พลังงานโลก หลังยุคแบตเตอรี่

นำโดยอาลีบาบา หรือ Ant Financial ที่ทำให้การเข้าถึงระบบการเงินนั้นไม่จำเป็นต้องมีสาขาธนาคาร และเทคโนโลยี 4G ที่เริ่มดำเนินการตั้งแต่ปี 2014 ทำให้เกิดการกระโดดข้าม leap frog ของการเติบโตแบบเดิม ๆ โดยไม่ต้องทยอยเปิดสาขาธนาคาร ส่งผลให้เกิดการเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วต่อการเข้าถึงระบบการเงินผ่านแอพฯ บนมือถือ และทำให้ระบบการเงินของประเทศจีนที่นอกจากจะเปลี่ยนไปอย่างสิ้นเชิงแล้วยังเป็นผู้นำของโลกอีกด้วย จนเป็นตัวอย่างที่หลาย ๆ ประเทศต้องเดินตาม 

สำหรับการเปลี่ยนผ่านทางด้านพลังงานนั้น โลกเราได้เดินทางมาถึงจุดที่เราต้องชั่งน้ำหนักอย่างมาก การประชุม COP 26 ที่เกิดขึ้นที่เมืองกลาสโกว์ ประเทศสกอตแลนด์ ได้ระบุว่าถ้าเราไม่ปรับตัวตั้งแต่วันนี้เลย อุณหภูมิโลกน่าจะสูงขึ้นไปถึง 2.7-3.4 องศาในปี 2100 เมื่อเทียบกับโลกก่อนเข้าสู่ยุคอุตสาหกรรม และความน่าสะพรึงกลัวด้านภูมิอากาศคงจะหนักกว่าแค่ฝนร้อยปีที่เคยตกในกรุงเทพอย่างที่เราประสบกัน แต่ขณะเดียวกัน ความตกต่ำทางด้านราคาน้ำมันดิบในรอบ 5-6 ปีที่ผ่านมา

ทำให้การลงทุนเพื่อขุดเจาะน้ำมันได้ลดลงอย่างมาก เมื่อเกิดเหตุการณ์ไม่คาดฝันเช่นแผ่นดินไหวในแหล่งก๊าซธรรมชาติที่เนเธอร์แลนด์ ทำให้ก๊าซธรรมชาติขาดแคลนในยุโรป อีกทั้งเศรษฐกิจโลกเริ่มฟื้นตัวจากการปิดประเทศหรือล็อกดาวน์เนื่องจากโควิด-19 ทำให้เกิดการซ็อคของอุปทานด้านพลังงาน และราคาสูงขึ้นอย่างต่อเนื่อง และในบางประเทศที่พยายามยกเลิกถ่านหิน เช่นจีนหรืออินเดีย เมื่อเชื้อเพลิงทางเลือกมีราคาสูงขึ้น จึงเกิดการขาดแคลนพลังงานและเกิดไฟฟ้าดับเป็นบางจุดหรือ brown out ขึ้น 

เราเคยคุยกันว่าการเปลี่ยนผ่านพลังงานโดย electrification ผ่านการผลิตไฟฟ้าอิเล็กตรอนสีเขียว น่าจะเป็นคำตอบที่ดี แต่ความที่ไม่สามารถทำงานได้อย่างต่อเนื่องของไฟฟ้าจากพลังงานหมุนเวียน จึงคิดว่าแบตเตอรี่จะเป็นตัวเชื่อมที่ทำให้เกิดการเปลี่ยนผ่านอย่างราบรื่น อีกทั้งรถใช้น้ำมันก็ควรจะเปลี่ยนมาใช้เป็นรถ EV ที่ขับเคลื่อนด้วยแบตเตอรี่เช่นเดียวกัน การพัฒนาทางด้านแบตเตอรี่จึงเกิดขึ้นอย่างมากมาย โดยมีหัวใจที่สำคัญคือลิเทียมไอออนแบตเตอรี่ ซึ่งน่าจะเป็นธาตุที่เก็บประจุได้ดีที่สุด มีน้ำหนักเบาที่สุด ถึงแม้ว่าเมื่อเทียบพลังงานต่อน้ำหนักแล้วยังอาจจะสู้น้ำมันไม่ได้ (หมายถึงความสามารถในการกักเก็บพลังงานต่อน้ำหนักตัว 1 กก.)

  แต่ก็น่าจะตอบโจทย์ในช่วงเปลี่ยนผ่านได้ ปรากฎว่า เมื่อทุกอุตสาหกรรมมุ่งสู่การทำแบตเตอรี่ แม้ว่าการพัฒนาประสิทธิภาพเกิดขึ้นอย่างต่อเนื่อง แต่เทคโนโลยีในเจเนอเรชั่นที่ 2 ที่เป็น solid state ก็ยังไม่สามารถพัฒนาเป็นเชิงพาณิชย์ได้รวดเร็วพอ แถมราคาโภคภัณฑ์ที่ใช้ในการผลิตก็มีราคาสูงขึ้นมาก ไม่ว่าจะเป็นลิเทียมที่ราคาสูงขึ้นเกือบ 3 เท่าตัว (จาก 9,000 ดอลลาร์/ตัน เป็น 25,000 ดอลลาร์/ตัน) ราคาทองแดงที่มีราคาสูงสุดตั้งแต่มีการซื้อขายมา (10,000 ดอลลาร์/ตัน) หรือราคาโคบอลต์ แร่ธาตุที่สำคัญอีกตัวหนึ่ง ที่ราคาสูงเกิน 2 เท่าตัว ทำให้ต้นทุนการผลิตที่สูงขึ้น และความคุ้มค่าทางเศรษฐศาสตร์ น่าจะด้อยลงไปอีก

