ลองให้รู้ โตโยต้า 'FuelCell-ไฮโดรเจน' เมื่อ EV ไม่ใช่ทางเลือกเดียว
เมื่อพูดถึงพลังงานใหม่ๆ ช่วงนี้ถนนหลายสายมุ่งไปที่พลังงานไฟฟ้า หรือ อีวี (EV) แต่ในขณะเดียวกันก็มีผู่ผลิตอีกหลายราย เลือกที่จะเพิ่มทางเลือกอื่นๆ เข้ามา ไม่ว่าจะเป็น FuelCell หรือ ไฮโดรเจน รวมถึงค่ายรถเบอร์ 1 ของโลก อย่างโตโยต้า
ปีที่แล้ว โตโยต้า มอเตอร์ คอร์ปอเรชั่น หรือ TMC ประเทศญี่ปุ่น สร้างความฮือฮาให้กับวงการยานยนต์โลก ด้วยการประกาศเดินหน้าเข้าสู่ยานยนต์ไฟฟ้า หรือ อีวี (EV) อย่างเต็มตัว โดยตั้งเป้าหมายเปิดตัวรถครบทุกเซ็กเมนต์ ตั้งแต่รถเล็ก รถใหญ่ พรีเมียม รวมถึงปิกอัพ รวม 30 รุ่น ภายในปี 2030 หรือ พ.ศ. 2573
แต่ที่น่าสนใจกว่านั้น ก็คือ อีวี ไม่ใช่ถนนสายเดียวที่บริษัทรถยนต์อันดับ 1 ของโลกจะมุ่งไป แต่โตโยต้าบอกว่าจะไม่ทิ้งใครไว้ข้างหลัง ดังนั้นแน่นอน เทคโนโลยีปัจจุบันอย่างเครื่องยนต์สันดาปภายใน หรือ ICE ก็ยังจะได้ร่วมขบวนสู่อนาคตด้วยเช่นกัน แต่อาจจะมีการเพิ่มทางเลือกให้กับเทคโนโลยีปัจจุบันเหล่านี้ เช่น การหาพลังงานใหม่ๆ ที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมมากขึ้น
เหตุผลหนึ่งก็คือ มองว่า ICE ยังเป็นเทคโนโลยีที่ดี และเหมาะสมกับอุตสาหกรรม และยังมีผลดีต่อภาพรวมที่อุตสาหกรรมเกี่ยวข้องหลายอย่างรวมถึงภาคแรงงานยังสามารถอยู่รอดได้ในอนาคต
และสิ่งที่โตโยต้าดำเนินการอยู่ในขณะนี้ คือ การสร้างเชื้อเพลิงสังเคราะห์ขึ้นมาเพื่อทดแทนการใช้น้ำมันเชื้อเพลิงจากฟอสซิล
นอกจากนี้อีกทางเลือกหนึ่งที่เชื่อว่าจะตอบสนองโลกยานยนต์ได้ดี คือ ก๊าซไฮโดรเจน ซึ่งเป็นก๊าซที่หาได้ง่าย และมีความเป็นไปได้ว่าจะหาได้เรื่อยๆ ไม่หมดไป
ดังนั้นโตโยต้าจึงเดินหน้าศึกษาการนำไฮโดรเจนมาใช้ในรถยนต์หลักๆ 2 รูปแบบ คือ การใช้แทนน้ำมันสำหรับ ICE และใช้แปลงเป็นพลังงานไฟฟ้า หรือ ที่เรียกว่า FuelCell
โตโยต้าระบุว่าเชื้อเพลิงเหล่านี้เป็นอนาคต อย่างน้อยก็คือการใช้งานได้จริง ส่วนความคุ้มค่า การจัดหา การจัดเก็บที่อาจจะยังเป็นคำถามอยู่ในขณะนี้ก็รอให้การพัฒนาจัดการให้ตกผลึกกว่านี้
และเพื่อให้เห็นว่าใช้งานได้จริง โตโยต้าจึงจับพลังงานใหม่ใส่ในรถ ทั้งรถที่ผลิตออกจำหน่าย และรถที่อยู่ระหว่างการทดสอบ รวมถึงจับใส่ไว้ในรถแข่งเพื่อให้เห็นว่ารถที่ต้องรีดสมรรถนะมากกว่ารถทั่วไป ก็ยังใช้ได้
