6. สังคมไฮโดรเจน

สวัสดีครับท่านผู้อ่าน

พบกับผมในบทความที่หกแล้วนะครับ
ผมวิ่งอ้อมไปอ้อมมารอบๆเทคโนโลยีเชื้อเพลิงไฮโดรเจนมาสองบทความแล้ว
แต่ยังไม่ได้เข้าเรื่องสักที..
และที่ผมวิ่งอ้อมไปอ้อมมา..ก็เพราะว่า
ผมไม่มีความรู้เกี่ยวกับเทคโนโลยีไฮโดรเจนจริงๆนะสิครับ [^_^]!

จากหนังสือ “เศรษฐกิจไฮโดเจน” ที่แปลโดยคุณกุลศิริ เจริญศุภกุล
จากต้นฉบับ “The Hydrogen Economy” ของ Jeremy Rifkin
ผมพอจะสรุปผังวงจรของการใช้ไฮโดรเจนในสังคมอนาคต
ได้คร่าวๆอย่างนี้ครับ(ตามความเข้าใจของผม)

อธิบายได้ว่า

จากดิน น้ำ ลม ไฟ ที่มีอยู่ในธรรมชาติ
เช่น แสงแดด ลม น้ำไหล น้ำร้อนใต้ดิน
หรือเรียกว่าพลังงานที่ไม่มีวันหมด (Renewable Energy)
เราสามารถนำมาใช้ผลิตพลังงานไฟฟ้าได้
พลังงานไฟฟ้าที่ผลิตได้นี้จะถูกส่งให้แก่ผู้จำหน่ายไฟฟ้าส่วนกลางของชุมชน
หรือ Electrical Distributor ตามผังข้างบน
ซึ่งเป็นผู้จำหน่ายไฟฟ้ารายเดิมที่มีอยู่แล้วเช่น การไฟฟ้าฝ่ายผลิต
ผู้จำหน่ายไฟฟ้าจะนำไฟฟ้าไปใช้แยกน้ำให้ได้ไฮโดรเจนและออกซิเจน
โดย..ผ่านกระบวนการ “Electrolysis”

เรา..
ในฐานะผู้ใช้ไฟฟ้า(User) ตามผังข้างต้น
จะซื้อไฮโดรเจน(Energy Carrier) เพื่อผลิตไฟฟ้าใช้เอง!
โดยที่..ภายในบ้านและรถยนต์ของเราจะมีอุปกรณ์ที่เรียกว่า..

เซลล์เชื้อเพลิง (Fuel Cells)

เซลล์เชื้อเพลิงจะทำหน้าที่เป็นตัวแปลงพลังงานเคมีให้เป็นพลังงานไฟฟ้าครับ
แล้วเรานำไฟฟ้าที่เราผลิตได้เองนี้ไปใช้(Use)..
เพื่อผลิตความร้อนและแสงสว่างตามต้องการ
ส่วนพลังงานไฟฟ้าที่ผลิตได้และเกินความต้องการของเรานั้น
จะถูกขายกลับ(sell) ให้แก่ผู้จำหน่ายเพื่อนำไปขายต่อ

นั่นคือ..เราจะเป็นทั้งผู้ใช้และผู้ผลิตไฟฟ้าเองเลยครับ ^^

ส่วนสิ่งที่เกิดจากการผลิตไฟฟ้าของเรา
ก็เป็นเพียง..ไอน้ำอุ่นๆเท่านั้นเอง(water and heat)
ซึ่งก็จะกลับคืนสู่ธรรมชาติ (back to nature)
..เป็นดิน น้ำ ลม ไฟ ตามเดิมครับ


ดังนั้น..สำหรับ vdo คลิปคราวนี้
ผมจึงขอนำท่านผู้อ่านไปชมการทดลอง Electrolysis อย่างง่ายๆกันครับ
เพื่อให้เห็นภาพว่า..สามารถผลิตไฮโดรเจนจากน้ำด้วยกระแสไฟฟ้าได้อย่างไร
ชมกันเลยครับ

