What is “ไฮโดรเจน” ? ประโยชน์และแหล่งผลิต

ไฮโดรเจนเป็นธาตุที่เบาที่สุด ไม่มีสีและไม่มีกลิ่น ประกอบด้วยอะตอมและโปรตอนเพียง 2 ตัวเท่านั้น เป็นธาตุที่มีมากที่สุดในจักรวาล บนโลกของเรานี้ ไฮโดรเจนนั้นหายากในรูปของก๊าซ แต่สามารถผลิตได้จากแหล่งต่าง ๆ ตั้งแต่ชีวมวล ก๊าซธรรมชาติ ไปจนถึงแหล่งพลังงานหมุนเวียน เช่น ลมและแสงอาทิตย์ ปัจจุบัน ไฮโดรเจนกลายเป็นแหล่งพลังงานน่าสนใจอีกประเภท ที่ถูกนำมาใช้ในการลดการปล่อยคาร์บอนในภาคส่วนการขนส่งเชิงพาณิชย์ ทางถนน ทางอากาศ และทางเรือ

ไฮโดรเจนมีบทบาทสำคัญในการช่วยให้โลกลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกสุทธิเป็นศูนย์ ผู้ผลิตยานพาหนะทั่วโลกกำลังพัฒนาศูนย์กลางไฮโดรเจนแบบครบวงจรเพื่อรองรับภาคอุตสาหกรรมและการขนส่ง ในอนาคต เราอาจจะได้เห็นสถานีเติมไฮโดรเจนสองข้างทาง

ประโยชน์ของไฮโดรเจน

ไฮโดรเจน มีความหนาแน่นของพลังงานสูงและสามารถจัดเก็บและขนส่งในรูปแบบของเหลวหรือก๊าซได้ ถูกนำมาเป็นแหล่งเชื้อเพลิงในภาคการขนส่งหรือวัตถุดิบในอุตสาหกรรม พลังงานไฮโดรเจนสามารถนำมาใช้เพื่อวัตถุประสงค์ต่าง ๆ ได้ เช่น การให้พลังงานให้กับเรือ เครื่องบิน รถบรรทุกหนัก การผลิตไฟฟ้า และการทำความร้อนในบ้าน ยานพาหนะไฟฟ้าเซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจน (FCEV) สำหรับรถบรรทุกและรถโดยสาร เมื่อถูกใช้งานในรูปแบบพลังงานไฟฟ้าเราจะเห็นการผลิตไอน้ำที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมในการปล่อยก๊าซเรือนกระจกจากท่อไอเสียรถยนต์

วิธีการทำงาน คือ เซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจนจะแปลงไฮโดรเจนที่ถูกบีบอัดจากถังเชื้อเพลิงให้เป็นพลังงานไฟฟ้าที่จ่ายให้กับมอเตอร์ไฟฟ้าในรถยนต์ ให้ระยะทางใกล้เคียงกันกับรถยนต์ที่ขับเคลื่อนด้วยเครื่องยนต์สันดาปที่ใช้น้ำมันเบนซินหรือดีเซล รถบรรทุกพลังงานไฮโดรเจนสามารถวิ่งได้ระยะทางไกล และใช้เวลาเติมเชื้อเพลิงเพียงประมาณ 15 นาทีเท่านั้น ปัจจุบันมีนำพลังงานจากไฮโดรเจนมาปรับใช้งานในเชิงพาณิชย์แล้ว อย่างบริษัทจัดส่งระหว่างประเทศ DHL มีกลุ่มรถ “รถตู้ H2” อยู่แล้ว ซึ่งสามารถเดินทางได้ 500 กม. โดยไม่ต้องเติมน้ำมัน

ไฮโดรเจนผลิตได้อย่างไร ?

ไฮโดรเจนมีอยู่มากมายแต่ไม่ค่อยพบในรูปบริสุทธิ์ จะต้องเกิดขึ้นจากปฏิกิริยาเคมี ไฮโดรเจนส่วนใหญ่ในปัจจุบันผลิตได้จากกระบวนการเชื้อเพลิงฟอสซิล ซึ่งเป็นกระบวนการที่ก่อให้เกิดปฏิกิริยาระหว่างก๊าซธรรมชาติกับไอน้ำ นอกจากนี้ ยังสามารถผลิตไฮโดรเจนได้ด้วยการส่งกระแสไฟฟ้าผ่านน้ำเพื่อแยกโมเลกุลออกซิเจนและไฮโดรเจนออกจากกัน และสามารถผลิตจากแหล่งพลังงานหมุนเวียนได้ เช่น ผ่านกระบวนการอิเล็กโทรลิซิส (electrolysis) โดยใช้ไฟฟ้าที่ผลิตจากแหล่งหมุนเวียน พลังงานไฮโดรเจนที่เกิดขึ้นสามารถจัดเก็บและขนส่งในรูปของเหลวหรือแปลงเป็นความร้อนและไฟฟ้าได้

เมื่อผลิตแล้ว ท่อส่งก๊าซธรรมชาติที่มีอยู่สามารถอำนวยความสะดวกให้มีการใช้ไฮโดรเจนเป็นแหล่งพลังงานในวงกว้างขึ้น โดยการจัดหาวิธีที่มีประสิทธิภาพในการขนส่งไฮโดรเจนไปยังอุตสาหกรรมต่างๆ และไปยังบ้านและยานพาหนะของผู้บริโภคในชีวิตประจำวัน

ความท้าทายของการปรับใช้พลังงานไฮโดรเจน

เพื่อให้ไฮโดรเจนเป็นทางเลือกทดแทนเชื้อเพลิงประเภทก๊าซมีเทนได้ จะต้องผลิตในปริมาณมาก ราคาประหยัดเพื่อการเข้าถึงของประชาชนทั่วไป และจำเป็นต้องปรับเปลี่ยนโครงสร้างพื้นฐานในปัจจุบันด้วย แต่ข้อดีของไฮโดรเจนก็คือ สามารถขนส่งผ่านท่อส่งก๊าซได้ จึงสามารถช่วยลดการหยุดชะงักและช่วยลดปริมาณโครงสร้างพื้นฐานที่มีราคาแพงซึ่งจำเป็นในการสร้างเครือข่ายการส่งผ่านไฮโดรเจนใหม่ได้ นี่คือ อนาคตของไฮโดรเจน

ที่มา : https://www.nationalgrid.com/stories/energy-explained/what-is-hydrogen และ https://en.wikipedia.org/wiki/Hydrogen