ไฮโดรเจนพัฒนารวดเร็วในญี่ปุ่น เข้าใกล้การใช้งานในวงกว้างมากขึ้น

ไฮโดรเจนพัฒนารวดเร็วในญี่ปุ่น เข้าใกล้การใช้งานในวงกว้างมากขึ้น

ญี่ปุ่น ซึ่งทรัพยากรพลังงานมีจำกัด ได้เป็นผู้นำระดับโลกด้วยการกำหนดยุทธศาสตร์ไฮโดรเจนขั้นพื้นฐานในปี 2560 และพัฒนาการพัฒนาเทคโนโลยีที่เกี่ยวข้องกับไฮโดรเจนให้ก้าวหน้า

ตามรายงานที่เผยแพร่โดยสำนักงานสิทธิบัตรยุโรป และสำนักงานพลังงานระหว่างประเทศ ญี่ปุ่นคิดเป็น 24% ของการยื่นขอรับสิทธิบัตรที่เกี่ยวข้องกับไฮโดรเจนทั่วโลกตั้งแต่ปี 2554 ถึง 2563 ซึ่งอยู่ในอันดับต้นๆ รายงานดังกล่าวเน้นย้ำถึงจุดยืนของญี่ปุ่นในฐานะผู้ริเริ่มด้านไฮโดรเจนด้วยความได้เปรียบทางเทคโนโลยี ในขณะที่ญี่ปุ่นพัฒนาและใช้เทคโนโลยีใหม่ล้ำหน้า

บริษัทที่บุกเบิกนวัตกรรมทางเทคโนโลยี

ในเดือนธันวาคม ปี 2023 Nippon Steel ใช้ไฮโดรเจนในการผลิตเหล็กโดยใช้เตาถลุงเหล็ก ซึ่งสามารถลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์จากเตาหลอมถลุงลงได้อย่างน่าทึ่งถึง 33% ซึ่งถือเป็นสถิติโลก

บริษัทได้ก่อตั้งกลุ่มความร่วมมือกับ JFE Steel, Kobe Steel และศูนย์วิจัยและพัฒนาของญี่ปุ่นสำหรับโลหะ เพื่อขยายขนาดเทคโนโลยีนี้เพิ่มเติม และร่วมกันพัฒนาเทคโนโลยีการผลิตเหล็กโดยใช้ไฮโดรเจน เช่น ลดแร่เหล็กโดยตรงโดยใช้ไฮโดรเจน

โครงการ การผลิตเหล็กไฮโดรเจนที่มีชื่อว่า Green Innovation in Steelmaking ตกอยู่ภายใต้โครงการ Green Innovation Fund ที่เปิดตัวโดยกระทรวงเศรษฐกิจ การค้า และอุตสาหกรรม เพื่อส่งเสริมการพัฒนาเทคโนโลยีการลดคาร์บอน และมีเป้าหมายที่จะลดคาร์บอนในอุตสาหกรรมเหล็กผ่านความร่วมมือระหว่างภาครัฐและเอกชน

ด้วยการคาดการณ์ความต้องการไฮโดรเจนที่เพิ่มขึ้นในอนาคต Kawasaki Heavy Industries จึงมุ่งเน้นไปที่การสร้างห่วงโซ่อุปทานไฮโดรเจนระดับสากล โดยตระหนักว่าการผลิตในประเทศเพียงอย่างเดียวอาจไม่เพียงพอ

บริษัทได้วางวิสัยทัศน์นี้ในปี 2010 โดยมีเป้าหมายที่จะผลิตไฮโดรเจนปริมาณมากโดยใช้พลังงานหมุนเวียนที่มีราคาแข่งขันได้ และทรัพยากรที่ยังไม่ได้ใช้ในต่างประเทศ ขนส่งไปยังญี่ปุ่นทางเรือ และเชื่อมต่อเพื่อใช้ภายในประเทศ ความคิดริเริ่มนี้เกิดขึ้นเมื่อไฮโดรเจนในฐานะเชื้อเพลิงยังไม่ได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวางทั่วโลก

ในฤดูใบไม้ผลิปี 2022 Kawasaki Heavy Industries ประสบความสำเร็จในโครงการนำร่องโดยได้รับการสนับสนุนจากรัฐบาลญี่ปุ่น และออสเตรเลีย ในการขนส่งไฮโดรเจนเหลวที่ผลิตในออสเตรเลียไปยังญี่ปุ่นผ่านทางทะเล ศูนย์กลางความสำเร็จของการขนส่งนี้คือ การพัฒนาของบริษัท Suiso Frontier ซึ่งเป็นผู้ให้บริการไฮโดรเจนเหลวรายแรกและรายเดียวของโลก

เรือลำนี้คล้ายกับกระติกน้ำร้อนขนาดยักษ์ที่มีประสิทธิภาพอย่างเหลือเชื่อ สามารถขนส่งไฮโดรเจนเหลวปริมาณมากได้ที่อุณหภูมิต่ำเป็นพิเศษที่ลบ 253 องศาเซลเซียส โดยไม่ต้องระบายความร้อนเพิ่มเติม บริษัทตั้งเป้าที่จะสร้างการจัดหาไฮโดรเจนให้เป็นธุรกิจที่มีศักยภาพภายในปี 2573 และขณะนี้กำลังดำเนินการขยายขนาดเรือ และถังเก็บบนบกสำหรับการจัดหาไฮโดรเจนจำนวนมาก

