รถพลังไฮโดรเจน/ไฮโดรเจนเชื้อเพลิงไม่มีวันหมด

เศรษฐกิจ ไฮโดรเจน ทางแก้ และทางออก พลังงานท่ียั่งยืน

น้่ำมันดิบถูกสูบจากแหล่งต่าง ๆ จนใกล้หมดแล้ว ในช่วงชีวิตคนปัจจุบันมันจะหมด หรือไม่คุ้มท่ีจะไปขุดเจาะ ดูดจากพื้นท่ีท่ีโหดร้ายต่อมนุษย์ ทางออกไม่ใช่การใช้พลังงานทดแทนจากแอลกอฮอล์ หรือจากไบโอดีเซล มันไม่ยั่งยืน เนื่องเพราะแอลกอฮอล์ผลิตจากการหมักแป้ง หรือน้ำตาล แล้วกลั่นเอาแอลกอฮอล์มาใช้ ไบโอดีเซลอาจมาจากน้ำมันพืชหลาย ๆ อย่าง แต่พืชเหล่านั้นจะไปแย่งพื้นท่ีเพาะปลูก พื้นท่ีผลิตอาหารสำหรับคน พื้นท่ีปลูกพืชสำหรับเป็นอาหารสัตว์เพื่อนำมาเป็นอาหารของคนอีกด้วย

เราคงหยุดใช้รถยนต์กันไม่ได้ใน 100 ปีต่อไปนี้ เราไม่สามารถเหาะ หรือไปด้วยจิตอย่างท่ีพระอรหันทำกันได้ จึงต้องใช้รถท่ีใช้เชื้อเพลิงต่อไป

เมื่อถึงจุดวิกฤติเชื้อเพลิงไฮโดรเจนจากแก๊สไฮโดรเจนท่ีผลิตด้วยวิธีการต่าง ๆ จะเป็นแหล่งพลังงานเพื่อรถยนต์และ จะสามารถแก้ปัญหาการขาดแคลนพลังงานได้ จะมีการผลิตทั่วไป โดยใช้เครื่องยนต์ท่ีใช้เชื้อเพลิงไฮโดรเจนเอง หรือจากพลังงานอื่น ๆ ท่ีสะอาดเช่นพลังลม พลังคลื่นทะเล พลังงานจากแสงอาทิตย์ มาปั่นเครื่องผลิตก๊าส

เครื่องผลิตก๊าสไฮโดรเจนจะแพร่หลายเหมือนเครื่องคอมพิวเตอร์ แล้วต่างช่วยกันผลิตเป็นเครือข่าย คล้าย www.โดยส่งก๊าสไฮโดรเจนส่วนเกินไปให้โรงงานผลิตไฟฟ้าท่ีปั่นโดยเครื่องยนต์ท่ีใช้พลังงานไฮโดรเจน แล้วส่งพลังงานไฟฟ้าท่ีเหลือใช้เข้าสู่เครือข่าย อาจขาย หรือแลกเปลี่ยนกับสิ่งอื่น ๆ เพื่อใช้ประชาคมโลกเป็นเจ้าของแหล่งพลังงานเสมอกัน

ทุกประเทศ ทุกหมู่บ้าน สามารถผลิตพลังงานได้

อาจจะเข้าใจยาก แต่มันจะเกิดขึ้นอย่างแน่นอน เป็นเรื่องท่ีผมไม่ได้คิดเองแต่มีผู้เชี่ยวชาญเขียนเป็นหนังสือเล่มใหญ่ สรุปได้ทำนองนี้

ทำไมไฮโรเจนไม่มีวันหมด เหตุผลคือ น้ำท่ีเป็นส่วนประกอบหลักของโลกกว่าครึ่งมีองค์ประกอบสำคัญ 2 อย่าง คืออ๊อกซิเจน กับไฮโดรเจน เมื่อแยกน้ำออกมา แล้วใช้ไปมันก็จะแค่กลายเป็นไอน้ำกลับสู่บรรยากาศ แล้วกลั่นตัวเป็นฝนตกลงมา เป็นวัฎจักร ไม่หายไปไหน เพียงแต่เราได้พลังงานมาเป็นกำไรในการเปลี่ยนแปลงสถานะของไฮโดรเจ่นเท่านั้น

