ก้าวไปอีกขั้น เทคโนโลยีดักจับคาร์บอน แบบใหม่ เมื่อวิธีเดิมอาจไม่เพียงพอ

ผมมีโอกาสได้ไปงานแถลงข่าวของบริษัท ABB ซึ่งเนื้อหาในงาน ก็ได้พูดถึงปัญหาของสภาพอากาศในปัจจุบันที่กำลังรุนแรงมากขึ้นเรื่อย ๆ  ปัญหาหลักก็มาจากการปล่อยคาร์บอนไดออกไซด์ที่มากเกิน และกลุ่มอุตสาหกรรม 3 กลุ่มที่มีการปล่อยคาร์บอนมากที่สุดคือ อุตสาหกรรมการผลิตเหล็ก ปูนซีเมนต์ และอุตสาหกรรมเคมี แต่ก็ต้องยอมรับว่า 3 อุตสาหกรรมนี้เป็นภาคส่วนสำคัญสำหรับการพัฒนาประเทศ

หลายคนอาจคิดว่า ทำไมเราถึงไม่มีเทคโนโลยีในการช่วยดักจับคาร์บอนล่ะ ?  จริง ๆ แล้ว เทคโนโลยีดักจับคาร์บอน (Carbon Capture and Storage หรือ CCS) นั้นมีมานาน (มากๆ) แล้ว เป็นกระบวนการที่ช่วยลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์สู่ชั้นบรรยากาศ โดยการดักจับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์จากแหล่งกำเนิดขนาดใหญ่ เช่น โรงไฟฟ้า หรือโรงงานอุตสาหกรรม แล้วนำไปกักเก็บในชั้นหินใต้ดิน หรือใต้ทะเล

แต่ตอนนี้ การดักจับคาร์บอนจากแหล่งกำเนิดอาจไม่เพียงพอ เพราะแหล่งกำเนิดคาร์บอนไดออกไซด์นั้นมาจากที่อื่นเช่นกัน  ซึ่งผู้บริหารของ ABB เล่าให้ฟังว่าบางประเทศได้ใช้ก๊าซเหลือใช้ ที่ได้จากการผลิตไฟฟ้า นำมาแยกให้เป็นระดับ Food Grade และนำมาบรรจุในกระป๋องน้ำอัดลมที่เราดื่ม แต่นั่นก็เป็นเพียงการทำให้ก๊าซได้ใช้ประโยชน์มากขึ้น เพราะเมื่อเราเปิดกระป๋องน้ำอัดลม คาร์บอนไดออกไซด์ก็ลอยขึ้นสู่บรรยากาศอยู่ดี

ปัจจุบัน จึงมีการคิดค้นเทคโนโลยีที่ใช้ในการดักจับคาร์บอนทางอากาศ หรือ (Direct Air Capture หรือ DAC) เป็นเทคโนโลยีที่ค่อนข้างใหม่ หากเทียบกับเทคโนโลยีดักจับคาร์บอนจากแหล่งกำเนิดขนาดใหญ่ (CCS) ซึ่งมีการพัฒนามาตั้งแต่ช่วงทศวรรษ 1970

ต้องยอมรับว่า แนวคิดของ DAC นั้นมีมานานแล้ว แต่การพัฒนาเทคโนโลยีที่ใช้งานได้จริงเพิ่งเริ่มต้นในช่วงทศวรรษ 1990 มีการพัฒนาต้นแบบ และมีการใช้งานในเชิงพาณิชย์ภายในปี 2017 โดยบริษัท Climeworks ในสวิตเซอร์แลนด์

ทำไม DAC ถึงเพิ่งเริ่มพัฒนา ? ความท้าทายหลัก ๆ คือเรื่องของต้นทุนเลย การดักจับ CO2 จากอากาศมีความท้าทายมากกว่าการดักจับจากแหล่งกำเนิด เนื่องจากความเข้มข้นของ CO2 ในอากาศต่ำกว่ามาก จึงต้องใช้เทคโนโลยีที่มีประสิทธิภาพและต้นทุนสูง โดยในอดีต DAC มีต้นทุนสูงมาก ทำให้ไม่สามารถแข่งขันกับเทคโนโลยีอื่นๆ ในการลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกได้ แต่ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ความตระหนักถึงปัญหาการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศเพิ่มขึ้น ทำให้เกิดความเร่งด่วนในการพัฒนาเทคโนโลยีใหม่ๆ เช่น DAC เพื่อช่วยดูดซับก๊าซเรือนกระจกที่มันกำลังล้นโลกอยู่ และในปัจจุบัน ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยี เช่น วัสดุดูดซับที่มีประสิทธิภาพสูงขึ้น และกระบวนการผลิตที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น ช่วยลดต้นทุนของ DAC ได้มากขึ้นนั่นเอง

บริษัทที่พัฒนา Direct Air Capture (DAC) ในปัจจุบันคือ
Climeworks: บริษัทสัญชาติสวิส เป็นผู้บุกเบิก DAC และเป็นเจ้าของโรงงาน DAC เชิงพาณิชย์แห่งแรกของโลก เทคโนโลยีของ Climeworks ใช้ตัวกรองพิเศษในการดักจับ CO2 จากอากาศ ซึ่งสามารถนำไปใช้ประโยชน์ได้หลากหลาย เช่น ผลิตเชื้อเพลิงสังเคราะห์ หรือใช้ในอุตสาหกรรมอาหารและเครื่องดื่ม

2. Carbon Engineering บริษัทสัญชาติแคนาดา เป็นผู้พัฒนาเทคโนโลยี DAC ที่ใช้พัดลมขนาดใหญ่ดูดอากาศผ่านสารละลายที่สามารถดักจับ CO2 ได้  โดย CO2 ที่ถูกดักจับจะถูกนำไปผลิตเชื้อเพลิงสังเคราะห์ที่มีคาร์บอนเป็นกลาง