5. ความเป็นมาของไฮโดรเจน

สวัสดีครับท่านผู้อ่าน

พบกับผมในบทความที่ห้าแล้วนะครับ ^^
คราวนี้ผมจะขอเรียบเรียงประวัติที่มาของไฮโดรเจน
ก็เป็นการเรียบเรียงจากหนังสือ “เศรษฐกิจไฮโดรเจน”
จากสำนักพิมพ์คบไฟ แปลโดยคุณกุลศิริ เจริญศุภกุล เช่นเคยครับ

โลกและจักรวาลของเรา
ประกอบด้วยธาตุไฮโดรเจนเป็นหลักเลยนะครับ
ทราบไหมครับว่า

75% ของมวลโลก คือ ไฮโดรเจน
90% ของโมเลกุลจักรวาล คือ ไฮโดรเจน
30% ของมวลดวงอาทิตย์ คือ ไฮโดรเจน

ไฮโดรเจนจึงเป็นพลังงานที่ไม่มีวันหมด
แทบทุกอย่างล้วนมีไฮโดรเจนเข้าไปประกอบอยู่ด้วย
แต่เราไม่พบว่าไฮโดรเจนอยู่ได้ด้วยตัวเองอย่างอิสระ
แต่จะประกอบเข้ากับธาตุอื่นๆเสมอ
หากเราสามารถนำไฮโดรเจนมาใช้เป็นตัวช่วยเก็บพลังงาน
เราจะสามารถหลุดพ้นวิกฤตพลังงาน
และวิกฤตโลกร้อนได้อย่างแน่นอนที่สุดครับ
เอ..แล้วไฮโดรเจนมีประวัติที่มายังไงบ้างนะ

ไฮโดรเจนถูกค้นพบครั้งแรกโดย Henry Cavendish ในปี 1776
(หลังจากกรุงศรีอยุธยาแตกได้ 9 ปี)
เค้าพบว่าเราสามารถผลิตน้ำได้จากกระแสไฟฟ้าครับ

โดยใช้กระแสไฟฟ้าไปกระตุ้นให้เกิดปฏิกิริยา
ให้อะตอมของธาตุสองชนิดที่ยังไม่มีชื่อในขณะนั้น
รวมเข้าด้วยกันเป็นโมเลกุลของน้ำ

ซึ่งธาตุทั้งสองชนิดดังกล่าวนี้
เค้าเรียกมันว่า
“อากาศที่ทำให้สิ่งมีชีวิตดำรงอยู่ได้” กับ “อากาศที่ติดไฟได้”

ต่อมาในปี 1785
10 ปีให้หลังจากการค้นพบของ Henry
Antonie Laurent Lavoisier สามารถทำได้ในสิ่งเดียวกัน
และได้ตั้งชื่อธาตุทั้งสองนี้ว่า
“ออกซิเจน” กับ “ไฮโดรเจน” ตามลำดับ

ไฮโดรเจนถูกผลิตขึ้นและนำมาใช้งานจริงเป็นครั้งแรก
เมื่อปี 1794 หรือ 12 ปีหลังการก่อตั้งกรุงรัตนโกสินทร์
โดยหน่วยงานด้านสงครามของประเทศฝรั่งเศส
ครั้งนี้ไฮโดรเจนถูกใช้้บรรจุในบอลลูนของทหาร
เพื่อใช้ในการลาดตระเวนและการสอดแนม


