หนึ่งในพลังงานทางเลือกที่ถูกจับตามองมากที่สุดในทศวรรษนี้คือ “พลังงานไฮโดรเจน (Hydrogen Energy)” หรือที่หลายคนเรียกสั้นๆ ว่า ไฮโดรเจนสะอาด พลังงานรูปแบบใหม่นี้ไม่เพียงแต่ไม่มีการปล่อยคาร์บอนขณะใช้งาน แต่ยังสามารถประยุกต์ใช้ได้หลากหลาย ตั้งแต่ยานยนต์ การผลิตไฟฟ้า ไปจนถึงอุตสาหกรรมหนัก ถือได้ว่าเป็นพลังงานสะอาดที่น่าจับตา สู่ทิศทางในอนาคตที่น่าสนใจในการเลือกใช้พลังงานไฮโดรเจน

พลังงานไฮโดรเจน หนึ่งในพลังงานสะอาดต่อเทรนด์พลังงานโลก

ในปัจจุบันในหลายประเทศทั่วโลกกำลังเดินหน้าสู่ความเป็นกลางทางคาร์บอน (Carbon neutrality) และการปล่อยก๊าซเรือนกระจกสุทธิเป็นศูนย์ (Net Zero)  ประเทศไทยก็เช่นกัน โดยการตั้งเป้าหมายในการร่วมมือกันในทุกภาคส่วน เพื่อให้เป้าหมายนี้สำเร็จตามกรอบระยะเวลาที่กำหนดได้จริง หนึ่งในพลังงานที่ถูกจับตามองและถือเป็นคีย์ที่สำคัญในการเปลี่ยนผ่านด้านพลังงาน (energy transition) และถูกมองว่าเป็นพลังงานทางเลือกในทิศทางใหม่ของโลกที่น่าสนใจคือ “ไฮโดรเจน”  

ไฮโดรเจน คืออะไร ? 

สำนักงานนโยบายและแผนทรัพยากรธรรมชาติและสิ่งแวดล้อม ได้ให้ข้อมูลไว้อย่างน่าสนใจว่า ไฮโดรเจนเป็นธาตุที่เบาที่สุดและเป็นองค์ประกอบของน้ำ (H2O) นอกจากนี้ ยังเป็นธาตุที่รวมอยู่ในโมเลกุลของสารประกอบอื่นๆ เช่น สารประกอบจําพวกไฮโดรคาร์บอน (HC) คุณสมบัติทั่วไปของไฮโดรเจน คือ ไม่มีสี ไม่มีกลิ่น ติดไฟง่าย ไม่เป็นพิษและเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม  ก๊าซไฮโดรเจนสามารถนำมาใช้เป็นเชื้อเพลิงในการเผาไหม้และให้ความร้อน หรือนำไปผลิตกระแสไฟฟ้าโดยป้อนเข้าเซลล์เชื้อเพลิง (Fuel Cell) ดังนั้น ไฮโดรเจนจึงถือเป็นแหล่งพลังงานเชื้อเพลิงที่สำคัญอย่างมากในอนาคต 

ไฮโดรเจนคือพลังงานสะอาดได้อย่างไร ?

ไฮโดรเจนถือเป็น “energy carrier” หรือพาหะพลังงานชนิดหนึ่ง ที่สามารถนำพลังงานจากแหล่งอื่นได้ เช่น พลังงานหมุนเวียน มาสะสม เคลื่อนย้าย และสามารถแปลงเป็นไฟฟ้าได้ 

• เชื้อเพลิง : เมื่อนำมาใช้ในเชื้อเพลิงเซลล์ (fuel cell) หรือเผาไหม้ จะให้พลังงานพร้อมการปล่อย “เพียงน้ำและไอน้ำ” เท่านั้น
• เซลล์เชื้อเพลิง : เป็นอุปกรณ์ที่แปลงไฮโดรเจนทางเคมีเป็นไฟฟ้าอย่างมีประสิทธิภาพ โดยใช้ปฏิกิริยาอิเล็กโทรเคมี (electrochemical) ซึ่งให้พลังงาน, น้ำ และความร้อน โดยไม่มีการเผาไหม้เกิดขึ้น 

ซึ่งการเปลี่ยนแปลงพลังงานไฮโดรเจน จะทำให้ไม่เกิดมลพิษคาร์บอน โดยเชื้อเพลิงเซลล์สามารถใช้งานได้หลากหลาย เช่น ยานยนต์ , ระบบไฟฟ้าสำรอง , อาคาร , โรงงาน และตัวอย่างที่เห็นชัด คือรถยนต์ Toyota Mirai, Hyundai Nexo ฯลฯ

