โซลูชันการผลิตไฮโดรเจนสีเขียว

โดยทั่วไป ไฮโดรเจนสามารถใช้เป็นเชื้อเพลิงได้สองวิธีหลัก มันสามารถถูกเผาเพื่อผลิตความร้อน หรือสามารถป้อนเข้าไปในเซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจนเพื่อผลิตกระแสไฟฟ้าได้ ข่าวดีก็คือ เมื่อมีการผลิตไฮโดรเจนสีน้ำเงินหรือสีเขียวแล้ว ก็จะนำไปใช้ประโยชน์ได้หลากหลาย:
ขนส่ง:ไฮโดรเจนถูกนำมาใช้เป็นเชื้อเพลิงให้กับรถโดยสารและการขนส่งสาธารณะรูปแบบอื่นๆ โดยเฉพาะในญี่ปุ่น นอกจากนี้ยังสามารถใช้เพื่อขับเคลื่อนรถบรรทุกและรถไฟขนส่งสินค้า ในขณะที่เชื้อเพลิงที่มีไฮโดรเจน เช่น แอมโมเนีย สามารถใช้ในการบินและการขนส่ง การใช้ไฮโดรเจนในวงกว้างมากขึ้นเพื่อขับเคลื่อนยานพาหนะจะขึ้นอยู่กับราคาของเซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจนที่มีราคาถูกลง และสถานีเติมเชื้อเพลิงไฮโดรเจนก็เริ่มแพร่หลายมากขึ้น

การผลิตไฟฟ้า:ไฮโดรเจนสามารถนำมาใช้ในการเปลี่ยนแหล่งพลังงานหมุนเวียนให้เป็นเชื้อเพลิงที่สามารถจัดเก็บและขนส่งในระยะทางไกลได้ ไฮโดรเจนและแอมโมเนียยังสามารถใช้ในกังหันก๊าซและโรงไฟฟ้าถ่านหินเพื่อลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจก

อาคารทำความร้อน:ไฮโดรเจนมีศักยภาพมหาศาลในการทดแทนก๊าซธรรมชาติเพื่อให้ความร้อนแก่อาคารภายในประเทศและอาคารพาณิชย์ผ่านโครงสร้างพื้นฐานก๊าซธรรมชาติที่มีอยู่ หม้อต้มไฮโดรเจนและเซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจนในประเทศจำเป็นต้องมีการพัฒนาเพิ่มเติมแต่อาจมีบทบาทสำคัญในอนาคต

อุตสาหกรรม:ปัจจุบันไฮโดรเจนถูกใช้ในกระบวนการทางอุตสาหกรรมที่สำคัญหลายประเภท ซึ่งรวมถึงการกลั่นน้ำมัน การผลิตเหล็ก การแปรรูปโลหะ และการผลิตสารเคมีหลายชนิด

ไฮโดรเจนสีเขียวแตกต่างจากไฮโดรเจนสีเทาตรงที่สามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้อย่างสมบูรณ์ทั้งในแหล่งวัตถุดิบและแหล่งพลังงาน สำหรับแหล่งที่มา ไฮโดรเจนสีเขียวในปัจจุบันมักถูกสร้างขึ้นจากน้ำผ่านกระบวนการที่เรียกว่าอิเล็กโทรลิซิส ซึ่งใช้กระแสไฟฟ้าเพื่อแยกน้ำออกเป็นโมเลกุลส่วนประกอบของไฮโดรเจนและออกซิเจน ซึ่งทำได้โดยใช้อุปกรณ์ที่เรียกว่าอิเล็กโทรไลเซอร์ ซึ่งใช้แคโทดและแอโนด (อิเล็กโทรดที่มีประจุบวกและลบ) กระบวนการนี้ผลิตเฉพาะออกซิเจนหรือไอน้ำเป็นผลพลอยได้ ในส่วนของการจัดหาพลังงาน เพื่อให้มีคุณสมบัติเป็น "ไฮโดรเจนสีเขียว" แหล่งกำเนิดไฟฟ้าที่ใช้สำหรับการแยกสลายด้วยไฟฟ้าจะต้องมาจากพลังงานหมุนเวียน เช่น พลังงานลม หรือพลังงานแสงอาทิตย์

