เครื่องดักจับคาร์บอน แนวความคิดโดยเยาวชนไทยที่ต้องการนำเสนอต่ออีลอน มัสก์

เครื่องดักจับคาร์บอน โดยเยาวชนไทย เสนอต่ออีลอน มัสก์

อีลอน มัสก์ พร้อมจ่ายเงิน 100 ล้านเหรียญดอลลาร์สหรัฐ เพื่อเป็นรางวัลสำหรับเทคโนโลยี เครื่องดักจับคาร์บอน ที่ดีที่สุด ซึ่งเขาเผยแพร่ข้อความนี้ผ่านบัญชีทวิตเตอร์ส่วนตัว

จากจุดนี้ ถึงจะเป็นมหาเศรษฐีของโลกก็ยังให้ความสนใจในเทคโนโลยี เครื่องดักจับคาร์บอน ซึ่งเป็นที่คิดค้นมาตั้งแต่ทศวรรษ 1970 แต่ยังเป็นเรื่องความสนใจเฉพาะกลุ่มผู้ที่สนใจงานด้านอนุรักษ์สิ่งแวดล้อม

การดักจับคาร์บอน การใช้ประโยชน์ และการกักเก็บคาร์บอน หรือ Carbon capture, utilisation and storage (CCUS) เป็นกระบวนการดักจับการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์จากแหล่งต่างๆ อย่างโรงไฟฟ้าถ่านหิน แล้วนำกลับมาใช้ใหม่ หรือเก็บกักไว้เพื่อไม่ให้เข้าสู่ชั้นบรรยากาศ ตามหลักการ ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์จะถูกเก็บไว้ที่ชั้นธรณี ประกอบด้วย แหล่งกักเก็บน้ำมัน ชั้นถ่านหินที่ไม่สามารถทำเหมืองถ่านหินได้ และชั้นน้ำเค็มที่อยู่ใต้ดิน ซึ่งเป็นโครงสร้างทางธรณีที่เป็นแหล่งน้ำมันดิบ ก๊าซธรรมชาติ น้ำเกลือ และก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ ในช่วงหลายล้านปี

หลังจากเรื่องราวการมอบเงินรางวัลของมัสก์แพร่กระจายไปในสังคมออนไลน์ ได้สร้างความตื่นตัวและความสนใจไปยังผู้คนทั่วโลกจำนวนมาก หนึ่งในนั้นคือ แอนโทนี-ปิยชนม์ ภุมวิภาชน์ อายุ 15 ปี นักเรียนเกรด 9 ที่โรงเรียนนานาชาติเกนส์วิลล์ เชียงราย

แอนโทนีและครอบครัวได้ตัดต่อคลิปวิดีโอเผยแพร่ลงบนยูทูบ เพื่อเป้าหมายคือ หากอีลอน มัสก์ ได้มาเยือนเมืองไทย จะกลายเป็นที่สนใจของนักลงทุนทั่วโลก และเรียกความเชื่อมันได้ โดยภายในเนื้อหาของวิดีโอ กล่าวถึงที่มาของแรงบันดาลใจเรื่องนวัตกรรมเครื่องดักจับคาร์บอน “ผมเห็นข่าวที่มัสก์ลงมาช่วยภารกิจ 13 หมู่ป่า ที่ถ้ำขุนน้ำนางนอน จังหวัดเชียงราย และรู้สึกประทับใจในตัวของมัสก์ที่สามารถคิดค้นนวัตกรรมกู้ภัยได้อย่างรวดเร็ว” แอนโทนีกล่าวกับกับเนชั่นแนล จีโอกราฟฟิก ฉบับภาษาไทย ทางโทรศัพท์ และเสริมว่า “ผมจึงอยากให้มัสก์ได้เห็นว่า คนไทยสามารถผลิตนวัตกรรมดักจับคาร์บอนได้ ซึ่งเราเห็นความสำคัญของเรื่องมลพิษทางอากาศผ่านปัญหาหมอกควันในภาคเหนือช่วง 2 ปีที่ผ่านมา