การใช้ไฮโดรเจนในการลดคาร์บอนของรางรถไฟก็กำลังได้รับแรงผลักดันเช่นกัน JR East กำลังพัฒนาการทดลองขับรถไฟไฮโดรเจนไฮบริดในประเทศขบวนแรก HIBARI ซึ่งพัฒนาร่วมกับ Toyota Motor Corporation และ Hitachi รถไฟไฮบริดนี้ผสมผสานพลังงานจากเซลล์เชื้อเพลิงที่ผลิตกระแสไฟฟ้าโดยทำปฏิกิริยาไฮโดรเจนกับออกซิเจน และพลังงานจากแบตเตอรี่กักเก็บ ทำให้สามารถทำงานได้โดยไม่ปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ เป้าหมายคือ การนำไปใช้จริงภายในปี 2573

นอกจากนี้ JR Central ได้ประกาศในเดือนพฤศจิกายน พ.ศ.2566 ว่าได้เริ่มดำเนินการพัฒนายานพาหนะที่ใช้รางรถไฟโดยใช้เครื่องยนต์ไฮโดรเจน ซึ่งใช้เชื้อเพลิงไฮโดรเจนในการขับเคลื่อน แม้ว่าความพยายามในการลดคาร์บอนในทางรถไฟทั่วโลกใช้เทคโนโลยีเซลล์เชื้อเพลิง แต่การใช้ไฮโดรเจนเป็นเชื้อเพลิงโดยตรงสำหรับเครื่องยนต์ถือเป็นครั้งแรกของโลก หากตระหนักได้ ก็จะแนะนำแนวทางการลดการปล่อยคาร์บอนแบบใหม่ให้กับอุตสาหกรรมการรถไฟ

การเพิ่มไฮโดรเจนของรัฐบาลและเทศบาล

ในเดือนมิถุนายน พ.ศ.2566 รัฐบาลญี่ปุ่นได้แก้ไขยุทธศาสตร์ไฮโดรเจนขั้นพื้นฐานเพื่อสนับสนุนความคิดริเริ่มขององค์กรดังกล่าว กลยุทธ์นี้ระบุเทคโนโลยีหลักเก้าเทคโนโลยี รวมถึงเซลล์เชื้อเพลิง และอุปกรณ์อิเล็กโทรลิซิสน้ำ และได้ตัดสินใจลงทุนเป็นมูลค่ากว่า 15 ล้านล้านเยน (98.8 พันล้านดอลลาร์) ในอีก 15 ปีข้างหน้า นอกจากนี้ยังตั้งเป้าหมายที่จะเพิ่มการใช้ไฮโดรเจนเป็น 12 ล้านตันต่อปีภายในปี 2583

เพื่อบรรลุเป้าหมายนี้ รัฐบาลกรุงโตเกียวได้เพิ่มงบประมาณสำหรับโครงการริเริ่มที่เกี่ยวข้องกับไฮโดรเจนจากปีงบประมาณ 2024 เป็น 20.3 พันล้านเยน (134 ล้านดอลลาร์) ซึ่งสูงกว่าปีก่อนหน้า 1.8 เท่า โตเกียววางแผนที่จะเสริมสร้างการสนับสนุนการแพร่หลายของยานพาหนะเซลล์เชื้อเพลิงเชิงพาณิชย์ เช่น รถบรรทุก และรถโดยสาร ซึ่งถือเป็นการนำไฮโดรเจนมาใช้อย่างมีความหวัง

นอกจากนี้ โตเกียวยังมีเป้าหมายที่จะยกระดับการพัฒนาสถานีไฮโดรเจนขนาดใหญ่ และสร้างสิ่งอำนวยความสะดวกบนพื้นที่ชายฝั่งทะเลที่เป็นของรัฐเพื่อผลิต และจัดหาไฮโดรเจนสีเขียวโดยใช้แหล่งพลังงานหมุนเวียน

เอาชนะความท้าทายในการเปลี่ยนแปลงด้านพลังงาน

ตามรายงานของ World Economic Forum ที่ส่งเสริมการเปลี่ยนผ่านพลังงานอย่างมีประสิทธิผลปี 2023 ซึ่งสำรวจประสิทธิภาพของระบบพลังงานใน 120 ประเทศ ญี่ปุ่นอยู่ในอันดับที่ 27 ตามเกณฑ์ต่างๆ เช่น ความเสมอภาค ความมั่นคงด้านพลังงาน ความยั่งยืนด้านสิ่งแวดล้อม และความพร้อมของสภาพแวดล้อมที่เอื้ออำนวยต่อการเปลี่ยนแปลงพลังงาน

รายงานยังคาดการณ์ว่าตลาดไฮโดรเจนสะอาดทั่วโลกจะขยายเป็น 120 พันล้านดอลลาร์ภายในปี 2573 อย่างไรก็ตาม รายงานดังกล่าวเน้นย้ำว่าความท้าทายหลักคือ การลดต้นทุนในการผลิตและจัดหาพลังงานไฮโดรเจน

ศาสตราจารย์ ยูยะ คาจิคาว่า จากมหาวิทยาลัยโตเกียว กล่าวเน้นย้ำถึงความสำคัญของการเสริมสร้างความเข้มแข็งในการแนะนำ และการสร้างตลาดพลังงานไฮโดรเจนตามกฎเกณฑ์เชิงกลยุทธ์โดยคำนึงถึงผลประโยชน์ทางเศรษฐกิจ สิ่งนี้จะช่วยให้เกิดการประหยัดต่อขนาด และอาจเป็นวิธีการแก้ปัญหาด้านราคา

การเปลี่ยนไปใช้โครงสร้างพลังงานที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมสามารถเกิดขึ้นได้เฉพาะกับการทำงานข้ามภาคส่วนเท่านั้น และเสริมสร้างความร่วมมือระหว่างภาครัฐ และเอกชนในการใช้พลังงานไฮโดรเจนในราคาที่เอื้อมถึงได้อย่างมีประสิทธิภาพ

พิสูจน์อักษร….สุรีย์  ศิลาวงษ์