อิเล็กโทรไลเซอร์มีสามประเภทหลัก:อัลคาไลน์ เมมเบรนแลกเปลี่ยนโปรตอน (PEM) และโซลิดออกไซด์ สิ่งเหล่านี้แตกต่างกันไปตามลักษณะของวัสดุอิเล็กโทรไลต์ที่ใช้ อิเล็กโตรไลเซอร์แบบอัลคาไลน์ใช้สารละลายในน้ำที่มีเกลือคล้ายอัลคาไลน์เพื่อให้เกิดการนำไฟฟ้า ในขณะที่อิเล็กโทรไลเซอร์ PEM ใช้เมมเบรนโพลีเมอร์ที่เป็นของแข็ง (อิเล็กโทรไลต์) อิเล็กโทรไลเซอร์โซลิดออกไซด์ใช้วัสดุเซรามิกแข็งเป็นอิเล็กโทรไลต์ ซึ่งช่วยให้ทำงานที่ประสิทธิภาพทางไฟฟ้าที่สูงขึ้นและอุณหภูมิที่สูงขึ้นมาก ซึ่งช่วยให้สามารถใช้ไอน้ำและความร้อนภายนอกเป็นแหล่งพลังงานแทนที่จะอาศัยไฟฟ้า ดังนั้นโซลิดออกไซด์ด้วยไฟฟ้าจึงช่วยลดต้นทุนการดำเนินงานได้อย่างมาก เนื่องจากโดยทั่วไปแล้วความร้อนจะมีราคาถูกกว่า และบางครั้งเกิดขึ้นตามธรรมชาติเป็นผลพลอยได้จากกระบวนการทางอุตสาหกรรมบางอย่าง

หลายปีก่อน ไฮโดรเจนเป็นเพียงวิธีแก้ปัญหาสำหรับการพัฒนายานพาหนะที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมเท่านั้น เนื่องจากรถยนต์ไฟฟ้าได้รับความสนใจมากขึ้น ไฮโดรเจนจึงถูกมองว่าเป็นโซลูชันสำหรับอุตสาหกรรมอื่นๆ มากขึ้นเรื่อยๆ

ความต้องการไฮโดรเจนยังคงเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง เนื่องจากการใช้งานไฮโดรเจนมีการขยายตัวในอุตสาหกรรมอุตสาหกรรมและการผลิตเพื่อวัตถุประสงค์ที่หลากหลาย รวมถึงการกลั่นน้ำมัน การผลิตเหล็ก และการผลิตปูนซีเมนต์ อย่างไรก็ตาม เมื่อความนิยมของไฮโดรเจนเพิ่มมากขึ้น ความสำคัญของไฮโดรเจนสีเขียวจึงไม่สามารถกล่าวเกินจริงได้ น่าตกใจที่ไฮโดรเจน 98% ผลิตจากเชื้อเพลิงฟอสซิลโดยไม่มีการควบคุมหรือกฎระเบียบในการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ แต่ไฮโดรเจนสีเขียวมีศักยภาพที่จะเปลี่ยนแปลงสิ่งนั้นได้ตลอดไป

ตั้งแต่ควันจากการผลิตในโรงงานเชิงพาณิชย์ไปจนถึงควันไอเสียรถยนต์ที่ใช้น้ำมันเบนซินและดีเซล การผลิตไฮโดรเจนที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมช่วยลดหรือขจัดความจำเป็นในการใช้แหล่งพลังงานเชื้อเพลิงฟอสซิลที่ปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์จำนวนมากสู่อากาศ ในอุตสาหกรรมศูนย์ข้อมูล เนื่องจากระบบจัดเก็บข้อมูลพัฒนาไฮโดรเจน จึงสามารถใช้แทนเครื่องกำเนิดไฟฟ้าสำรองที่ใช้น้ำมันดีเซลเพื่อเติมพลังงานให้กับศูนย์ข้อมูลในอนาคตได้ ผลก็คือ ประโยชน์ของไฮโดรเจนที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมีอยู่มากมาย ช่วยให้รัฐบาลและองค์กรต่างๆ สามารถสนับสนุนความมั่นคงด้านพลังงานของประเทศ อนุรักษ์เชื้อเพลิง ลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกโดยรวม และกระจายทางเลือกด้านพลังงานในการขนส่งตั้งแต่รถยนต์ไปจนถึงระบบขนส่งมวลชนที่กว้างขวาง

