหมุนเวียน หรือ พลังงานที่ “ใช้แล้วไม่หมดไป” โดยมี Renewable Energy Technologies หลายเทคนิคและแนวทางกำลังถูกพัฒนาสู่เชิงพาณิชย์ และ ปรับขนาดให้รองรับศักยภาพเชิงพาณิชย์และอุตสาหกรรม ซึ่งทั้งหมดจะตั้งต้นกันที่… แสงแดด สายลม และ ไฮโดรเจน
ในโรงงานอุตสาหกรรมขนาดใหญ่ และ อุตสาหกรรมหนักที่ต้องการความร้อนสูงๆ อย่างการถลุงและหลอมโลหะ… เชื้อเพลิงไฮโดรเจนทั้งที่อยู่ในรูปของไฮโดรเจนเหลว และ ที่อยู่ในรูปของแอมโมเนียถูกใช้เป็นเชื้อเพลิงแบบเผาเอาความร้อนมานาน… รวมทั้งการใช้เป็นเชื่อเพลิงในจรวดขึ้นอวกาศด้วย
เมื่อถึงยุคของการใช้งาน Fuel Cell ซึ่งเป็นเทคโนโลยีการผลิตกระแสไฟฟ้าจากเทคนิคการควบรวมโมเลกุลระหว่างไฮโดรเจน และ ออกซิเจนเพื่อกลั่นตัวเป็นน้ำบริสุทธิ์… ซึ่งจะได้ Electron ส่วนเกินเป็นพลังงานไฟฟ้าให้เราได้ใช้ โดยไร้ควันพิษและสารอันตรายทุกชนิดอื่นอีกนอกจากน้ำที่สามารถนำกลับไปแยกไฮโดรเจนกลับมาใช้ได้ใหม่ หรือ ปล่อยทิ้งสู่ธรรมชาติได้อย่างปลอดภัย
ความเคลื่อนไหวเรื่องการก่อตั้งโรงแยกไฮโดรเจนด้วยแสงแดดและสายลมขนาดใหญ่ จึงเป็นความเคลื่อนไหวที่น่าติดตามที่สุดนับจากนี้ไป… ในขณะที่วิวัฒนาการของ Fuel Cell Technology ก็ได้มาถึงทางแยกอีกครั้งหนึ่งของเทคนิคการผลิตไฟฟ้าด้วย Fuel Cell จากไฮโดรเจนบริสุทธิ์เป็นเชื้อเพลิง และ การใช้แอมโมเนียเป็นเชื้อเพลิง
ราวปี 2018… นักวิจัยจากสถาบัน CSIRO หรือ Commonwealth Scientific and Industrial Research Organization ของรัฐบาลออสเตรเลีย ได้ประกาศความสำเร็จในการใช้แอมโมเนียเป็นเชื้อเพลิงชนิดใหม่สำหรับ Fuel Cell Electric Vehicles หรือ FCEVs โดยได้รับการสนับสนุนจากบริษัทรถยนต์ญี่ปุ่นอย่าง Toyota และ บริษัทรถยนต์จากเกาหลีใต้ Hyundai
สูตรเคมีของแอมโมเนียคือ NH3 หรือในแอมโมเนียหนึ่งโมเลกุลจะมีไฮโดรเจนให้ใช้ถึง 3 อะตอม… ซึ่งมากว่าไฮโดรเจนบริสุทธิ์ที่เกาะกันอยู่ลำพังเพียง 2 อะตอมตามสูตรเคมี H2
นั่นแปลว่า… เทคโนโลยียายนต์ FCEVs ได้มุ่งไปที่แอมโมเนียในฐานะเชื้อเพลิงหลักค่อนข้างชัดเจน แม้ในการวิจัยช่วงแรกจะศึกษาแอมโมเนียเพื่อใช้เป็น “วัตถุดิบ” ผลิตไฮโดรเจนบริสุทธ์ก็ตาม
ความสำเร็จในการประดิษฐ์ Direct Ammonia Solid Oxide Fuel Cells หรือ SOFCs ซึ่งจ่ายกระแสไฟฟ้าได้ด้วยการใช้แอมโมเนียป้อนเข้าระบบโดยตรงได้ทันทีโดยไม่ต้องแยกเอาเฉพาะไฮโดรเจนก่อน จึงถือเป็นก้าวสำคัญที่จะทำให้การบรรจุเชื้อเพลิงแอมโมเนียในปริมาตรเดียวกับเชื้อเพลิงไฮโดรเจน… ให้พลังงานไฟฟ้าได้ถึง 1.5 เท่า
ประเด็นก็คือ… แอมโมเนียที่มีใช้อยู่ในอุตสาหกรรมเกือบทั้งหมดได้มาจากการแปรรูปไอเสียในโรงกลั่นน้ำมันและโรงแยกก๊าซ ซึ่งถือว่าเป็นเชื้อเพลิงที่ได้จาก “วัตถุดิบฟอสซิล” อันเป็นปัญหาใหญ่ของประเด็นสิ่งแวดล้อม… ในขณะที่การแยกไฮโดรเจนและเติมไนโตรเจนเพื่อเปลี่ยนเป็นแอมโมเนียสามารถใช้กระบวนการสังเคราะห์จากน้ำภายใต้แนวคิด Green Ammonia ซึ่งทำได้โดยอาศัยพลังงานไฟฟ้าสะอาดจากโซลาร์เซลล์ และ กังหันลมได้ด้วย
ความเคลื่อนไหวเพื่อเป็นศูนย์กลางเทคโนโลยี Green Ammonia โดย Agricultural Utilization Research Institute ซึ่งเป็นวิสาหกิจในสังกัด University of Minnesota จึงน่าจับตาอย่างมาก… ในขณะที่ Korea Institute of Science and Technology หรือ KIST ก็ประกาศวาระสำคัญเรื่อง Green Ammonia ไปแล้วเช่นกัน… โดยส่วนตัวผมจึงเชื่อว่า… จะมีความเคลื่อนไหวเรื่อง Green Ammonia งอกขึ้นอีกหลายประเทศในเร็ววันนี้ และ หวังว่าจะมีชื่อประเทศไทยโดยใครสักคนลุกมาเป็นเจ้าภาพบ้าง
แต่ไม่ว่าจะอย่างไร… ยินดีต้อนรับสู่ยุค Hydrogen Economy ครับ!
References…
