“ ก๊าซ ไฮโดรเจน “ เป็นส่วนประกอบสำคัญที่มีอยู่ใน “น้ำ” เช่นเดียวกับก๊าซออกซิเจน ปัจจุบันนักวิทยาศาสตร์สามารถแยกก๊าซไฮโดรเจนในส่วนนี้มาใช้ประโยชน์ได้ โดยผ่านกระบวนการที่เรียกว่า “อิเล็กโทรไลซิส” (Electrolysis)

        สิ่งที่ทำให้พลังงานไฮโดรเจนโดดเด่น และเป็นที่จับตายิ่งกว่าพลังงานชนิดอื่นๆ ก็เพราะได้มีการค้นพบแล้วว่าพลังงานชนิดนี้เป็นพลังงานสะอาดที่ไม่มีวันหมดไปจากโลก

ไฮโดรเจน 

สามารถสกัดได้จากน้ำที่มีอยู่อย่างมหาศาลบนผิวโลก และเมื่อนำไปใช้แล้วเกิดกระบวนการเผาผลาญก็จะได้น้ำกลับคืนมาสู่ธรรมชาติอีกเช่นเดิม ซึ่งแตกต่างกับการเผาไหม้โดยน้ำมัน หรือก๊าซธรรมชาติชนิดอื่นๆ ไม่ว่าจะเป็นเอ็นจีวี แอลพีจี ฯลฯ ที่เมื่อเกิดการเผาไหม้ขึ้นแล้ว สิ่งที่ปล่อยคืนกลับมากลับกลายเป็นก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ ซึ่งเป็นอันตรายต่อสิ่งแวดล้อม และเป็นตัวการสำคัญที่ทำให้เกิดปรากฏการณ์เรือนกระจก

        ทุกวันนี้บริษัทผลิตรถยนต์หลายค่ายได้หันมาพัฒนา “รถยนต์ที่ใช้พลังงานไฮโดรเจน” กันมากขึ้น บ้างก็ยังอยู่ในขั้นทดลอง และบางส่วนก็ถึงขั้นผลิตออกมาเพื่อจัดจำหน่ายแล้ว เช่นในสหรัฐอเมริกา และญี่ปุ่น เป็นต้น

        ดร.ปฏิพัทธ์ ทวนทอง อาจารย์ประจำศูนย์วิจัยทางวิชาการขั้นสูงด้านพลังงานทดแทน สถาบันนวัตกรรมเทคโนโลยี ไทย-ฝรั่งเศส มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าพระนครเหนือ ให้ข้อมูลที่น่าสนใจเกี่ยวกับการนำพลังงานชนิดนี้มาใช้ว่า ก่อนที่จะนำพลังงานไฮโดรเจนมาใช้นั้นจะต้องผ่านอุปกรณ์ที่เรียกว่า “เซลล์เชื้อเพลิง” เสียก่อน ตัวเซลล์เชื้อเพลิงนี้หลาย ๆ คนอาจจะยังไม่รู้จักแต่ถ้าบอกว่าการทำงานของมันคล้ายคลึงกับ “โซลาร์เซลล์” (Solar Cells) คงพอจะทำให้เห็นภาพกันมากขึ้น

ไฮโดรเจน พลังงาน ขับเคลื่อน โลกยุคใหม่

(HYDROGEN GAS GENERATOR)

        ข้อแตกต่างของสองสิ่งนี้อยู่ที่ โซลาร์เซลล์จะทำงานโดยการเปลี่ยนพลังงานแสงอาทิตย์ให้เป็นพลังงานไฟฟ้าในขณะที่พลังงานไฟฟ้าซึ่งได้มาจากเซลล์เชื้อเพลิงนั้นมีที่มาจากการแปลงพลังงานเคมีซึ่งก็คือก๊าซไฮโดรเจน และอากาศ

        อาจารย์ปฏิพัทธ์ อธิบายถึงการทำงานของรถยนต์ทั่วไปก่อนจะไล่ไปถึงขั้นตอนการทำงานของรถยนต์พลังงานไฮโดรเจน ทำให้ได้ความรู้ในเบื้องต้นว่า..

