เยาวชนไทย คิดค้นเครื่องดักจับคาร์บอน เสนอต่ออีลอน มัสก์

อีลอน มัสก์ พร้อมจ่ายเงิน 100 ล้านเหรียญดอลลาร์สหรัฐ เพื่อเป็นรางวัลสำหรับเทคโนโลยี เครื่องดักจับคาร์บอน ที่ดีที่สุด ซึ่งเขาเผยแพร่ข้อความนี้ผ่านบัญชีทวิตเตอร์ส่วนตัว

เมื่อไม่นานมานี้ อีลอน มัสก์ เปิดโครงการประกวดเทคโนโลยีดักจับและกำจัดคาร์บอนไดออกไซด์ในอากาศ มอบรางวัลเงิน 3 พันล้านบาท ชี้ต้องเป็นสิ่งที่ทำได้จริง และช่วยดูดซับก๊าซคาร์บอนในบรรยากาศ หรือมหาสมุทรได้มหาศาล

การลดปล่อยก๊าซเรือนกระจกเป็นสิ่งที่สำคัญในการลดผลกระทบจากภาวะโลกร้อน อย่างไรก็ตาม ก๊าซต่างๆที่ถูกปล่อยไปอย่างมหาศาลแล้วสู่บรรยากาศของโลกของเราจำเป็นต้องเร่งกำจัดเช่นกัน เพื่อที่จะช่วยให้เราบรรเทาวิกฤตสภาพภูมิอากาศได้

วันจันทร์ที่ 8 กุมภาพันธ์ 2564 อีลอน มัสก์ นักธุรกิจชื่อดังในหลากหลายธุรกิจไม่ว่าจะเป็น Tesla หรือ SpaceX ได้ประกาศมอบเงินรางวัล 100 ล้านดอลลาร์สหรัฐ หรือราว 3 พันล้านบาท ในโครงการประกวดเพื่อหาวิธีลดคาร์บอนไดออกไซด์ในบรรยากาศของโลก

“นี่ไม่ใช่การแข่งขันประกวดเชิงทฤษฎีเท่านั้น เราต้องการให้ทีมต่างๆที่แข่งขันได้สร้างระบบขึ้นมาจริงๆ ที่สามารถสร้างผลกระทบที่วัดค่าได้ และขยายผลได้ในระดับกิกะตัน”

โดยโครงการนี้จะเปิดให้ลงทะเบียน และเผยรายละเอียดเกี่ยวกับโครงการทั้งหมดในวันที่ 22 เมษายนนี้ซึ่งเป็นวัน Earth Day และโครงการนี้จะใช้เวลากว่า 4 ปี และดำเนินผ่านองค์กร XPrize

ทีมชนะเลิศจะได้เงินรางวัล 50 ล้านดอลลาร์สหรัฐ ทีมรองชนะเลิศได้เงินรางวัล 20 ล้านดอลลาร์สหรัฐ ที่สามได้รางวัล 10 ล้านดอลลาร์สหรัฐ

นอกจากนี้จะมอบเงินรางวัล 1 ล้านดอลลาร์สหรัฐให้กับ 15 ทีม และทุนการศึกษา 200,000 ดอลลาร์ให้นักเรียนอีก 25 ทีม

ในการชนะการแข่งขันนี้ แต่ละทีมจะต้อง “สร้าง และแสดงวิธีแก้ไขปัญหาที่สามารถดึงก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์โดยตรงจากชั้นบรรยากาศ หรือมหาสมุทร และกักเก็บมันไปอย่างถาวรในวิธีที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม” Xprize เผย

เรียบเรียง : ร่มธรรม ขำนุรักษ์

 

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”

 

แบบจำลองการดักจับคาร์บอนไดออกไซด์และเปลี่ยนเป็นพลังงาน

 

หลักการทำงานของเครื่องมือนี้คือ 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

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

 

“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

 

 

ขอบคุณข้อมูลจาก :

Evironman https://www.facebook.com/environman.th

นิตยสาร National Geografhic Thailand https://ngthai.com/environment/33745/carbon-capture-technology/

PRICE https://www.xprize.org/prizes/elonmusk?fbclid=IwAR39on3cwkqPKILMcwIHaRh4FNm3qu9pbr9dDFcyWmA1GEqe2isETH7iWsk