เทคโนโลยีไฮโดรเจนสีเขียวไม่สามารถถูกนำมาใช้ในเวลาที่ดีกว่านี้ได้ สำนักงานสารสนเทศด้านพลังงานของสหรัฐอเมริกาคาดการณ์ว่าความต้องการพลังงานทั่วโลกจะเพิ่มขึ้น 47% ภายในปี 2593 วิธีเดียวที่จะชดเชยความต้องการดังกล่าวในรูปแบบของการผลิตพลังงานน้ำมันและถ่านหินคือการใช้วิธีการที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมากขึ้น เช่น ไฮโดรเจนสีเขียว

และด้วยความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีที่ทำให้การผลิตไฮโดรเจนลดคาร์บอนลง บริษัทหลายแห่งจึงหันมาใช้การชดเชยคาร์บอนที่ใช้ประโยชน์จากไฮโดรเจนที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม เพื่อลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ และบรรลุเป้าหมาย ESG ที่ก้าวร้าว

กระบวนการสร้างไฮโดรเจนสีเขียวมีข้อดีหลายประการ สำนักงานพลังงานระหว่างประเทศ (IEA) ระบุว่าไฮโดรเจนสีเขียวช่วยประหยัดก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่ปล่อยออกมาได้ประมาณ 830 ล้านตันต่อปี เมื่อเทียบกับการผลิตก๊าซโดยใช้วิธีเชื้อเพลิงฟอสซิลแบบดั้งเดิม ซึ่งเทียบเท่ากับการปล่อยก๊าซเรือนกระจกทั้งปีจากสหราชอาณาจักรและอินโดนีเซียรวมกัน!

เช่นเดียวกับเทคโนโลยีใหม่อื่นๆ มีความท้าทายบางประการที่ต้องเอาชนะเมื่อกระแสไฮโดรเจนสีเขียวเข้าครอบงำ ประเด็นบางประการที่ต้องพิจารณา ได้แก่ ประสิทธิภาพของกระบวนการและต้นทุนการผลิตในวงกว้าง นอกเหนือจากการสร้างโซลูชันการจัดเก็บที่มีแรงดันในระยะยาว นอกจากความท้าทายแล้ว ไฮโดรเจนสีเขียวยังเป็นเทคโนโลยีใหม่ที่น่าตื่นเต้นซึ่งสามารถช่วยรักษาสมดุลของการผลิตพลังงานสีเขียวขนาดใหญ่ที่มีความจำเป็นอย่างมาก

ส่วนใหญ่ของการเปลี่ยนจากเชื้อเพลิงฟอสซิลเกี่ยวข้องกับการใช้เครื่องจักรในชีวิตประจำวันที่เราใช้ซึ่งใช้พลังงานจากน้ำมันและก๊าซ เช่น รถยนต์ และการขนส่งในท้องถิ่น และระบบทำความร้อนสำหรับบ้านเรือนในบางประเทศ เป็นต้น สำหรับผู้ที่ใช้ไฟฟ้าแล้ว เช่น คอมพิวเตอร์และเครื่องใช้ในบ้าน ไฟฟ้าจากนิวเคลียร์และพลังงานหมุนเวียน เช่น ลมและแสงอาทิตย์ กำลังเข้ามาแทนที่ถ่านหิน

แต่มีบางอุตสาหกรรมที่ต้องใช้พลังงานมากจนพลังงานหมุนเวียนแบบดั้งเดิมไม่สามารถตอบสนองความต้องการได้ นั่นเป็นปัญหา เนื่องจากอุตสาหกรรมเหล่านั้นเป็นหนึ่งในกลุ่มผู้ปล่อยก๊าซเรือนกระจกอันดับต้นๆ