เครื่องดักจับคาร์บอน, เยาวชนไทย, นวัตกรรมแห่งชาติ, อีลอน มัสก์
แอนโทนี-ปิยชนม์ ภุมวิภาชน์
แบบจำลองการดักจับคาร์บอนไดออกไซด์และเปลี่ยนเป็นพลังงาน

ภายในคลิปวิดีโออธิบายหลักการทำงานของเครื่องมือนี้ไว้ว่า ในส่วนตัวเครื่องมีกลไกเปลี่ยนก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในอากาศให้เป็นก๊าซไฮโดรเจนบริสุทธิ์ และก๊าซออกซิเจน รวมถึงภายในเครื่องมือนี้ยังสามารถดักจับฝุ่นละลอง PM2.5 ซึ่งเป็นหนึ่งในมลพิษทางอากาศได้

ก๊าซไฮโดรเจนที่ได้สามารถนำไปผลิตเป็นเชื้อเพลิงมีเทนและปิโตรเลียม ส่วนก๊าซออกซิเจนสามารถปล่อยคืนสู่ชั้นบรรยากาศได้ ปัจจุบัน เครื่องมือนี้กำลังอยู่ระหว่างการปรับปรุงและพัฒนา ซึ่งเป็นการทำงานร่วมกันระหว่างแอนโทนีและคุณลุงผู้เป็นนักประดิษฐ์ เพื่อให้สามารถนำไปใช้งานได้จริงในอนาคต คุณแม่ของแอนโทนีกล่าว

เทคโนโลยีดักจับคาร์บอนในโรงงานอุตสาหกรรม

เรื่องเทคโนโลยีดักจับคาร์บอนไม่ใช่เรื่องใหม่ และเป็นนวัตกรรมที่มีการประยุกตืใช้งานในระดับโรงงานอุตสาหกรรมแล้ว ขณะนี้มีโครงการ CCUS เชิงพาณิชย์ขนาดใหญ่ 21 โครงการทั่วโลก ดำเนินการเก็บกักก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์จากโรงงานที่ขึ้นทะเบียนไว้กับสำนักงานพลังงานระหว่างประเทศ ซึ่งเริ่มดำเนินการครั้งแรกมาตั้งแต่ปี 1972

เริ่มแรก เทคโนโลยี CCUS นำมาใช้เพื่อปรับปรุงคุณภาพน้ำมันดิบให้ดีขึ้น ซึ่งหมายความว่าก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์จะถูกสูบเข้าไปในแหล่งน้ำมันดิบใต้ดิน เพื่อช่วยให้บริษัทน้ำมันดึงน้ำมันจากพื้นดินได้มากขึ้น Howard Herzog วิศวกรวิจัยอาวุโสของ MIT Energy Initiative และผู้เขียนหนังสือ “การดักจับคาร์บอน” กล่าว

เครื่องดักจับคาร์บอน, เยาวชนไทย, นวัตกรรมแห่งชาติ, อีลอน มัสก์
แหล่งกักเก็บคาร์บอนในเมือง Hellisheidi ประเทสไอซ์แลนด์ โดยก๊าซจะละลายในตัวทำละลายซึ่งเป็นของเหลว และส่งผ่านท่อลงไปเก็บไว้ใต้ดิน // ภาพถ่าย ARCTIC IMAGES/ ALAMY STOCK PHOTO

จนกระทั่งทศวรรษ 1980 มีการศึกษาเทคโนโลยีการดักจับคาร์บอนเพิ่มขึ้น โดยเฉพาะในแง่ความพยายามเรื่องการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ อย่างไรก็ตาม เรื่องนี้เป็นประเด็นที่ยังไม่ได้รับความสนใจในระดับสากลมากนัก จนกระทั่งล่วงมาถึงช่วงทศวรรษที่ 1990 “การดักจับคาร์บอนในเชิงสิ่งแวดล้อมเพิ่มขึ้นอย่างมาก” เขากล่าว