ซึ่งรถแข่งสังกัดทีม Rookie Racing ทีมแข่งของอากิโอะ โตโยดะ อดีตประธาน ทีเอ็มซี หมาดๆ เป็นรถที่่ใช้เครื่องยนต์ แต่ใช้เชื้อเพลิงคือ เชื้อเพลิงสังเคราะห์ 1 คัน ใน จีอาร์ 86 (GR 86) และ ไฮโดรเจน 1 คัน ใน จีอาร์ ยาริส (GR YARIS) ลงแข่งในหลายสนาม รวมถึงล่าสุด คือ การแข่งขันรายการ ซูเปอร์ เอนดูแรนซ์ ที่สนามช้าง อินเตอร์เนชันแนล เซอร์กิต บุรีรัมย์
โตโยต้ายังนำรถ ICE อย่าง โคโรลล่า ครอส ที่ดัดแปลงมาใช้ ไฮโดรเจนมาให้สื่อมวลชนไทยได้ลองขับ ควบคู่ไปกับ FuelCell อย่าง มิไร (Mirai)
เป็นการขับสั้นๆ ให้พอได้รู้อารมณ์ของรถ โดยใช้สนามแดร็กของสนามช้าง อินเตอร์เนชันแนล เซอร์กิต บุรีรัมย์ และพื้นที่ด้านนอกเล็กน้อย เพราะหลักๆ คือ ลองเรื่องการตอบอสนองของเครื่องยนต์ หรือว่ามอเตอร์ไฟฟ้า ส่วนด้านนอก ก็ลองเรื่องการควบคุมรถ การทรงตัวของรถ การยึดเกาะถนน รวมถึงการตอบสนองของคันเร่งในการเปลี่ยนความเร็ว ในรูปแบบของการขับแบบสลาลอม
ซึ่งการออกตัวจากหยุดนิ่ง มิไร ทำได้รวดเร็ว ความโดดเด่นของมอเตอร์ไฟฟ้าช่วยให้การเติมความเร็วทำได้อย่างต่อเนื่อง ไม่มีจังหวะสะดุด เพิ่มอารมณ์สปอร์ตให้กับรถได้ดี
ขณะที่การลองขับสลาลอม จังหวะการถอนคันเร่ง และเติมคันเร่งเข้าไปใหม่ สลับกันไปมา ช่วยให้รถเคลื่อนผ่านกรวยที่ตั้งขวางไปได้อย่างคล่องแคล่ว ขณะที่การควบคุมรถถือว่าทำได้ดี รถยอยู่ในเส้นทางได้แม่นยำ แม้จะรู้สึกถึงน้ำหนักของรถ และแรงที่พยายามหนีศูนย์กลางอยู่ก็ตาม แต่ช่วงล่างยังจัดการได้
ขณะที่โคโรลล่า ครอส ที่ใช้ไฮโดรเจน เป็นเชื้อเพลิง หรือ เรียกว่า H2 Concept ไม่มีอะไรแตกต่างจากการใข้น้ำมันเบนซิน เครื่องยนต์ทำงานได้ปกติ ทั้งความนิ่งของเครื่องยนต์ทำงานลื่นไหล ไม่สะดุด หรือว่าเสียง ขณะที่อัตราเร่งก็ทำได้ดีเช่นกัน จากจุดออกตัวจนถึงจุดเบรกที่ทำความเร็วได้สูงสุดประมาณ 110 กม./ชม. ไม่มีจังหวะสะดุด
และเช่นกัน จังหวะการเปลี่ยนความเร็ว ก็ตอบสนองได้ดีเช่นกัน ไม่ต่างจากการใช้น้ำมันเบนซินเป็นเชื้อเพลิง
ดังนั้นผมว่า การใช้ไฮโดรเจน ไม่เป็นปัญหาสำหรับการทำงานของเครื่องยนต์เทคโนโลยีปัจจุบัน ยิ่งเมื่อดูการส่งรถลงแข่งในสนามที่ต้องทำงานหนัก ก็น่าจะทำให้เชื่อได้ว่า หากวันหนึ่งวันใด มีการทำตลาดเชิงพาณิชย์จริงๆ ก็ไม่น่าจะมีปัญหาอะไร
ก็เหลืออยู่การบริหารจัดการ การจัดหา การจัดเก็บ และเรื่องของต้นทุนการผลิตที่เหมาะสมเท่านั้นเอง