ผู้เชี่ยวชาญกล่าวว่าไฮโดรเจนสีเขียวมีศักยภาพมหาศาล
“ไฟฟ้าจากแหล่งต่างๆ เช่น ลม พลังงานแสงอาทิตย์ และนิวเคลียร์ เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ของระบบพลังงานของเรา แต่ก็ไม่สามารถดำเนินการได้เพียงลำพัง และการขนส่งทางไกลและอุตสาหกรรมหนักก็เป็นแหล่งกำเนิดของการปล่อยก๊าซเรือนกระจกที่ลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกได้ยากที่สุด” นักวิเคราะห์พลังงานจากบริษัท สำนักงานพลังงานระหว่างประเทศ

“ไฮโดรเจนมีความหลากหลายเพียงพอที่จะเติมเต็มช่องว่างที่สำคัญเหล่านี้ ในการจัดเตรียมวัตถุดิบที่สำคัญสำหรับอุตสาหกรรมเคมีภัณฑ์และเหล็กกล้า หรือส่วนผสมที่สำคัญสำหรับเชื้อเพลิงคาร์บอนต่ำสำหรับเครื่องบินและเรือ” Remme กล่าวกับ CNN

ตัวอย่างเช่น การใช้งานเครื่องบินหรือเรือขนาดใหญ่ต้องใช้พลังงานมากจนแบตเตอรี่ที่ใช้กักเก็บไฟฟ้าจากแสงอาทิตย์หรือลมอาจมีขนาดใหญ่และหนักเกินไปสำหรับตัวเรือ ในทางกลับกัน ไฮโดรเจนสีเขียวจะอยู่ในรูปของเหลวและมีน้ำหนักเบากว่า จากข้อมูลของแอร์บัส ซึ่งกำลังพัฒนาเครื่องบินพาณิชย์ที่ปล่อยก๊าซเป็นศูนย์ ความหนาแน่นของพลังงานของไฮโดรเจนสีเขียวนั้นสูงกว่าเชื้อเพลิงเครื่องบินที่เราใช้ในปัจจุบันถึงสามเท่า

แม้ว่าไฮโดรเจนสีเขียวเหลวจะปล่อยคาร์บอนเป็นศูนย์ แต่ก็มีข้อจำกัดบางประการ เมื่อเผาในบรรยากาศเปิด จะปล่อยไนตรัสออกไซด์จำนวนเล็กน้อย ซึ่งเป็นก๊าซเรือนกระจกที่มีศักยภาพ อย่างไรก็ตาม หากไฮโดรเจนถูกป้อนผ่านเซลล์เชื้อเพลิง มันจะปล่อยเพียงน้ำและอากาศอุ่นเท่านั้น

เครื่องบินขนาดเล็กบางลำสามารถบินได้ด้วยเซลล์เชื้อเพลิงที่เติมไฮโดรเจน แม้ว่าเทคโนโลยีดังกล่าวจะยังไม่มีการขยายขนาดในเชิงพาณิชย์ก็ตาม

ขณะนี้ทุกคนกำลังลงมือบนดาดฟ้าเพื่อให้บรรลุเป้าหมายด้านสภาพภูมิอากาศ การเปลี่ยนแปลงด้านพลังงานจำเป็นต้องได้รับการส่งเสริมอย่างมาก ไฮโดรเจนมีส่วนสำคัญในเรื่องนี้ การทำงานร่วมกันถือเป็นสิ่งสำคัญเพื่อให้สามารถใช้ไฮโดรเจนได้สำเร็จ เช่น ช่วยลดคาร์บอนไดออกไซด์ในอุตสาหกรรม เชื้อเพลิงอิเล็กทรอนิกส์สำหรับเครื่องบิน และการใช้งานในสภาพแวดล้อมที่สร้างขึ้น แต่จำเป็นต้องมีการลงทุนและมีคำถาม