        รถยนต์ที่เราเห็นวิ่งกันขวักไขว่อยู่บนท้องถนนทุกวันนี้ คือรถที่ใช้เครื่องยนต์ในการขับเคลื่อนเมื่อเติมน้ำมันเข้าไปก็จะเกิดกระบวนการเผาไหม้ และได้พลังงานไปหมุนล้อ ส่วนรถยนต์อีกประเภทที่เพิ่งจะได้ยินชื่อในช่วงหลังๆ อย่าง “ไฮบริดคาร์” คือรถยนต์ที่มีตัวจ่ายพลังงานหลายแหล่ง ไฮบริดคาร์แบบคลาสสิคที่มีใช้อยู่ทุกวันนี้ คือลูกผสมระหว่างเครื่องยนต์ซึ่งเป็นระบบกลไก และแบตเตอรี่ซึ่งเป็นระบบไฟฟ้า

        รถยนต์พลังงานไฮโดรเจนเองก็จัดเป็นไฮบริดคาร์ชนิดหนึ่ง ซึ่งใช้เซลล์เชื้อเพลิง และแบตเตอรี่ในการขับเคลื่อน เมื่อเติมก๊าซไฮโดรเจนเข้าไป เซลล์เชื้อเพลิงก็จะแปลงให้กลายเป็นพลังงานไฟฟ้า ส่งต่อไปยังมอเตอร์เพื่อที่จะไปหมุนเพลาและล้อให้รถสามารถเคลื่อนที่ไปได้

        ข้อดีอีกประการหนึ่งของรถยนต์ประเภทนี้นอกเหนือจากการเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมแล้ว คือสามารถเดินเครื่องได้เงียบกริบราวกับไม่มีส่วนใดที่เคลื่อนไหว และในขณะเดียวกันก็ให้ประสิทธิภาพการทำงานที่มากกว่าเมื่อเทียบกับเชื้อเพลิงชนิดอื่น ๆ

        “รถยนต์ที่ใช้น้ำมันมีประสิทธิภาพการทำงาน แค่ 13 เปอร์เซ็นต์ นั่นหมายความว่า เติมน้ำมันไป 100 ส่วน แต่ได้พลังงานมาใช้จริง ๆ แค่ 13 ส่วน” อาจารย์ปฏิพัทธ์ว่าพลางชี้ให้ดูตารางเปรียบเทียบประสิทธิภาพการทำงานของเชื้อเพลิงแต่ละชนิด

        ในตารางนั้นระบุว่า เชื้อเพลิงชนิดอื่นๆ ล้วนให้ประสิทธิภาพการทำงานที่ค่อนข้างต่ำ คือรถยนต์ที่เติมแก๊สประสิทธิภาพการทำงานอยู่ที่ 18 เปอร์เซ็นต์ รถยนต์ไฮบริดที่ใช้เครื่องยนต์ร่วมกับแบตเตอรี่ประสิทธิภาพการทำงานจะอยู่ที่ราวๆ 30 เปอร์เซ็นต์ ในขณะที่รถไฮบริดรุ่นใหม่ที่ใช้การเติมไฮโดรเจนเพียงอย่างเดียวให้ประสิทธิภาพการทำงานสูงถึง 60 เปอร์เซ็นต์เลยทีเดียว

        แม้จะมีข้อได้เปรียบกว่าพลังงานชนิดอื่นหลายประการ แต่ก็ยังมีข้อกังขาในเรื่องของความปลอดภัยในการนำพลังงานชนิดนี้มาใช้ ด้วยเห็นว่าก๊าซไฮโดรเจนนั้นมีจุดลุกไหม้ที่อุณหภูมิต่ำ หรืออีกแง่หนึ่งคือเป็นสารที่ค่อนข้างไวไฟนั่นเอง