ไฮโดรเจนแต่ละสีมีคุณสมบัติและการนำไปใช้อย่างไรบ้าง 

จากคุณสมบัติของไฮโดรเจนที่ไม่มีสี ไม่มีกลิ่น แต่เราอาจเคยได้ยินการแบ่งประเภทไฮโดรเจนด้วย “สี” ไม่ว่าจะเป็น ไฮโดรเจนสีฟ้า ไฮโดรเจนสีเขียว หรือสีเทา และสีอื่น ๆ ซึ่งการเรียกแต่ละสีของไฮโดรเจนแสดงถึงกระบวนการผลิตที่แตกต่างกัน จึงถูกจัดประเภทเป็น “สี” เพื่อบ่งบอกที่มาของคาร์บอนและระดับความสะอาด ดังนี้ 

ไฮโดรเจนสีเขียว (Green Hydrogen)

• ผลิตจากการ แยกน้ำด้วยไฟฟ้า (Electrolysis) โดยใช้พลังงานหมุนเวียน (เช่น พลังงานแสงอาทิตย์ หรือลม)
• ในตลอดกระบวนการผลิตไม่มีการปล่อย CO₂ เลย ทำให้ต้นทุนการผลิตค่อนข้างสูง และมีค่าใช้จ่ายอื่น ๆ สูง 
• เป็นไฮโดรเจนที่สะอาดที่สุด และเป็นที่คาดหวังในระบบพลังงานอนาคตที่จะนำไปสู่พลังงานสะอาดอย่างยั่งยืน 

ไฮโดรเจนสีน้ำเงิน (Blue Hydrogen)

• ผลิตจากก๊าซธรรมชาติเช่นกัน โดยใช้กระบวนการที่เรียกว่า รีฟอร์มมิ่งด้วยไอน้ำ (Steam Reforming) ซึ่งนำก๊าซธรรมชาติและน้ำร้อนในรูปของไอน้ำมาผสมเข้าด้วยกัน ซึ่งในการผลิตจะยังเกิด CO₂ (คาร์บอนไดออกไซด์)ออกมา แต่มีการดักจับและกักเก็บคาร์บอน (Carbon Capture and Storage: CCS)
• ปล่อย CO₂ น้อยกว่าไฮโดรเจนแบบสีเทา
• ได้รับการยอมรับในระดับเปลี่ยนผ่านสู่พลังงานสะอาด

ไฮโดรเจนสีฟ้าอมเขียว (Turquoise Hydrogen)

• ผลิตโดยกระบวนการ pyrolysis ของมีเทน ซึ่งแยกออกมาเป็นไฮโดรเจนและคาร์บอนแข็ง (solid carbon)
• หากพลังงานที่ใช้ในกระบวนการเป็นพลังงานหมุนเวียน จะสะอาดใกล้เคียงกับสีเขียว

ไฮโดรเจนสีชมพู (Pink Hydrogen)

• ใช้พลังงานจาก โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ ในการแยกน้ำ
• ไม่ปล่อย CO₂ แต่มีประเด็นเรื่องความปลอดภัยและความยั่งยืนของแหล่งพลังงานต้นทาง

นอกจากนี้ ยังมีประเภทอื่นๆ เช่น Yellow Hydrogen (ใช้พลังงานไฟฟ้าจากกริดที่ผสมหลายแหล่ง) และ Brown/Black Hydrogen (ผลิตจากถ่านหิน มีการปล่อย CO₂ สูงมาก) ซึ่งในบริบทการพัฒนาที่ยั่งยืนจะไม่นิยมใช้ไฮโดรเจนประเภทนี้ 

Grey Hydrogen (ไฮโดรเจนสีเทา)

• ผลิตจากก๊าซธรรมชาติ (methane reforming)
• ปล่อย CO₂ เป็นผลพลอยได้โดยไม่จับเก็บ
• เป็นรูปแบบไฮโดรเจนที่ใช้มากที่สุดในโลกปัจจุบันเพราะผลิตจากก๊าซธรรมชาติหรือก๊าซมีเทน โดยใช้ Methane Reforming แต่ไม่มีการดักจับและกักเก็บคาร์บอน (Carbon Capture and Storage: CCS)
• ยังไม่ถือว่าเป็นพลังงานสะอาด

ทำไมไฮโดรเจนจึงสำคัญ ถือได้ว่าเป็นทิศทางใหม่สู่ความยั่งยืน 

1.ไม่มีคาร์บอนในตัวไฮโดรเจน (Carbon-free by nature)