ตัวอย่างหนึ่งในสหรัฐอเมริกาคือ ในเมืองเดคาเทอร์ รัฐอิลลินอยส์ บริษัทยักษ์ใหญ่ด้านการแปรรูปอาหารชื่อ Archer Daniels Midland Company ได้เปิดตัวโครงการดักจับและกักเก็บคาร์บอนในปี 2017 โดยสามารถนำคาร์บอน 1.1 ล้านตันต่อปีที่เกิดจากกระบวนการแปรรูปข้าวโพด ไปเก็บไว้ในแหล่งเก็บคาร์บอนใต้ดินซึ่งลึกลงไปประมาณหนึ่งกิโลเมตรจากผิวดิน

สำหรับกระบวนการดักจับคาร์บอนในโรงงาน เริ่มจากการปล่อยก๊าซผ่านของเหลวที่มีคุณสมบัติดูดซับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์เป็นหลัก จากนั้นตัวทำละลายจะถูกทำให้ร้อนขึ้นในส่วนถัดมางซึ่งเรียกว่า “stripper” หรือ “regenerator” – เพื่อกำจัด ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ จากนั้นจะถูกส่งไปยังแหล่งกักเก็บใต้ดิน และตัวทำละลายสามารถนำกลับเข้ากระบวนการดูดซับได้อีกครั้ง Herzog อธิบาย

ปัจจุบัน กระทรวงพลังงานของสหรัฐอเมริกากำลังพัฒนาแบบจำลองการไหลของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในแหล่งกักเก็บ เพื่อช่วยให้เข้าใจและทำนายการเปลี่ยนแปลงทางเคมี และผลกระทบของความดันที่อาจเกิดขึ้น

ในเมืองฮินวิล สวิตเซอรแลนด์ บริษัท Climework ได้สร้างเครื่องดักจับคาร์บอนที่โรงเผาขยะ และเปิดให้ประชาชนทั่วไปเข้าชมได้ // ภาพถ่าย GAETAN BALLY, KEYSTONE/REDUX

“เทคโนโลยีการดักจับที่ดีที่สุดจะช่วยลดต้นทุนเรื่องในการผลิตเครื่องดักจับคาร์บอน แต่ไม่มีทางที่จะถูกลงจนสามารถซื้อได้อย่างง่ายๆ ดังนั้นแม้เทคโนโลยีการดักจับคาร์บอนที่ดีที่สุดก็จะไร้ประโยชน์หากโลกไม่เต็มใจที่จะกำหนดราคาคาร์บอน” Berend Smit ศาสตราจารย์ด้านวิศวกรรมเคมีและชีวโมเลกุล จากภาควิชาวิศวกรรมเคมีและชีวโมเลกุล มหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนียเบอร์คลีย์ บอก งานวิจัยของเขามุ่งเน้นไปที่การค้นหาวัสดุที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการดักจับคาร์บอน

“ในช่วง 10 ปีที่ผ่านมามีนวัตกรรมและการปรับปรุงมากมายเพื่อให้เราสามารถประหยัดพลังงานได้มากขึ้น และประหยัดค่าใช้จ่ายได้ถึงร้อยละ 70 สำหรับกระบวนการดักจับคาร์บอนแบบใหม่” ไพฑูรย์ ตันติวัชรวุฒิกุล ศาสตราจารย์ด้านวิศวกรรมระบบอุตสาหกรรมและกระบวนการ ที่สถาบันวิศวกรรมแห่งแคนาดา และผู้ร่วมก่อตั้งสถาบันวิจัยเทคโนโลยีพลังงานสะอาดมหาวิทยาลัยเรจิน่า กล่าวและเสริมว่า “นวัตกรรมใหม่เหล่านี้รวมถึงตัวทำละลายใหม่ (และสารผสม) ตลอดจนฮาร์ดแวร์ใหม่ในกระบวนการดักจับคาร์บอน (เช่น คอลัมน์ใหม่ และตัวเร่งปฏิกิริยา เป็นต้น) ”