ไฮโดรเจนคืออะไร?
ไฮโดรเจนเป็นองค์ประกอบที่พบมากที่สุดในจักรวาลของเรา ภายใต้สถานการณ์ปกติ สารดังกล่าวจะเป็นก๊าซ และเราพูดถึงก๊าซไฮโดรเจน (H2) ไฮโดรเจนยังเป็นก๊าซที่เบาที่สุดที่เรารู้จัก จึงมีความหนาแน่นของพลังงานต่อหน่วยปริมาตรต่ำ (เป็นลูกบาศก์เมตร) ต่อน้ำหนัก (เป็นกิโลกรัม) ไฮโดรเจนมีความหนาแน่นของพลังงานสูงที่ 120 เมกะจูล (MJ) ต่อกิโลกรัม ซึ่งมากกว่าก๊าซธรรมชาติเกือบสามเท่า (45 MJ ต่อกิโลกรัม) ไฮโดรเจนมักถูกกดดัน อย่างไรก็ตาม การอัดก๊าซไฮโดรเจน (อัด) ต้องใช้พลังงานที่จำเป็นเช่นกัน (ประมาณ 10%)

ไฮโดรเจนสีเทาและสีน้ำเงินคืออะไร?
ไฮโดรเจนเกือบทั้งหมดที่ผลิตทั่วโลกในปัจจุบันเรียกว่า 'ไฮโดรเจนสีเทา' ปัจจุบันการผลิตเกิดขึ้นผ่านการปฏิรูปมีเทนด้วยไอน้ำ (SMR) ที่นี่ไอน้ำแรงดันสูง (H2O) ทำปฏิกิริยากับก๊าซธรรมชาติ (CH4) ทำให้เกิดไฮโดรเจน (H2) และก๊าซเรือนกระจก CO2 ในเนเธอร์แลนด์ มีการผลิต H2 ประมาณ 0.8 ล้านตันด้วยวิธีนี้ โดยใช้ก๊าซธรรมชาติสี่พันล้านลูกบาศก์เมตรและสร้างการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ 12.5 ล้านตัน
คำว่า 'ไฮโดรเจนสีน้ำเงิน' หรือ 'ไฮโดรเจนคาร์บอนต่ำ' ถูกใช้เมื่อ CO2 ที่ปล่อยออกมาในกระบวนการผลิตไฮโดรเจนสีเทาถูกดักจับและจัดเก็บเป็นส่วนใหญ่ (80-90%) สิ่งนี้เรียกอีกอย่างว่า CCS: Carbon Capture & Storage สิ่งนี้อาจเกิดขึ้นได้ในแหล่งก๊าซว่างเปล่าใต้ทะเลเหนือ ไม่มีที่ไหนในโลกอีกแล้วที่มีการผลิตไฮโดรเจนสีน้ำเงินในปริมาณมาก

ไฮโดรเจนสีเขียวคืออะไร?
ไฮโดรเจนสีเขียวหรือที่เรียกว่า 'ไฮโดรเจนหมุนเวียน' คือไฮโดรเจนที่ผลิตด้วยพลังงานที่ยั่งยืน ที่รู้จักกันดีที่สุดคืออิเล็กโทรไลซิส ซึ่งน้ำ (H2O) จะถูกแบ่งออกเป็นไฮโดรเจน (H2) และออกซิเจน (O2) ด้วยกระแสไฟฟ้าสีเขียว หน่วยงานจำนวนมากในเนเธอร์แลนด์กำลังทดลองใช้อิเล็กโทรไลเซอร์ขนาดเมกะวัตต์เหล่านี้ ไฮโดรเจนยังถูกปล่อยออกมาในระหว่างการแปรสภาพเป็นแก๊สชีวมวลที่อุณหภูมิสูง

ไฮโดรเจนเทอร์ควอยซ์คืออะไร?
ไฮโดรเจนที่ผลิตจากก๊าซธรรมชาติโดยใช้สิ่งที่เรียกว่าเทคโนโลยีไพโรไลซิสโลหะหลอมเหลว เรียกว่า 'ไฮโดรเจนเทอร์ควอยซ์' หรือ 'ไฮโดรเจนคาร์บอนต่ำ' ก๊าซธรรมชาติจะถูกส่งผ่านโลหะหลอมเหลวที่ปล่อยก๊าซไฮโดรเจนและคาร์บอนที่เป็นของแข็งออกมา อย่างหลังสามารถนำไปใช้ประโยชน์ได้ เช่น ยางรถยนต์ เป็นต้น เทคโนโลยีนี้ยังอยู่ในขั้นตอนห้องปฏิบัติการ และจะใช้เวลาอย่างน้อยสิบปีกว่าที่โรงงานนำร่องแห่งแรกจะเกิดขึ้นจริง