ไฮโดรเจนเป็นธาตุที่ไม่มีคาร์บอน เมื่อถูกใช้งานในเซลล์เชื้อเพลิง (Fuel Cell) หรือเผาไหม้ จะให้พลังงานพร้อมกับ “ไอน้ำ” เท่านั้น ซึ่ง ไม่ปล่อยก๊าซเรือนกระจกเกิดขึ้น ต่างจากเชื้อเพลิงฟอสซิลที่เป็นสาเหตุหลักที่สำคัญของภาวะโลกร้อน

2.สามารถใช้เป็นพลังงาน (Energy Carrier) ที่ยืดหยุ่น

ไฮโดรเจนสามารถ “เก็บ” พลังงานจากแหล่งต่าง ๆ เช่น พลังงานลม แสงอาทิตย์ และพลังงานนิวเคลียร์ เอาไว้ใช้งานภายหลัง โดยเฉพาะในช่วงที่พลังงานหมุนเวียนผลิตได้เกินความต้องการ

• เป็น “ทางเลือกใหม่” สำหรับการจัดเก็บพลังงานระยะยาว (Long-term storage) ที่แบตเตอรี่ทำได้ยาก
• นำไปใช้ในช่วงพลังงานไฟฟ้าขาดแคลน ช่วยเสริมความมั่นคงด้านพลังงาน

3.ลดการปล่อยคาร์บอนในภาคอุตสาหกรรมหนักได้

ในภาคอุตสาหกรรม เช่น การผลิตเหล็ก ซีเมนต์ และเคมีภัณฑ์ ซึ่งปล่อย CO₂ สูงมาก ไฮโดรเจนสามารถทดแทนการใช้ถ่านหินหรือก๊าซธรรมชาติได้โดยตรง

ตัวอย่าง : กลุ่มบริษัทในสวีเดน (Hybrit) เริ่มใช้ “Green Hydrogen” ผลิตเหล็กโดยไม่ใช้ถ่านหินเลย และสามารถลด CO₂ ได้มากกว่า 90%

4.ไฮโดรเจนเหมาะกับการใช้ในยานยนต์หนักและการขนส่งระยะไกล

สำหรับรถบรรทุก เรือ รถไฟ หรือเครื่องบิน ที่ต้องใช้พลังงานสูงต่อเนื่อง ไฮโดรเจนเป็นเชื้อเพลิงที่เหมาะกว่าแบตเตอรี่ ด้วยเหตุผล

• น้ำหนักเบา
• เติมเชื้อเพลิงเร็วมากขึ้น
• สามารถวิ่งได้ในระยะทางไกล

ตัวอย่าง: Toyota Mirai, Hyundai Nexo, รถบรรทุก Cellcentric, เครื่องบินทดลองของ Airbus – ล้วนใช้ไฮโดรเจนเป็นพลังงานขับเคลื่อน

5.ตัวแปรที่น่าสนใจในการขับเคลื่อนสู่เป้าหมายความยั่งยืน (SDGs) และ Net Zero ในการลดก๊าซเรือนกระจก 

• SDG 7: พลังงานสะอาดที่เข้าถึงได้
• SDG 9: อุตสาหกรรม นวัตกรรม โครงสร้างพื้นฐาน
• SDG 13: การรับมือกับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ

และประเทศส่วนใหญ่ โดยเฉพาะในยุโรป ญี่ปุ่น เกาหลีใต้ สหรัฐอเมริกา และซาอุดิอาระเบีย ต่างวางแผนพัฒนา “เศรษฐกิจไฮโดรเจน (Hydrogen Economy)” เพื่อเป็นเครื่องมือสู่การปล่อยคาร์บอนสุทธิเป็นศูนย์

6.สร้างโอกาสทางเศรษฐกิจใหม่

• เกิดธุรกิจใหม่ เช่น โรงงานผลิตไฮโดรเจน, โครงสร้างพื้นฐานสถานีเติมเชื้อเพลิง, ระบบขนส่งและจัดเก็บ
• ประเทศที่สามารถผลิต Green Hydrogen ได้มาก จะกลายเป็น “ผู้ส่งออกพลังงานสะอาด” เช่น ออสเตรเลีย โมร็อกโก และซาอุดิอาระเบีย

พลังงานไฮโดรเจนเป็นก้าวสำคัญสู่ระบบพลังงานสะอาดของโลก โดยเฉพาะ Green Hydrogen ที่ถูกคาดหวังว่าจะเข้ามามีบทบาทสำคัญในภาคอุตสาหกรรมหนัก การขนส่ง และการผลิตไฟฟ้าในอนาคต

ช่องทางติดต่อ 

• Facebook : FDI Group – Business Consulting
• Line : @fdigroup
• Phone : 02-642-6866, 02-642-6869, 02-642-6895
• E-mail : infojob@fdi.co.th
• Website : www.fdi.co.th