ในอนาคตรถยนต์ มอเตอร์ไซค์ก็จะใช้เครื่องยนต์ท่ีใช้เชื้อเพลิงไฮโดรเจนเหลว

ในขณะท่ีไม่ได้ใช้รถตัวมันเองก็สามารถผลิตก๊าสไฮโดรเจนได้อีกด้วย

นี่คือความจริง ไม่ใช่ความฝัน

รุ่นหลาน รุ่นแหลน จะมีอากาศท่ีสะอาด เนื่องจากไอเสียของเครื่องยนต์ยุคต่อไป คือไอน้ำ กับอ๊อกซิเจ

***********************************************************************


สนใจติดตามบางส่วนได้ท่ี http://www.bmwworld.com/hydrogen/

***********************************************************************


ไฮโดรเจน : พลังงานทดแทนน้ำมัน ??
จุดเริ่มต้นของเทคโนโลยีการขับเคลื่อนแบบไร้มลพิษของระบบรังเชื้อเพลิง ซึ่งหันมาใช้ไฮโดรเจนเป็นเชื้อเพลิง

น่าจะเรียกได้ว่าไฮบริดเป็นบันไดขั้นแรกแห่งการเปลี่ยนผ่านจากยุคเครื่องยนต์สันดาปภายในมาสู่เทคโนโลยีใหม่แห่งการขับเคลื่อนซึ่งลดการพึ่งพาน้ำมันเชื้อเพลิง (หรืออาจจะไม่ใช้เลย) โดยในตอนนี้เทคโนโลยีใหม่ๆ บางอย่างยังอยู่ในขั้นตอนของการพัฒนา หรือบางอย่าง แม้ว่าจะนำมาใช้ได้จริงแล้ว แต่ก็ยังมีข้อจำกัดบางประการ เช่น ราคาแพงเกินไป หรือระบบสาธารณูปโภคยังไม่สามารถรองรับได้เต็มที่ จึงยังไม่คุ้มค่าที่จะนำมาใช้ในเชิงพาณิชย์
ระบบรังเชื้อเพลิง (FUEL CELL) ถือเป็นเทคโนโลยีใหม่ล่าสุดที่กำลังมาแรง และผู้ผลิตรถยนต์หลายค่ายให้ความสนใจ แต่สุดท้ายโตโยต้าและฮอนด้าก็กลายเป็น 2 ผู้นำในตลาดกลุ่มนี้ไปแล้ว เพราะทั้งคู่เป็นผู้ผลิตรถยนต์รายแรกของโลกที่เปิดตัวรถยนต์รังเชื้อเพลิงซึ่งสามารถใช้งานได้จริง เมื่อเดือนธันวาคม 2002 กับโตโยต้า เอฟซีเอชวี และฮอนด้า เอฟซีเอ็กซ์ โดยเป็นการส่งให้กับหน่วยงานทั้งภาครัฐ และเอกชน ในสหรัฐอเมริกาและญี่ปุ่นในลักษณะเช่าใช้
ขณะที่ทางจีเอ็มก็พยายามรุกพัฒนาอย่างเต็มที่ และเพิ่งจัดขับทดสอบความอึดของรถยนต์รังเชื้อเพลิงที่ใช้พื้นฐานของโอเปิล ซาฟิราในการแล่นจากแถบสแกนดิเนเวียทางลงมาถึงตอนใต้ของ ยุโรป
ความน่าสนใจของระบบรังเชื้อเพลิงคือ ตัดขาดการใช้น้ำมันเชื้อเพลิงในทางตรงอย่างเด็ดขาด (ยังไม่นับทางอ้อม ที่อาจจะมีการใช้น้ำมันเชื้อเพลิงในเรื่องอื่น เช่น การขนส่ง หรือในกระบวนการผลิตก๊าซไฮโดรเจน ฯลฯ) เพราะรถยนต์ประเภทนี้จะใช้ไฮโดรเจนเป็นเชื้อเพลิงในการสร้างกระแสไฟฟ้าเพื่อส่งให้กับมอเตอร์ใช้ในการขับเคลื่อนตัวรถ
ที่สำคัญรถยนต์รังเชื้อเพลิงถือเป็น ZLEV หรือ ZERO LEVEL EMISSION VEHICLE หรือเป็นรถยนต์ที่ไม่สร้างมลพิษ (ในทางตรง) เลย เพราะสิ่งออกมาจากปลายท่อไอเสีย คือ น้ำ (H2O) ซึ่งเกิดจากการทำปฏิกิริยาทางเคมีระหว่างไฮโดรเจนและออกซิเจนผ่านทางแผงรังเชื้อเพลิง (FUEL CELL STACK) ในระหว่างการสร้างกระแสไฟฟ้าเพื่อส่งให้กับมอเตอร์ใช้ในการขับเคลื่อน