อะไรคือความแตกต่างพื้นฐานเพิ่มเติมระหว่างสีน้ำเงินและสีเขียว?
นอกจากวิธีการผลิตแล้ว ยังมีข้อแตกต่างที่สำคัญอื่นๆ อีกหลายประการ:
มีเพียงไฮโดรเจนสีเขียวที่ผลิตผ่านอิเล็กโทรไลซิสเท่านั้นที่ทำให้มั่นใจได้ว่าไฟฟ้าที่ยั่งยืนปริมาณมากที่ผลิตในทะเลและบนบกสามารถบูรณาการเข้ากับระบบพลังงานของเราได้อย่างเหมาะสม มีเพียงอิเล็กโทรไลซิสเท่านั้นที่สามารถแปลงไฟฟ้าเป็นไฮโดรเจนได้อย่างยืดหยุ่น (ตามความต้องการ) แล้วจึงเก็บไว้
นอกจากนี้ การพัฒนาระบบอิเล็กโตรลิซิสขนาดใหญ่จะช่วยตอบสนองความต้องการไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้น และกระตุ้นการเติบโตของพลังงานที่ยั่งยืน
นอกจากนี้ยังมีความแตกต่างในด้านคุณภาพ ไฮโดรเจนสีเขียวมีความบริสุทธิ์ในระดับที่สูงกว่าและสามารถใช้ได้ทันที เช่น ในเซลล์เชื้อเพลิงของยานพาหนะ ไฮโดรเจนสีน้ำเงินมีระดับความบริสุทธิ์ต่ำกว่า ซึ่งเพียงพอสำหรับการใช้งานในอุตสาหกรรม
การผลิตไฮโดรเจนสีน้ำเงินเป็นวิธีการหนึ่งในการ 'ลดคาร์บอน' ของอุตสาหกรรม เช่น ลดคาร์บอนไดออกไซด์ในวงกว้างและด้วยต้นทุนที่ค่อนข้างต่ำ

ไฮโดรเจนสีขาวจากดิน แหล่งพลังงานสะอาดแห่งอนาคต?
เรารู้จักไฮโดรเจนสีเทา น้ำเงิน และเขียวแล้ว แต่ขณะนี้ปรากฏว่ามีไฮโดรเจนสีขาวหรือไฮโดรเจนธรรมชาติอยู่ด้วย ที่มาจากดินเช่นเดียวกับก๊าซธรรมชาติ เมื่อไฮโดรเจนถูกเผาด้วยออกซิเจน จะมีเพียงน้ำเท่านั้นที่ถูกปล่อยออกมา ไฮโดรเจนสีขาวเป็นไฮโดรเจนธรรมชาติจากใต้ผิวดินที่มีศักยภาพที่จะกลายเป็นแหล่งพลังงานที่สำคัญในอนาคตหากผลิตจากกระแสไฟฟ้าด้วยพลังงานลมหรือพลังงานแสงอาทิตย์ (สีเขียว)
มันไม่ได้ทำจากเถ้าธรรมชาติหรือถ่านหิน (สีเทา) และไม่ได้เกิดจากการดักจับ CO2 (สีน้ำเงิน) ในครั้งแรกด้วยซ้ำ ก๊าซส่วนใหญ่ใช้ในกระบวนการให้ความร้อนในอุตสาหกรรมเคมีและในการผลิตเหล็กและปุ๋ย ในการเปลี่ยนจากฟอสซิลมาเป็นพลังงานสีเขียว มันสามารถทำหน้าที่เป็นตัวกักเก็บไฟฟ้าในช่วงเวลาที่ไม่มีแสงแดดและลม