ปัจจุบัน ยังไม่มีข้อมูลแน่ชัดเกี่ยวกับรายละเอียดจากอีลอน มัสก์ ว่าจะใช้หลักเกณฑ์การคัดเลือกผู้เข้ารับรางวัลอย่างไร แต่เรื่องแนวคิดการดักจับคาร์บอนซึ่งเป็นนวัตกรรมของชาวไทยก็เป็นสิ่งหนึ่งที่แสดงให้เห็นว่า เรามีหลากหลายวิธีที่จะช่วยให้การปล่อยคาร์บอนไดออกไซด์สู่ชั้นบรรยากาศ


เรื่องอื่นๆ ที่น่าสนใจ : Copenhagen เมืองที่ขับเคลื่อนด้วยพลังงานจากโรงเผาขยะที่สะอาดและสนุกที่สุดในโลก

เรื่องแนะนำ

ข้อเท็จจริงที่ต้องรู้กรณีเขื่อนลาวแตก

ภัยพิบัติเขื่อนแตกในลาวที่เกิดขึ้นล่าสุดนี้เป็นผลมาจากความเสี่ยงในการออกแบบเขื่อน และความล่าช้าของการเตือนภัย ทั้งยังนำไปสู่คำถามที่ว่าบริษัทผู้รับสัมปทานจะรับผิดชอบต้อความเสียหายที่เกิดขึ้นอย่างไร และล่าสุดน้ำจากเขื่อนได้ไหลเข้าท่วมเขตอำเภอแสนปาง จังหวัดสตึงเตร็ง ประเทศกัมพูชาแล้ว

ทะเลน้ำแข็งฤดูร้อนของอาร์กติกอาจละลายหมดในปี 2035 (ดังช่วงหลังยุคน้ำแข็ง)

ในช่วงเวลาไม่ถึง 20 ปีต่อจากนี้ ทะเลน้ำแข็งของอาร์กติกในซีกโลกเหนืออาจกลายเป็นเพียงอดีต เมื่อเดือนกรกฎาคม 2020 จำนวนน้ำแข็งที่ปกคลุมมหาสมุทรอาร์กติกมีปริมาณน้อยกว่าเดือนกรกฎาคมที่ผ่านมา นับตั้งแต่นักวิทยาศาสตร์เริ่มติดตามน้ำแข็งในปี 1979 อันเป็นก้าวย่างไปสู่การทำล้ายล้างและเปลี่ยนโฉมหน้าโลกอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ นั่นคือ ฤดูร้อนที่ไร้แผ่นน้ำแข็งของมหาสมุทรอาร์กติก ในแต่ละปี แผ่นน้ำแข็งทะเลอาร์กติกจะขยายเนื่องจากผิวน้ำจะถูกแช่แข็งในระหว่างฤดูหนาวอันยาวนานและมืดมน ในเดือนมีนาคม ซึ่งมักจะมีจำนวนแผ่นน้ำแข็งสูงสุด แผ่นน้ำแข็งจะมีพื้นที่เท่ากับมหาสมุทรอาร์กติก หรือเกือบ 16 ล้านตารางกิโลเมตร น้ำแข็งจะละลายในช่วงฤดูร้อน จนถึงช่วงเวลาที่มีน้ำแข็งน้อยที่สุดในเดือนกันยายน ในเดือนกรกฎาคมช่วงทศวรรษ 1980 มีแผ่นน้ำแข็งครอบคลุมพื้นที่กว่า 9,800,000 ตารางกิโลเมตร ซึ่งมีขนาดเทียบได้กับประเทศสหรัฐอเมริกาหรือแคนาดาเลยทีเดียว แต่ในเดือนกรกฎาคม 2020 ทะเลน้ำแข็งครอบคลุมพื้นที่เพียง 7,200,000 ตารางกิโลเมตร นับตั้งแต่ปี 1979 เป็นต้นมา ทะเลน้ำแข็งอาร์กติกลดลงเฉลี่ย ราว 70,000 ตารางกิโลเมตรต่อปี และไม่ได้เพิ่มขนาดอีกเลย งานศึกษาที่เผยแพร่ในนิตยสาร Nature Climate Change ได้สนับสนุนการคาดการณ์ว่า ฤดูร้อนในทะเลที่อยู่เหนือสุดของโลกกำลังจะสูญเสียพื้นที่น้ำแข็งทั้งหมดภายในปี 2035 “สิ่งนี้ชี้ให้เห็นว่าสิ่งที่เรารู้ (พื้นที่น้ำแข็งละลาย) กำลังเกิดขึ้นอย่างรวดเร็ว แต่ขณะนี้เรารู้ว่าเราต้องเตรียมพร้อมรับมือกับมัน [อาจจะเร็วกว่าที่เราคิด]” มาเรีย วิกตอเรีย […]