บีเอ็มดับเบิลยูกับแนวคิดในการนำไฮโดรเจนมาเป็นเชื้อเพลิงแทนที่น้ำมันเบนซิน และส่งให้เครื่องยนต์สันดาปภายในใช้งาน ซึ่งเปิดตัวมาแล้วตั้งแต่ทศวรรษที่ 1970 โดยรุ่นปัจจุบัน คือ ซีรีส์ 7 และมินิ คูเปอร์
พูดง่ายๆ รถยนต์รังเชื้อเพลิง คือ รถยนต์ไฟฟ้าแบบหนึ่งนั่นเอง เพียงแต่รูปแบบที่จะทำให้เกิดกระแสไฟฟ้าสำหรับส่งให้มอเตอร์ไฟฟ้าต่างกับรถยนต์ไฟฟ้าแบบเดิมๆ อย่างจีเอ็ม อีวี1 หรือฮอนด้า อีวี พลัส ซึ่งถ้าเป็นเมื่อก่อนก็จะใช้ไฟบ้านชาร์จเข้ามาเก็บในแบตเตอรี่ เหมือนกับโทรศัพท์มือถือ ถ้าไฟหมดก็คือ หมด ต้องหาปลั๊กเสียบ และรอชาร์จนานหลายชั่วโมง แต่สำหรับรถยนต์รังเชื้อเพลิง ถ้าไฮโดรเจนหมด ก็เหมือนกับน้ำมันหมด หาปั๊มเติม เติมเสร็จ ก็แล่นต่อได้
นอกจากระบบรังเชื้อเพลิงแล้ว อีกหลายบริษัทก็พยายามนำไฮโดรเจนมาใช้เป็นเชื้อเพลิง แทนน้ำมันเบนซินสำหรับใช้กับเครื่องยนต์สันดาปภายใน ซึ่งแตกต่างจากรถยนต์รังเชื้อเพลิงอย่าง สิ้นเชิง แม้ว่าจะใช้ไฮโดรเจนเป็นเชื้อเพลิงเหมือนกัน โดยบีเอ็มดับเบิลยูถือเป็นผู้นำในแวดวงนี้ เพราะพัฒนากันมาตั้งแต่ทศวรรษที่ 1970 โดยใช้พื้นฐานของซีรีส์ 7 รุ่นแรก มาจนถึง รุ่นปัจจุบัน และยังยืนกรานว่า แนวคิดนี้น่าจะเป็นทางออกที่ดีกว่าระบบรังเชื้อเพลิง
รถยนต์ไฮโดรเจนของบีเอ็มดับเบิลยูอยู่ภายใต้โครงการคลีนเอ็นเนอจี้ (CLEAN ENERGY) และถูกนำมาจัดแสดงทั่วโลก รวมถึงนำมาใช้งานในสนามบินมิวนิก ประเทศเยอรมนี โดยทั้งหมดใช้พื้นฐานของซีรีส์ 7 รุ่นปัจจุบัน (745hL) ที่ได้รับการปรับปรุงเครื่องยนต์วี8 4,400 ซีซีนอกจากนั้น ในปีที่แล้ว บีเอ็มดับเบิลยูเปิดตัวมินิ คูเปอร์ ไฮโดรเจนออกมาด้วย
มีการวิเคราะห์ว่าทางออกของบีเอ็มดับเบิลยูก็มีเหตุผล เพราะทุกอย่างยังอิงอยู่กับระบบเดิมๆ ของรถยนต์ทั่วไป เครื่องยนต์สันดาปภายในก็ใช้ได้เหมือนเดิม จะต่างกันก็ตรงเปลี่ยนจากถังน้ำมันมาเป็นถังแรงดันสูงสำหรับเก็บไฮโดรเจนที่มีความปลอดภัยสูงโดยเฉพาะเมื่อเกิดอุบัติเหตุ
อย่างไรก็ตาม ไม่ได้มีแค่บีเอ็มดับเบิลยูเท่านั้นที่มองเห็นถึงจุดนี้ มาสด้า และฟอร์ดก็ลองพัฒนาแนวคิดในการนำไฮโดรเจนมาเป็นเชื้อเพลิงทดแทนน้ำมันเบนซิน ซึ่งมาสด้าสนใจมาตั้งแต่ช่วงทศวรรษที่ 1990 และในโตเกียว มอเตอร์โชว์ครั้งล่าสุดเมื่อเดือนตุลาคม 2003 ก็เปิดตัวอาร์เอ็กซ์-8 ไฮโดรเจนออกมา โดยนำมาใช้กับเครื่องยนต์โรตารี่