ในปี 1874
58 ปีก่อนเปลี่ยนแปลงการปกครองของไทย
Jules Verne (จูลส์ เวิร์น)
นักเขียนนวนิยายแนววิทยาศาสตร์ที่โด่งดังของโลก
ได้เขียนนวนิยายเรื่อง The Mysterious Island หรือเกาะพิศวง
ในเรื่องนี้เค้าได้กล่าวทำนายถึงโลกในอนาคตไว้ว่า
น้ำจะเป็นแหล่งเชื้อเพลิงที่สำคัญของมนุษย์
โดยอธิบายว่า
หากใช้กระแสไฟฟ้าแยกโมเลกุลของน้ำ
จนได้อะตอมของไฮโดรเจนและอะตอมของออกซิเจน
จะก่อให้เกิดความร้อนและแสงสว่างที่ไม่มีวันหมด
ซึ่งพลังงานถ่านหินในขณะนั้นเทียบไม่ได้เลย

ต่อมาในปี 1920
ได้มีการนำไฮโดรเจนมาใช้เป็นเชื้อเพลิงเป็นครั้งแรก
เพื่อใช้เป็นเชื้อเพลิงในเรือเหาะ Zeppelin
เพื่อการขนส่งผู้โดยสารเชิงพาณิชย์
ในการเดินทางข้ามมหาสมุทรแอตแลนติก
แต่ก็่เป็นการนำไฮโดรเจนมาช่วยเร่งกำลังเรือเหาะ
และช่วยในการพยุงตัวของเรือเหาะู่ในอากาศเท่านั้น
มิได้ทำหน้าที่เป็นเชื้อเพลิงหลักแต่อย่างใด
โดยใช้ gasoline ทำหน้าที่เป็นเชื้อเพลิงหลักแทน

ในปี 1923
9 ปีก่อนการเปลี่ยนแปลงการปกครองของไทย
John Burdon Sanderson Haldane
อาจารย์มหาวิทยาลัยเคมบริดจ์
ได้เขียนรายงานทางวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับไฮโดรเจน
โดยได้กล่าวถึงการผลิต การเก็บรักษา และการนำไฮโดรเจนมาใช้
ซึ่งนับเป็นแนวความคิดที่แหวกแนวในยุคสมัยนั้นมาก
ยากที่จะเชื่อได้ว่าจะเป็นจริงตามนั้นได้
แต่ทฤษฎีของเขาก็กลายมาเป็นเสมือนพิมพ์เขียว
ในการจัดการไฮโดรเจนในเวลาต่อมา

เค้าได้กล่าวถึงการใช้กังหันลมขนาดใหญ่
ในการผลิตกระไฟฟ้าจากพลังงานลม
เพื่อจ่ายพลังงานไฟฟ้าให้แก่โรงไฟฟ้าขนาดใหญ่

ไฟฟ้าที่เหลือจากการจ่ายสู่บ้านเรือนและโรงงานอุตสาหกรรม
จะถูกนำไปใช้ในการแยกโมเลกุลของน้ำ
ให้ได้ธาตุไฮโดรเจนและธาตุออกซิเจน
และเก็บบรรจุธาตุทั้งสองแยกไว้้ใต้ดิน

และในวันที่ลมสงบ
ซึ่งปริมาณแรงลมไม่เพียงพอต่อการผลิตไฟฟ้าตามที่ต้องการ
จะสามารถนำธาตุทั้งสองชนิดที่กักเก็บไว้ใต้ดิน
นำมาทำปฏิกิริยาเคมีเพื่อรวมตัวกันอีกครั้ง
กลายเป็นโมเลกุลของน้ำ ความร้อน..และ้พลังงานไฟฟ้า

ซึ่งนับเป็นครั้งแรก
ที่มนุษย์สามารถกักเก็บพลังงานหมุนเวียนในธรรมชาติไว้ได้
ดังนั้นไฮโดรเจนจึงไม่ใช่พลังงานโดยตัวมันเอง
แต่เป็น Energy Carrier

จากหลักการดังกล่าว
เราสามารถกักเก็บพลังงานดิน น้ำ ลม ไฟ
เช่น ลม แสงอาทิตย์ ไว้ใช้ได้ตามต้องการ
ซึ่งเป็นพลังงานที่ไม่มีวันหมด (Renewable Energy)
และไม่ก่อให้เกิดควันหรือขี้เถ้าใดๆ
ซึ่งต่างจากน้ำมันและก็าซที่เราใช้กันอยู่