ไฮโดรเจนมีบทบาทอย่างไรในการเปลี่ยนแปลงพลังงาน
ในพลังงานผสมของเราในปัจจุบัน ประมาณ 20% จัดหามาในรูปของไฟฟ้า และ 80% ในรูปของก๊าซธรรมชาติหรือเชื้อเพลิงฟอสซิลเหลว (น้ำมันเบนซิน ดีเซล) เป้าหมายด้านสภาพภูมิอากาศของเราจะเปลี่ยนแปลงสถานการณ์นี้อย่างมากในอนาคตอันใกล้นี้ สัดส่วนการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานลมและพลังงานแสงอาทิตย์จะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว สำหรับการใช้งานหลายอย่าง เช่น การขนส่งหนัก กระบวนการที่อุณหภูมิสูงในอุตสาหกรรมและการบิน โซลูชันทางไฟฟ้าที่ดียังขาดอยู่และยังมีความต้องการก๊าซที่ยั่งยืน ไฮโดรเจนสามารถมีบทบาทที่เป็นประโยชน์ได้ที่นี่ นอกจากนี้ ไฮโดรเจนยังมีความสำคัญในรูปแบบของพื้นที่กักเก็บขนาดใหญ่สำหรับช่วงเวลาที่ไม่มีลมและมีเมฆมาก

ประเทศใดบ้างที่ทำงานเกี่ยวกับไฮโดรเจนด้วย?
ประเทศต่างๆ เช่น นอร์เวย์ ออสเตรเลีย โมร็อกโก ชิลี ซาอุดิอาระเบีย จีน และญี่ปุ่น ต่างกระตือรือร้นอย่างมากกับไฮโดรเจนที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม สาเหตุหลักมาจากพลังงานทดแทนราคาถูกจากลม พลังงานแสงอาทิตย์ หรือพลังน้ำ เพื่อผลิตไฮโดรเจนที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม (มีศักยภาพ) อยู่เป็นจำนวนมาก ข้อยกเว้นคือญี่ปุ่น ซึ่งส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับการนำเข้าเพื่อการจัดหาพลังงาน และได้พัฒนากลยุทธ์ในการนำเข้าไฮโดรเจน (สีเขียว) ในวงกว้าง บทบาทสำคัญอยู่ที่การพัฒนาเทคโนโลยี เนเธอร์แลนด์อยู่ในตำแหน่งที่ดี ส่วนหนึ่งต้องขอบคุณความรู้ของเราเกี่ยวกับเทคโนโลยีก๊าซและอิเล็กโทรไลซิส ศักยภาพที่ยอดเยี่ยมสำหรับพลังงานลมในทะเลเหนือ และอุตสาหกรรมที่ใช้พลังงานเข้มข้นซึ่งจำเป็นต้องให้คำมั่นสัญญาอย่างแข็งแกร่งต่อความยั่งยืน

เราจะใช้ไฮโดรเจนเพื่ออะไร?
ไฮโดรเจนมีความสำคัญอย่างยิ่งต่ออุตสาหกรรมกระบวนการ ปัจจุบันส่วนใหญ่ใช้สำหรับการผลิตปุ๋ย แต่ในอนาคตยังสามารถนำไปใช้กับกระบวนการที่อุณหภูมิสูง เช่น การผลิตเหล็ก ซึ่งปัจจุบันใช้ก๊าซธรรมชาติหรือถ่านหิน นอกจากนี้ ไฮโดรเจนจะมีบทบาทในการคมนาคม เช่น สำหรับรถโดยสารระหว่างเมืองที่ต้องครอบคลุมระยะทางที่ไกลกว่า และที่ซึ่งการขับขี่ด้วยไฟฟ้าไม่ใช่วิธีแก้ปัญหา

ไฮโดรเจนมีความหมายต่อพลเมืองอย่างไร?
ในระยะสั้นจะไม่ปรากฏให้เห็นมากนัก ตัวอย่างเช่น การใช้ไฮโดรเจนในบ้านเรือนจะเกินกำหนดชำระเป็นเวลานานหากเกิดเหตุการณ์เช่นนี้ขึ้น สำหรับบ้านส่วนใหญ่ โครงข่ายความร้อนรวมหรือปั๊มความร้อนไฟฟ้าเป็นทางออกที่ดีกว่า ในการจราจร จำนวนรถยนต์ไฮโดรเจน (ปัจจุบันน้อยกว่าร้อย) และจำนวนสถานีเติมไฮโดรเจน (ในปี 2561: 3) จะค่อยๆ เพิ่มขึ้น