ผลงานล่าสุดของฟอร์ดในการเดินตามแนวทางเดียวกับบีเอ็มดับเบิลยูด้วยรุ่น โฟกัส ซี-แม็กซ์ H2 ICE

ส่วนฟอร์ดเพิ่งจะเปิดตัวเมื่อเร็วๆ นี้ คือ มินิแวนรุ่นโฟกัส ซี-แม็กซ์ ในชื่อ H2 ICE หรือ HYDROGEN INTERNAL COMBUSTION ENGINE ขุมพลังหลักเป็นบล็อก 4 สูบ ทวินแคม 16 วาล์ว 2,300 ซีซี 110 แรงม้า ติดตั้งชิ้นส่วนและระบบอิเล็กทรอนิกส์เพิ่มเติมเพื่อช่วยควบคุมการทำงาน
ถังเก็บไฮโดรเจนมีทั้งหมด 3 ถังเป็นถังแรงดันสูงขนาด 350 บาร์ โดย 2 ใบติดตั้งอยู่ที่ ห้องเก็บของด้านหลัง และอีก 1 ใบอยู่ใต้ท้องรถ และก่อนที่จะส่งไฮโดรเจนเข้า สู่เครื่องยนต์ จะมีตัวปรับแรงดัน 2 ตัวลดแรงดันในการส่งไฮโดรเจนลงเหลือ 5.5 บาร์เท่านั้น ทั้ง 3 ถังมีความจุ 119 ลิตร และคิดเป็น 2.75 กิโลกรัมเท่านั้น สามารถแล่นรวมระยะทางได้ 200 กิโลเมตร

มินิ คูเปอร์ ไฮโดรเจน ตัวเล็กก็ต้องสะอาด
อย่างไรก็ตาม ไม่ว่าจะเป็นรถยนต์รังเชื้อเพลิง หรือเครื่องยนต์สันดาปภายในที่ใช้ไฮโดรเจน เป็นเชื้อเพลิงแทนน้ำมันเบนซิน ต่างก็ต้องเจอกับข้อจำกัดที่เหมือนกันคือ ราคาของเทคโนโลยีที่ยังไม่เหมาะกับการผลิตในเชิงพาณิชย์ และสถานีบริการเติมไฮโดรเจน ซึ่งต้องลงทุนสูงพอสมควร โดยเฉพาะในเรื่องระบบความปลอดภัย การใช้งานจึงยังจำกัดวงอยู่แค่ในระดับหนึ่งเท่านั้น ไม่แพร่หลายออกมาสู่การใช้งานสำหรับคนทั่วไป และคงต้องใช้เวลาอีกนาน กว่าที่จะสามารถเข้ามาทดแทนรถยนต์ในปัจจุบันได้อย่างเต็มรูปแบบ

ขณะที่เรากำลังตื่นเต้นกับสิ่งใหม่ ๆ เช่นรถยนต์ไฮบริด ยานขนส่งที่เรียกว่าเกวียนซึ่งได้รับการยอมรับทั่วโลกว่าแหล่งกำเนิดมาจากเอเชีย หลายพันปีมาแล้ว กลับกำลังถูกมองข้าม
ตามชนบทประเทศด้อยพัฒนายังคงใช้มันอยู่ ขณะที่แหล่งกำลังขับเคลื่อนไม่ได้เปลี่ยนแปลง ไม่ต้องใช้น้ำมัน ใช้เพียงหญ้า และอาหารเสริมบางอย่างตามแต่เจ้าของจะนำมาบำรุง ม้า วัว ควาย
ของเสียจากแหล่งผลิตกำลังนำไปทำปุ๋ยได้ เป็นยานขนส่งที่สะอาด ปราศจากไอพิษ สัตว์เหล่านี้เมื่อปลดระวางก็ยังมีเนื้อมีหนังทำประโยชน์ต่อได้ ไม่เป็นมลภาวะ หรือขยะพิษหลงเหลือ เพราะมันสลายสู่ธรรมชาติได้นั่นเอง
อาจจะยังไม่สายเกินไปที่จะนำเกวียน จากสวนหย่อมมาใช้กันอีกครั้ง หากน้ำมันลิตรละ 100 บาท ไฮบริด ก็คงช่วยไม่ได้