ปัจจุบัน
เราผลิตไฮโดรเจน
เพื่อใช้เป็นวัตถุดิบในการผลิตผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรมต่างๆ
เช่น
ปุ๋ยแอมโมเนีย
น้ำมันเพื่อการบริโภคต่างๆ
สารทำความเย็น
ใช้ในกระบวนการการกลั่นน้ำมัน เป็นต้น

แม้โลกรู้จักไฮโดรเจนมานานแล้ว
แต่ประเทศต่างๆก็ไม่ได้ให้ความสนใจ
ที่จะนำไฮโดรเจนมาเป็นเชื้อเพลิงหลักอย่างเป็นจริงเป็นจัง
มีเพียงการวิจัยระดับกลุ่มเล็กๆของคนที่มีความสนใจ

กระทั่งปี 1990
ที่โลกได้เริ่มตระหนักถึงมหันตภัยโลกร้อน
จากปริมาณ CO2 ที่สะสมในบรรยากาศโลก
ที่เกิดจากการใช้พลังงานฟอสซิลตลอดสองร้อยปีที่ผ่านมา
จึงได้เริ่มมีการร่วมทุนในการค้นคว้าวิจัย
ระดับองค์กร ระดับประเทศ ระดับภูมิภาค และระดับโลก
เพื่อหาทางออกร่วมกัน

ที่เห็นเด่นชัดและเป็นรูปธรรมที่สุดคือ
ประเทศไอซ์แลนด์ (Iceland)
ีที่ได้ลงทุนแปลงเกาะทั้งเกาะ
ให้กลายเป็นเกาะเศรษฐกิจไฮโดรเจนแบบเต็มรูปแบบ
และมีเป้าหมายที่จะเป็นผู้จำหน่ายเชื้อเพลิงไฮโดรเจนรายใหญ่ของโลกครับ

สำหรับคลิป vdo คราวนี้เป็นคลิปสั้นๆเกี่ยวกับ
โครงการที่กำลังดำเนินการอยู่ที่ประเทศไอซ์แลนด์ครับ
ชมกันเลยครับ

4. วิกฤตพลังงานฟอสซิล

สวัสดีครับท่านผู้อ่าน

พบกับผมในบทความที่สี่แล้วนะครับ
ผมหายไปหลายวัน..ไม่ได้มาอัพเดทบทความลง blog
ก็เพราะว่าที่บ้านผมอากาศเริ่มหนาวแล้วครับ
ก็เลยเกิดอาการเกียจคร้านขึ้นมาในจิตใจของผมครับ ^^
และในช่วงที่ผมจำศีลด้วยความหนาวปนเกียจคร้านนี้เอง
ผมก็ได้หยิบหนังสือที่ผมซื้อมานานแล้ว
ซึ่งก็เคยอ่านจบไปแล้วเมื่อเกือบสองปีก่อน..เอามาอ่านใหม่อีกครั้ง
เป็นหนังสือเกี่ยวกับพลังงานไฮโดรเจนครับ เป็นหนึ่งในเล่มโปรดของผมเลย
อ่านแล้วทำให้ตระหนักถึงปัญหาวิกฤตพลังงานที่เราเผชิญกันอยู่ได้มากขึ้นครับ
วันนี้ผมจึงเกิดอยากอัพเดทเกี่ยวกับพลังงานครับ เข้าเรื่องซักทีเรา