3. Global Thermostat: บริษัทสัญชาติสหรัฐอเมริกา พัฒนาเทคโนโลยี DAC ที่ใช้กระบวนการทางเคมีในการดักจับ CO2 จากอากาศ  ซึ่ง CO2 ที่ถูกดักจับสามารถนำไปใช้ประโยชน์ได้หลากหลาย เช่น ใช้ในการผลิตวัสดุก่อสร้าง หรือใช้ในการปลูกพืชในเรือนกระจก

4. 1PointFive: บริษัทในเครือของ Occidental Petroleum Corporation เป็นผู้พัฒนาเทคโนโลยี DAC ที่ใช้สารดูดซับที่เป็นของแข็งในการดักจับ CO2 จากอากาศ CO2 ที่ถูกดักจับจะถูกนำไปกักเก็บในชั้นหินใต้ดิน

5. CARBON Collect เป็นบริษัทสัญชาติไอร์แลนด์ที่พัฒนาเทคโนโลยีดักจับคาร์บอนในอากาศ (DAC) โดยใช้แนวคิด “ต้นไม้จักรกล” (MechanicalTree™) ซึ่งเป็นเสาขนาดใหญ่ที่มีแผ่นดูดซับ CO2 ทำจากวัสดุพิเศษที่สามารถดักจับ CO2 จากอากาศได้อย่างมีประสิทธิภาพ เมื่ออากาศผ่านแผ่นดูดซับ CO2 จะถูกดักจับไว้ จากนั้นแผ่นดูดซับจะถูกทำให้ร้อนเพื่อปล่อย CO2 ที่ถูกดักจับออกมาในรูปของก๊าซที่มีความเข้มข้นสูง ซึ่งสามารถนำไปใช้ประโยชน์หรือกักเก็บได้  โดยต้นไม้จักรกลหนึ่งต้นสามารถดักจับ CO2 ได้มากถึง 1 ตันต่อวัน ซึ่งเทียบเท่ากับปริมาณ CO2 ที่ต้นไม้ธรรมชาติ 400 ต้นดูดซับได้ในหนึ่งปี โดยปัจจุบัน ยังอยู่ในขั้นตอนของการทดสอบครับ

ย้อนกลับมาที่ ABB บริษัทอาจไม่ได้มองว่า CCS หรือ DAC จะเป็นหนทางเดียวในการช่วยโลกนี้ แต่อาจจะเริ่มจากภาคประชาชนที่มีส่วนช่วยลดการใช้พลังงานโดยไม่จำเป็น และในภาคอุตสาหกรรม ควรมีการออกแบบระบบการใช้พลังงานอย่างเกิดประโยชน์สูงสุด อาจมีการใช้งานระบบออโตเมชั่น ระบบควบคุมไฟฟ้าที่มีประสิทธิภาพ และระบบพลังงานหมุนเวียน ซึ่งจะมีส่วนช่วยได้มากขึ้น

ABB เป็นผู้นำด้านเทคโนโลยีที่ขับเคลื่อนการเปลี่ยนแปลงทางอุตสาหกรรมและสังคมสู่ความยั่งยืน โดยมีการนำเสนอโซลูชั่นต่าง ๆ เพื่อช่วยให้อุตสาหกรรมลดการปล่อยคาร์บอนมาก โดยปัจจุบัน ABB กำลังพัฒนาโซลูชันระบบอัตโนมัติ การใช้พลังงานไฟฟ้า และเทคโนโลยีดิจิทัล เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพและความยั่งยืนของภาคส่วนเชื้อเพลิงฟอสซิล ซึ่งรวมถึงการดำเนินงานด้วยไฟฟ้า การลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกด้วยเครื่องวิเคราะห์ และการสนับสนุนการพัฒนาเทคโนโลยียุคถัดไป เช่น CCS

หนึ่งในเทคโนโลยีที่เห็นชัดคือ ABB ได้มีการนำระบบ Digital Twin มาใช้งาน ตั้งแต่การเทรนนิ่งพนักงานที่ต้องมารับช่วงต่อ ช่วยลดความผิดพลาดของงาน และลดการใช้พลังงาน นอกจากนี้ ยังใช้สร้างแบบจำลองเสมือนจริง ซึ่ง ABB ใช้ข้อมูลจากเซ็นเซอร์ อุปกรณ์ IoT และแหล่งข้อมูลอื่นๆ เพื่อสร้างแบบจำลองเสมือนจริงของระบบหรือกระบวนการที่ต้องการศึกษา เช่น โรงงานอุตสาหกรรม ระบบไฟฟ้า หรือหุ่นยนต์ เพื่อออกแบบระบบไฟฟ้าให้มีการใช้พลังงานอย่างคุ้มและมีความเสถียรมากขึ้น

ทั้งนี้ ABB มองว่า ภูมิภาคเอเชียนั้นมีบทบาทสำคัญในการเปลี่ยนผ่านสู่พลังงานสะอาดและประเทศไทยเป็นหนึ่งในผู้นำที่มีเป้าหมายเพิ่มสัดส่วนพลังงานสะอาดเป็น 50% ภายในปี 2593 อย่างไรก็ตาม การเติบโตทางเศรษฐกิจที่คาดการณ์ไว้จะเพิ่มความต้องการพลังงาน ทำให้เกิดความท้าทายในการรักษาสมดุลระหว่างการลดคาร์บอนและการเติบโตทางเศรษฐกิจ การบรรลุเป้าหมายนี้จึงจำเป็นต้องอาศัยความร่วมมือระหว่างประเทศ ภาคส่วนต่างๆ และการลงทุนในเทคโนโลยีที่เหมาะสม