     ถ้ายังจำได้ ประธานเจ้าหน้าที่บริหารของโตโยต้าเคยบอกว่า การเปลี่ยนผ่านทางพลังงานนั้น ไฮโดรเจนน่าจะเป็นคำตอบสุดท้ายที่จะมาทดแทนเชื้อเพลิงฟอสซิล ทั้งในแง่ของความสะดวก ประสิทธิภาพและความง่ายในการผลิต แต่ด้วยความที่ไฮโดรเจนมีคุณลักษณะทางเคมีที่เฉพาะ อาจทำให้เกิดความเสถียรได้ยากและอาจส่งผลที่ไม่คาดฝันได้ แต่การที่เราใช้น้ำมันหรือก๊าซธรรมชาติ ก็สามารถติดไฟ และจุดระเบิดได้เช่นกัน ดังนั้น การควบคุมดูแลที่ถูกต้องก็น่าจะป้องกันได้ ซึ่งประเทศต่าง ๆ ในยุโรปเริ่มมีการพัฒนาในส่วนที่เรียกว่า grey hydrogen คือการเอาก๊าซธรรมชาติหรือมีเธน ซึ่งก็คือไฮโดรคาร์บอน (CH4) มาแยกเอาไฮโดรเจนหรือ H ออกมาด้วยกระบวนการ steam reforming ซึ่งจะได้คาร์บอนไดออกไซด์ด้วย แม้ว่ายังมีการปล่อยคาร์บอนออกมาแต่ก็ดีกว่า black hydrogen (ผลิตไฮโดรเจนจากถ่านหิน) หรือ brown hydrogen (ผลิตจากลิกไนต์)

      เทคโนโลยีต่อมาคือ blue hydrogen ซึ่งจะเป็นกระบวนการเดียวกันกับข้างบน แต่ที่เพิ่มมาคือมีการกักเก็บคาร์บอนหรือ carbon capture แล้วฝังคาร์บอนไดออกไซด์กลับลงหลุมที่นำก๊าซธรรมชาติออกมา ซึ่งก็จะทำให้กระบวนการนี้เป็นมิตรต่อโลกหรือ carbon neutral นั่นเอง แต่เทคโนโลยีที่ทุกคนกำลังพัฒนาอย่างขมีขมันคือ green hydrogen ที่วัตถุดิบที่นำมาใช้นั้นคือน้ำหรือ H2O แล้วใช้ไฟฟ้าในกระบวนการ electrolysis เพื่อแตกโมเลกุลออกเป็นไฮโดรเจนและออกซิเจน โดยกระแสไฟฟ้าที่นำมาสู่กระบวนการดังกล่าวนั้น ต้องเป็นแหล่งไฟฟ้าหมุนเวียนจากแสงอาทิตย์ ลม น้ำ เป็นต้น จึงเป็นพลังงานที่เป็นมิตรกับโลกที่สุด และไฮโดรเจนดังสามารถเก็บไว้ในรูปของเหลวแบบน้ำมัน นำมาปั่นไฟ หรือขับเคลื่อนรถยนต์ รถบรรทุกหรือเครื่องจักรกลต่างได้ดี และมีประสิทธิภาพไม่ด้อยกว่าเชื้อเพลิงฟอสซิล

      กระบวนการผลิต green hydrogen ด้วยเทคโนโลยีปัจจุบันนั้นอาจมีต้นทุนสูงกว่า grey hydrogen 5 ถึง 10 เท่า โดยเฉพาะการแยกโมเลกุลด้วยไฟฟ้า อาจต้องใช้พลังงานมากว่า เมื่อไฮโดรเจนที่ถูกแยกถูกนำกลับไปใช้ในการปั่นไฟ ซึ่งทางเศรษฐศาสตร์จึงเป็นสิ่งที่เป็นไปได้เลย จะถูกนำมาใช้งานในโลกแห่งความเป็นจริง แต่ก็มีคนบอกว่าวันนี้ วันที่ลมแรง หรือแดดดี เราก็ทิ้งขว้างพลังงานเหล่านั้นอยู่แล้ว ถ้าเอามาแยกโมเลกุลด้วยพลังงานเหล่านี้ แทนที่จะปล่อยผ่านไป แล้วนำไฮโดรเจนกลับมาใช้ก็ยังมีความคุ้มค่าทางเศรษฐศาสตร์อยู่ดี ในขณะที่บางค่ายก็บอกว่าต้นทุนของฟอสซิลถ้านำคาร์บอนเครดิตหรือภาษีคาร์บอนมาคิดด้วยแล้วน่าจะสูงกว่านี้และไฮโดรเจนก็น่าจะแข่งขันได้

        ผู้เขียนหวังว่าเราจะได้เห็นการพัฒนาทางด้านไฮโดรเจนอย่างก้าวกระโดดแบบเดียวกับการเปิดบัญชีธนาคารในประเทศจีน และถ้าเราสามารถกระโดดข้ามไปสู่สังคมไฮโดรเจนได้เร็วขึ้น โดยมีเวลาเปลี่ยนผ่านที่สั้นลง น่าจะช่วยรักษาโลกเราได้นะครับ ระหว่างนี้ แม้เรายังต้องใช้พลังงานฟอสซิล แต่การกักเก็บคาร์บอนหรือ carbon capture and storage หรือการนำกลับมาใช้ carbon capture and utilization ก็จะช่วยบรรเทาการปล่อยก๊าซเรือนกระจกเข้าไปในชั้นบรรยากาศ ซึ่งเทคโนโลยีดังกล่าวจะพัฒนาได้เร็วขึ้น ถ้าเรามีภาษีที่เกี่ยวกับคาร์บอนหรือการซื้อขายคาร์บอนเครดิตเป็นอีกหนึ่งปัจจัยในกระบวนการพัฒนานี้ครับ