ประวัติศาสตร์พลังงานโลกเริ่มจาก
การอาศัยแรงงานสัตว์และมนุษย์ด้วยกันเองก่อน
แล้วจึงรู้จักจัดการเปลี่ยนรูปพลังงานเคมี
มาเป็นพลังงานความร้อนและแสงสว่างจากไม้ฟืน [C10H]
มนุษย์ได้คิดค้นเครื่องมือทุ่นแรงต่างๆ
และที่สำคัญที่สุด..ได้คิดค้นเครื่องจักรกลไอน้ำ
ถือเป็นการปฏิวัติเปลี่ยนโลกเกษตรกรรมเป็นโลกอุตสาหกรรม
ปัจจุบันโลกอุตสาหกรรมของมนุษย์อาศัยพลังงานฟอสซิล
เช่น น้ำมันเชื้อเพลิง ก๊าซธรรมชาติ ถ่านหิน ครับ
และที่เค้าเรียกว่าพลังงานฟอสซิลก็เพราะได้มาจากฟอสซิล
ที่เกิดจากการทับถมของซากพืชซากสัตว์ใต้พื้นโลกครับ
ซึ่งพลังงานฟอสซิลก็ประกอบด้วยคาร์บอนกับไฮโดรเจนมารวมกันอยู่
ในสัดส่วนที่ต่างกันไปแล้วแต่ชนิดของเชื้อเพลิงครับ อย่างเช่น

ถ่านหิน [C2H]
น้ำมัน [CH2]
ก๊าซหุงต้ม [C3H8+C4H10]
ก๊าซธรรมชาติ [CH4]

จะเห็นว่ามนุษย์เริ่มนำเชื้อเพลิงมาใช้ในรูปของแข็งก่อน
เช่น ไม้ฟืนในเครื่องจักรไอน้ำและรถไฟ
ตามมาด้วยถ่านหินซึ่งเป็นเชื้อเพลิงฟอสซิลในรูปของแข็ง
นำมาใช้แทนฟืนและใช้ผลิตไฟฟ้าในโรงไฟฟ้า
หลังจากนั้นนุษย์ก็รู้จักน้ำมันซึ่งเป็นเชื้อเพลิงฟอสซิลในรูปของเหลว

และขณะนี้เราก็กำลังเผชิญกับวิกฤตพลังงาน
ราคาน้ำมันในโลกพุ่งทยานจาก 24 ดอลลาร์/บาเรล ในปี 2002
และกำลังพุ่งทะยานสู่ 100 ดอลลาร์/บาเรล ในปี 2007
หรือเรียกว่าราคาเปลี่ยนเป็นเกือบ 5 เท่าตัวของราคาเดิม
หรือ 500% ครับ!! ภายในระยะเวลาเพียงห้าปี!!
และแนวโน้มราคาก็ไม่ได้หยุดแค่นี้แน่นอนครับ
ซึ่งกระทบกับทุกชีวิตในโลก
ดูจากราคาค่าตั๋วรถเมล์ซิครับ
จาก 3.50 บาท เป็น 8.50 บาทแล้วครับ ขึ้นมาเป็นสามเท่าตัวแล้ว

ทุกอย่างต้องอาศัยน้ำมันทั้งสิ้นแม้แต่อินเตอร์เน็ตที่เราใช้กันอยู่
เมื่อไม่มีน้ำมันและพลังงานฟอสซิล..ก็ไม่มีไฟฟ้า
เมื่อไม่มีไฟฟ้า..ก็ไม่มีอินเตอเน็ตครับ
ปริมาณน้ำมันสำรองในโลกลดลงทุกวัน
สวนทางกับความต้องการที่มากขึ้นในทุกประเทศทั่วโลก

แต่..
ไม่เคยมีการขุดค้นแล้วพบบ่อน้ำมันขนาดใหญ่
..่แบบที่โลกเคยขุดเจออย่างเมื่อในอดีต..มาเป็นสิบกว่าปีแล้ว
บ่อเก่าที่มีอยู่ก็ผ่านจุดสูงสุดที่สามารถผลิตได้ต่อวันไปแล้ว
นั่นคือ..ปริมาณน้ำมันที่มีจำหน่ายในโลกจะเริ่มลดลง
ขณะที่คนในโลกกำลังต้องการน้ำมัน..มากขึ้น..มากขึ้นทุกวัน