สำหรับพลังงานใหม่ ทั้ง เชื้อเพลิงสังเคราะห์ และ ไฮโดรเจน นั้น โตโยต้า ยืนยันว่าปัจจุบันพร้อมใช้งานจริงแล้วในเชิงเทคนิค รออยู่เพียง 2 เรื่องหลัก คือ ราคา และ โครงสร้างพื้นฐาน หรือ infrastructure เช่น สถานีเติมก๊าซ
สำหรับเชื้อเพลิงสังเคราะห์ที่ร่วมกับพันธมิตรพัฒนาและนำมาใช้ในการแข่งขัน โตโยต้าระบุว่าสามารถผลิตจากวัตถุดิบได้หลายอย่าง แต่สิ่งที่นำมาใช้ในขณะนี้คือ คาร์บอนไดออกไซด์ เรียกว่าได้ 2 ต่อ คือนำของเสียกลับมาใช้ใหม่
ส่วนเครื่องยนต์ที่ใช้รองรับเชื้อเพลิงสังเคราะห์ครั้งนี้ พื้นฐานคือเครื่องยนต์ทั่วไปที่ผ่านการปรับแต่งเล็กน้อย เพราะเชื้อเพลิงทางเลือกนี้ เผาไหม้ดีกว่า ให้พลังงานมากกกว่า ความร้อนมากกว่า แรงดันในเครื่องยนต์มากกว่า
แต่สิ่งที่จะได้ตามมาคือเครื่องยนต์มีประสิทธิภาพสูงกว่าการใช้น้ำมัน
ขณะที่ไฮโดรเจน เป็นพลังงานที่มีจุดเด่นคือ จัดหาได้จากหลายแหล่ง จัดเก็บได้นาน และในเชิงโครงสร้างถิอว่าเป็นตัวกลางที่สามารถผสมกับเชิ้อพลิงอื่นๆ ได้ง่าย
แต่สำหรับการใช้งานเบื้องต้นของโตโยต้า เน้นการใช้แปลงเป็นพลังงานไฟฟ้า และใช้ในเครื่องยนต์สันดาปภายในโดยตรง
และสำหรับเครื่องยนต์ของ โคโรลล่า ครอส ที่นำมาใช้กับ ไฮโดรเจน โครงสร้างหลักๆ ไม่ได้เปลี่ยนแปลงอะไร ไม่ว่าจะเป็นลูกสูบ กระบอกสูบ ยังเป็นเหมือนเดิมทุกอย่าง รวมถึงวัสดุที่ใช้ผลิตก็เหมือนกัน ที่แตกต่างคือ เปลี่ยนหัวฉีดใหม่ รองรับการฉีดที่เหมาะสมแตกต่างจากการฉีดน้ำมัน รวมถึงถังน้ำมันเปลี่ยนเป็นถังไฮโดรเจน และท่อส่งก๊าซมายังหัวฉีดที่รองรับแรงดันสูงขึ้น
และหากเปิดฝากระโปรงหน้าดูห้องเครื่องยนต์จะพบว่ามีอุปกรณ์ตัวหนึ่งเพิ่มเข้ามา เป็นกล่องสี่เหลี่ยมเล็กๆ ด้านข้างมีหลอดแก้วหรือพลาสติกใส
สอบถามวิศวกรแล้วได้ความว่ามันคือ ตัวแยกไฮโดรเจนออกจากน้ำ เพราะในกระบวนการทำงานของเครื่องยนต์ เมื่อไฮโดรเจนฉีดเข้าไปในกระบอกสูบ วาล์วไอดีจะเปิดให้ออกซิเจนเข้าไปผสมเพื่อเผาไหม้
แต่ในการบวนการเผาไหม้มีของเหลือทั้งไฮโดรเจน และออกซิเจน ซึ่งเมื่อรวมตัวกันก็กลายเป็นน้ำ ซึ่งจะปล่อยทิ้งไปก็ได้ไม่มีผลกระทบกับสิ่งแวดล้อม แต่ไหนๆ ก็มุ่งไปสู่เรื่องพลังงานยังยืนแล้ว วิศวกรจึงออกแบบส่งน้ำที่ได้จากกระบวนการเผาไหม้ไปยังกล่องเล็กๆ นี้ แล้วแยกไฮโดรเจนส่งกลับเข้าสู่กระบวนการเผาไหม้อีกท
อาจจะไม่ได้เยอะมากมายอะไร แต่ในชิงภาพลักษณ์ถือว่าได้มากทีเดียวครับ