เหล่านักสำรวจดำน้ำ 28 วัน เพื่อค้นพบเรื่องราวชีวิต ใต้มหาสมุทร

นักสำรวจสี่คนลงไปดำน้ำสำรวจก้นทะเลเมดิเตอร์เรเนียนติดต่อกันนานเกือบเดือน ในชีวิต ใต้มหาสมุทร ผมเติบโตขึ้นตามแนวชายฝั่งเมดิเตอร์เรเนียนทางตอนใต้ของฝรั่งเศส เมื่อเวลาผ่านไป ทะเลเมดิเตอร์เรเนียนกลายเป็นที่ทำงานหลักของผม ผมเฝ้ามองชายฝั่งที่มีนักท่องเที่ยวหลั่งไหลมาเยือนแห่งนี้ถูกทำลายโดยการพัฒนาที่ไร้การควบคุม ผมยังได้เห็นโลกธรรมชาติที่ยังดูบริสุทธิ์ ณ ความลึกกว่า 50 เมตรหรือราวๆนั้น แต่กระทั่งเมื่อไม่นานมานี้ ผมได้เห็นโลกเหล่านั้นแค่ชั่วเวลาสั้นๆ เวลาดำน้ำแบบสกูบา คุณต้องใช้เวลาสี่ถึงหกชั่วโมงเพียงเพื่อขึ้นสู่ผิวน้ำจากความลึกขนาดนั้น คุณต้องหยุดพักเพื่อปรับลดความดันในร่างกายอย่างช้าๆ เพื่อหลีกเลี่ยงการเสียชีวิตจากภาวะน้ำหนีบ (the bends) ฉะนั้นระยะเวลาการดำน้ำที่ก้นทะเลจึงสั้นมากอย่างน่าหงุดหงิด ซึ่งปกติจะอยู่ได้นานแค่ห้าหรือ 10 นาที เมื่อเดือนกรกฎาคม ปี 2019 เราทำให้ข้อจำกัดดังกล่าวเปลี่ยนไป เป็นเวลา 28 วันติดต่อกัน ทีมนักสำรวจสี่คนรวมทั้งผมใช้ชีวิตในห้องพักปรับความดันอันคับแคบบนเรือลำเลียงลำหนึ่งกลางทะเลเมดิเตอร์เรเนียน สูดหายใจอากาศผสมแรงดันสูงที่ประกอบด้วยก๊าซฮีเลียมกับออกซิเจน และใช้ระฆังดำน้ำ (diving bell) เป็นพาหนะลงไปสำรวจพื้นทะเลในแต่ละวัน เนื่องจากทั้งระฆังดำน้ำและห้องพักได้รับการปรับความดันอากาศเท่ากับที่พื้นทะเล ซึ่งสูงกว่าความดันอากาศที่ผิวทะเลมากถึง 13 เท่า เราจึงไม่จำเป็นต้องหยุดพักเพื่อปรับลดความดันในร่างกายทุกครั้งที่กลับขึ้นสู่ผิวน้ำ วันที่ 1 กรกฎาคม ปี 2019 ในทะเลนอกชายฝั่งมาร์แซย์ ฝาครอบโลหะกระแทกปิดตามหลังเรา เมื่อเราเข้าไปอยู่ในระฆังดำน้ำกันแล้ว เราอยู่ในชุดดำน้ำสีแดงพร้อมอุปกรณ์ครบครันสำหรับการลงลิฟต์ไปก้นทะเลเที่ยวแรก ความรู้สึกเหมือนอยู่ในยานที่กำลังพาเราไปดวงจันทร์ พอถึงพื้นทะเล เราออกจากระฆังดำน้ำทางช่องกั้นอากาศใต้ท้องระฆัง แล้วว่ายน้ำออกไป […]