นอกจากนี้วิกฤตโลกร้อนจากผลการเผาผลาญพลังงานฟอสซิล
ทั้งในรูปของแข็ง ของเหลวและก๊าซ มากว่า 200 ปีที่ผ่านมา
กำลังปรากฏผลชัดขึ้น..ชัดขึ้น
เราได้เจอกับแผ่นดินไหวขนาด 9 ริกเตอร์
เรา..คนไทยได้เจอกับสึนามิยักษ์
ของจริงตัวจริงที่เราเคยได้ดูเฉพาะในรายการสารคดีระดับโลกจากทีวี
เราเจอของจริงครับ ภายในพริบตามีผู้คนตายไปจากโลกร่วมสองแสนชีวิต!!
ไม่กี่ชั่วโมงในหลายสิบประเทศ!!

ขณะที่ปี 2007 นี้ทั้งรางวัลออสการ์ รางวัลโนเบล ที่เรารู้จักกันดี
ต่างก็มอบให้กับนายอัลกอร์ อดีตรองปธานาธิบดีสหรัฐฯ
ที่ได้พยายามและทุ่มเทสร้างภาพยนตร์สารคดีโลกร้อน เขียนหนังสือ ออกบรรยาย และรณรงค์ในรูปแบบต่างๆ เพื่อเผยแพร่ความรู้ความเข้าใจให้คนในโลกได้รู้ตัวว่า
กำลังตกอยู่ในสถานะที่ล่อแหลมเช่นใด

ทั่วโลกรับรู้แล้ว..เป็นวาระแห่งโลกไปแล้ว
เราจึงไม่อาจหันกลับไปใช้พลังงานที่ก่อให้เกิดมลพิษสูงยิ่งกว่าน้ำมัน
เช่น ไม้ฟืน ถ่านหิน น้ำมันหนืด ได้อีกแล้ว
เรากำลังเข้าสู่ยุคใหม่ทางพลังงาน
ขณะที่น้ำมันและก๊าซที่มีขายจะลดลงเรื่อยๆนับจากนี้

แต่ขึ้นชื่อว่ามนุษย์แล้ว..มีหรือจะยอมแพ้ง่ายๆ
นักวิทยาศาสตร์ วิศวกร ต่่่างก็พยายามคิดค้นวิจัยพลังงานตัวใหม่สำหรับการคงอยู่ของสังคมโลก
และต่างก็พูดเป็นเสียงเดียวกันว่า
ยุคหน้าที่กำลังจะมาเป็นยุคเชื้อเพลิงไฮโดรเจนครับ
แน่นอนว่า..
รถยนต์ที่ใช้เครื่องยนต์แบบลูกสูบชัก..
ย่อมก้าวเข้าสู่การเปลี่ยนแปลงครั้งสำคัญนี้ด้วยแบบเต็มๆ

คราวหน้าผมจะมาอัพเดทต่อเกี่ยวกับพลังงานไฮโดรเจนครับ อย่าลืมติดตามนะครับ ^^

อ้อ! ผมลืมไป หนังสือเล่มที่ผมกล่าวถึงนี้ชื่อว่า “เศรษฐกิจไฮโดรเจน”
แปลโดย คุณกุลศิริ เจริญศุภกุล ของสำนักพิมพ์คบไฟ
แปลมาจากต้นฉบับ “The Hydrogen Economy”
โดย Jeremy Rifkin
ผมขอแนะนำให้ไปหามาเป็นเจ้าของครับ บาย..บายครับ ^^

ปล.ไม่ลืมแน่นอนครับ vdo ดีๆมีสาระ คราวนี้เป็นน้ำจิ้มสำหรับเชื้อเพลิงไฮโดรเจนครับ
เป็นรถยนต์เซลเชื้อเพลิงจากค่าย General Motor ชมกันเลยครับ