ประเทศใดเป็นผู้นําเทคโนโลยีด้านไฮโดรเจน

Key points

•  ไฮโดรเจนมีอะไรที่อาจทําไม่ได้
•  นวัตกรรมการยื่นจดสิทธิบัตร
•  เทคโนโลยีที่เกิดจากความกังวลเรื่องสภาพอากาศ

ภาคยานยนต์เป็นพื้นที่ของการขนส่งที่มีการก้าวกระโดดครั้งใหญ่ที่สุดในการยื่นจดสิทธิบัตรที่เกี่ยวข้องกับไฮโดรเจนแต่แนวโน้มในการยื่นจดสิทธิบัตรนั้นไม่สม่ำเสมอ โดยความสนใจที่เพิ่มขึ้นเกี่ยวกับการผลิตไฮโดรเจนยังไม่เป็นไปตามความก้าวหน้าในการใช้งานที่อาจเกิดขึ้น

ไฮโดรเจนมีอะไรที่อาจทําไม่ได้บ้าง มันสามารถขับเคลื่อนรถยนต์ มันสามารถช่วยผลิตเหล็ก มันสามารถทําให้บ้านร้อนขึ้นได้  แต่การพูดคุยทั้งหมดนี้เป็นเพียงอากาศร้อนจํานวนมาก หรือเสียงกระหึ่มของไฮโดรเจนเป็นความก้าวหน้าจริงหรือ?

วิธีที่ดีที่สุดวิธีหนึ่งในการวัดนวัตกรรมคือการยื่นจดสิทธิบัตร และนั่นคือสิ่งที่รายงาน first of its kind จากสํานักงานพลังงานระหว่างประเทศ (IEA) และสํานักงานสิทธิบัตรยุโรป (EPO) ทํา ต้องใช้ข้อมูลการยื่นจดสิทธิบัตรทั่วโลกเพื่อแสดงให้เห็นว่าการพัฒนาไฮโดรเจนประเภทใดที่เกิดขึ้นเร็วที่สุด เช่นเดียวกับจุดที่ฮอตสปอตไฮโดรเจนของโลกอยู่ยุโรปและญี่ปุ่นเป็นผู้นํากลุ่มในแง่ของจํานวนสิทธิบัตร รองลงมาคือสหรัฐฯ สิทธิบัตรไฮโดรเจนเพื่ออนาคตพลังงานสะอาดกล่าว สหภาพยุโรปยื่น 28% ของตระกูลสิทธิบัตรระหว่างประเทศทั้งหมด (IPFs) ในเทคโนโลยีไฮโดรเจนในปี 2011-2020 โดยญี่ปุ่นอยู่ที่ 24% และสหรัฐอเมริกาอยู่ที่ 20%

อย่างไรก็ตาม สหรัฐฯ เป็นภูมิภาคเดียวที่ตัวเลข IPF ลดลงเมื่อเทียบกับทศวรรษที่ผ่านมา การเติบโตที่เร็วที่สุดคือในประเทศจีนที่ 15.2% และในเกาหลีใต้ที่ 12.2%

สหภาพยุโรปกําลังนําโดยกลุ่มหลักสามกลุ่ม  ในมิวนิกและพื้นที่ Ruhr ในเยอรมนี และในเมืองหลวงของปารีสของฝรั่งเศส ในพื้นที่ Ruhr บริษัทผลิตเหล็ก Thyssenkrupp เป็นผู้สมัครอันดับต้น ๆ สําหรับสิทธิบัตร hydrogen-linked มองว่าปี 2024 เป็นวันที่จะเริ่มต้นโรงงานอุตสาหกรรม scale แห่งแรกโดยใช้การผลิตเหล็ก direct reduced ซึ่งเป็นวิธีการทําเหล็กที่สร้างการปล่อยก๊าซคาร์บอนประมาณหนึ่งในสี่ของเตาหลอมแบบดั้งเดิม

สิทธิบัตรการผลิตไฮโดรเจนเทคโนโลยีที่เกี่ยวข้องกับการผลิตไฮโดรเจนคิดเป็นสิทธิบัตรไฮโดรเจนจํานวนมากที่สุดในปี 2554-2563 แนวโน้มหลักคือการเปลี่ยนแปลงครั้งสําคัญไปสู่วิธีการผลิตที่ปล่อยมลพิษต่ำ

“เทคโนโลยีที่เกิดจากความกังวลเรื่องสภาพอากาศทําให้เกิด IPF เกือบ 80% ที่เกี่ยวข้องกับการผลิตไฮโดรเจนในปี 2020” รายงานกล่าว “การเติบโตของพวกเขาส่วนใหญ่ได้รับแรงหนุนจากนวัตกรรมอิเล็กโทรไลซิสที่เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว”อิเล็กโทรไลซิสเป็นกระบวนการที่ใช้กระแสไฟฟ้าผ่านน้ําเพื่อแยกออกเป็นไฮโดรเจนและออกซิเจน เป็นกระบวนการผลิตที่ปราศจากคาร์บอน ในขณะที่วิธีการผลิตไฮโดรเจนทั่วไปหลายวิธีเกี่ยวข้องกับการใช้เชื้อเพลิงฟอสซิล เช่น ถ่านหินและก๊าซ เพื่อแยกไฮโดรเจนออกจากอะตอมของคาร์บอนในมีเทน

คาดว่าขนาดตลาดของอิเล็กโทรไลเซอร์จะเพิ่มขึ้น 65 เท่าในทศวรรษนี้ เนื่องจากประเทศต่างๆ ทั่วโลกมองหาการลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนจากพื้นที่ต่างๆ รวมถึงการผลิตไฟฟ้า

ภาคยานยนต์เป็นพื้นที่ของการขนส่งที่มีการก้าวกระโดดครั้งใหญ่ที่สุดในการยื่นจดสิทธิบัตรที่เกี่ยวข้องกับไฮโดรเจนจุดสนใจหลักคือการสร้างเซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจนที่สามารถขับเคลื่อนยานพาหนะไปข้างหน้าได้ บริษัทยานยนต์ของญี่ปุ่นและเกาหลีใต้กําลังครองพื้นที่นี้ โดยได้รับประโยชน์จากการทํางานร่วมกันอย่างชัดเจนกับงานของพวกเขาเกี่ยวกับเทคโนโลยีอิเล็กโทรไลเซอร์ ในขณะเดียวกัน นวัตกรรมในเซลล์เชื้อเพลิงยานยนต์กําลังช่วยในการพัฒนาอิเล็กโทรไลซิส เนื่องจากเซลล์เชื้อเพลิงบางชนิดสามารถใช้ย้อนกลับสําหรับการอิเล็กโทรไลซิสได้อย่างยั่งยืน