ชีวิตในเมืองที่มีมลพิษมากที่สุดของโลก

  ชีวิตในเมืองที่มีมลพิษมากที่สุดของโลก จากท้องฟ้าจนถึงพื้นดินกรุงนิวเดลีเต็มไปด้วยมลพิษ เมืองหลวงของประเทศอินเดียนี้มีขนาดเทียบเท่ากับครึ่งหนึ่งของรัฐโรดไอแลนด์ และเป็นบ้านของประชากรที่มีจำนวนมากกว่าผู้คนในมหานครนิวยอร์กถึง 2 เท่า ปกติแล้วเมื่อพูดถึงมลพิษทางอากาศ กรุงปักกิ่ง ของจีนจะถูกนึกถึงขึ้นมาเป็นอันดับแรก แต่ผลการศึกษาเกี่ยวกับมลพิษทางอากาศระดับโลก เมื่อปี 2014 โดยองค์การอนามัยโลกพบว่า กรุงนิวเดลีมีปริมาณฝุ่นละอองมากกว่ากรุงปักกิ่งหลายเท่า และด้วยปริมาณของมันทำให้มหานครแห่นี้กลายเป็นเมืองที่มีมลพิษมากที่สุดในโลก เพื่อจะเข้าใจว่าชาวอินเดียมีชีวิตความเป็นอยู่กันอย่างไร กับมลพิษเหล่านี้ Matthieu Paley ช่างภาพ ใช้เวลา 5 วันในการเดินตะลอนไปในนิวเลี ด้วยภาพถ่ายของเขาช่วยให้เรามองเห็นถึงผลกระทบที่เกิดขึ้นจากปริมาณรถยนต์อันหนาแน่นและการเผาขยะ หมอกควันสีเหลืองหนาทึบลอยปกคลุมตัวเมือง แม้แต่แม่น้ำยมุนา แม่น้ำอันศักดิ์สิทธิ์ก็ไม่รอดพ้นจากปัญหานี้ แม่น้ำที่มีความสำคัญเป็นลำดับที่สองรองจากแม่น้ำคงคานี้เป็นสถานที่ศักดิ์สิทธิ์ของชาวฮินดู ตัวแม่น้ำมีความยาว 1,376 กิโลเมตร ไหลผ่านหลายรัฐในอินเดียและเป็นสายธารหล่อเลี้ยงผู้คนกว่า 57 ล้านคน 80% ของมลพิษในน้ำไหลผ่านนิวเดลีเป็นระยะทาง 22.5 กิโลเมตร การพังทลายของหน้าดิน, กระบวนการกำจัดของเสียและสารเคมีที่ถูกปล่อยลงน้ำส่งผลให้น้ำในแม่น้ำกลายเป็นสีดำ และเกิดแผ่นฟิล์มสีขาวลอยปกคลุมผิวน้ำ สุนิตา นาเรน ผู้อำนวยการศูนย์วิทยาศาสตร์และสิ่งแวดล้อม (CSE) ซึ่งตั้งอยู่นกรุงนิวเดลี และเธอยังติดอันดับ 1 ใน 100 คนที่มีอิทธิพลต่อโลกจากการดำเนินงานนโยบายเพื่อสิ่งแวดล้อม ในปี 2010 ระบุว่า […]