        “มาตรฐานความปลอดภัย คือต้องเก็บในถังที่ป้องกันไม่ให้ไฮโดรเจนรั่วไหลออกมา หรือถ้ารั่วออกมาความเข้มในอากาศก็ต้องไม่ให้เกิน 4 เปอร์เซ็นต์ แต่โดยมากแล้วไม่ค่อยมีปัญหา เพราะไฮโดรเจนจะเบากว่าอากาศอยู่แล้ว เมื่อรั่วออกมาก็มักจะลอยออกไปข้างนอก ยกเว้นว่าถ้าอยู่ในที่ปิดล้อมก็ค่อนข้างอันตราย แต่ก็ไม่ใช่สิ่งที่จะต้องเป็นกังวล” อาจารย์ปฏิพัทธ์กล่าว

        เซลล์เชื้อเพลิงที่ใช้พลังงานไฮโดรเจนนอกจากจะนำมาใช้ในรถยนต์แล้ว ยังมีการพัฒนาไปใช้ในงานอื่นๆ อีกเช่น ในแหล่งพลังงานพกพาอย่างโทรศัพท์มือถือ ในแหล่งผลิตไฟฟ้าขนาดใหญ่หรือแม้แต่สถานีอวกาศของนาซาก็ใช้พลังงานไฟฟ้าที่ผลิตจากเซลล์เชื้อเพลิงนี้ด้วยเช่นกัน

        สำหรับในประเทศไทย อาจารย์ปฏิพัทธ์กล่าวว่า ในความเป็นจริงมีการนำพลังงานไฮโดรเจนมาใช้เป็นเวลานานแล้ว แต่ส่วนใหญ่ยังจำกัดอยู่ในงานอุตสาหกรรม คือใช้ไฮโดรเจนในกระบวนการบางอย่างของโรงงานบางประเภท ยังไม่มีการนำออกมาประยุกต์ใช้ในด้านอื่นๆ

        “การที่ประเทศไทยจะผลิตรถยนต์ไฮโดรเจนออกมาใช้ได้เองนั้น คงเป็นไปได้ยาก เพราะรถยนต์ที่เราใช้กันอยู่ทุกวันนี้ก็ล้วนผลิตจากต่างประเทศ ก่อนที่จะนำเข้ามาประกอบในไทยทั้งสิ้น”

        เรื่องของราคาก็เป็นอีกปัจจัยหนึ่งที่ทำให้การใช้ก๊าซไฮโดรเจนในรถยนต์ยังไม่เป็นที่แพร่หลายนัก ถึงแม้ว่าราคาของก๊าซไฮโดรเจนจะไม่สูงเท่าราคาน้ำมัน และอาจจะผลิตได้เองด้วยซ้ำแต่ปัญหาสำคัญอยู่ที่ราคาของตัวเซลล์เชื้อเพลิงที่ต้องนำมาใช้งานร่วมกันซึ่งยังอยู่ในระดับที่ถือว่าค่อนข้างสูง

        “ราคาของไฮโดรเจนยังไม่เป็นมาตรฐาน แต่อย่างไรเสียเราก็ต้องคิดว่า ต่อไปข้างหน้าน้ำมันก็ต้องหมดไปจากโลก ถึงเวลานั้นเราก็ต้องหาสิ่งที่จะมาทดแทน ไม่ว่าสิ่งนั้นจะแพงแค่ไหน สุดท้ายเราก็ต้องใช้มัน”

        ไม่ใช่เพียงคำขู่ให้ตื่นกลัว แต่นี่คือเรื่องจริงที่บรรดานักวิจัยด้านพลังงานต่างรับรู้ร่วมกันตลอดมา และกำลังเร่งช่วยกันคิดค้นหาทางออก เพื่อให้เราผ่านพ้นวิกฤตพลังงานที่คืบคลานมาใกล้ทุกขณะ 

cr.

กรมพัฒนาพลังงานทดแทนและอนุรักษ์พลังงาน. (2557). ไฮโดรเจน (Hydrogen).