มีความเสี่ยงอะไรบ้าง?
ไฮโดรเจนเป็นก๊าซที่เบามาก มีความไวไฟสูง และใช้ในการเคลื่อนที่ภายใต้แรงกดดันสูงถึง 700 บาร์ เช่นเดียวกับก๊าซอื่นๆ สิ่งสำคัญคือต้องจัดการด้วยความระมัดระวังในระหว่างการผลิต การขนส่ง และการใช้งาน และปล่อยให้เป็นหน้าที่ของบริษัทมืออาชีพเท่านั้น หากจะใช้ไฮโดรเจนในท่อส่งก๊าซที่มีอยู่ สิ่งสำคัญคือต้องตรวจสอบเพิ่มเติมว่า 'พฤติกรรม' ของไฮโดรเจนในทางปฏิบัติเป็นอย่างไร ไฮโดรเจนมีน้ำหนักเบากว่าก๊าซธรรมชาติและสามารถหลุดออกจากวาล์วและซีลได้ง่ายกว่า

TNO กำลังทำอะไรในแง่ของการวิจัยไฮโดรเจน
TNO เป็นองค์กรอิสระที่ดำเนินการวิจัยประยุกต์ที่ล้ำหน้า การวิจัยเกี่ยวกับไฮโดรเจนมุ่งเน้นไปที่การผลิต โครงสร้างพื้นฐาน และการประยุกต์ (การแปลงสภาพและการใช้งานปลายทาง) ในปี 2020 TNO ได้ดำเนินโครงการมากกว่า 50 โครงการที่เกี่ยวข้องกับหัวข้อเหล่านี้ ลิงค์ไปยังโครงการต่างๆ เหล่านี้มีอยู่ด้านล่าง (ข้อ 15)

การพัฒนาไฮโดรเจนสีเขียวมีการพัฒนาไปไกลแค่ไหน?
โครงการอิเล็กโทรลิซิสประมาณ 230 โครงการเริ่มดำเนินการระหว่างปี 2543 ถึง 2561 โดยมีกำลังการผลิตรวมประมาณ 100 เมกะวัตต์ (ที่มา: IEA 2019, อนาคตของไฮโดรเจน) ในปี 2020 กำลังการผลิตติดตั้งทั่วโลกอยู่ที่ 200 MW และประมาณ 2,400 MW ภายในสิ้นปี 2023 ตัวเลขเหล่านี้แสดงให้เห็นว่าเราเพิ่งเริ่มต้นเท่านั้น และเราจำเป็นต้องพัฒนาห่วงโซ่อุปทานใหม่ทั้งหมด
เราต้องการบริษัทใหม่ ซัพพลายเออร์รายใหม่ และผู้ผลิตรายใหม่เพื่อพัฒนาวัสดุและส่วนประกอบสำหรับระบบอิเล็กโทรไลซิสที่ใหญ่ขึ้นและเจเนอเรชั่นถัดไป นี่เป็นโอกาสทองสำหรับอุตสาหกรรมเทคโนโลยีขั้นสูงของเนเธอร์แลนด์ เป้าหมายของสหภาพยุโรปคือการติดตั้งกำลังการผลิตไฟฟ้า 40 GW ในสหภาพภายในปี 2573 และอีก 40 GW ในแอฟริกาเหนือ การบรรลุเป้าหมายนี้จะทำให้เราต้องเร่งพัฒนาทั้งนวัตกรรมทางเทคโนโลยีและโครงการที่เกิดขึ้นจริง

อะไรคือความท้าทายทางเทคนิคที่ใหญ่ที่สุดที่เกิดจากกระแสไฟฟ้า?
ในแง่ของการแยกน้ำด้วยไฟฟ้า ปัจจุบันมีเทคโนโลยีสี่ประเภทให้เลือก (AEM, SOE, PEM และอัลคาไลน์) โดยแต่ละเทคโนโลยีมีข้อดี ข้อเสีย และระดับความสมบูรณ์เฉพาะ ดูวิดีโอของเราเกี่ยวกับการผลิตไฮโดรเจนโดยใช้กระแสไฟฟ้า(opens in a new window or tab) (อ้างอิงถึงเว็บไซต์อื่น) สำหรับเทคโนโลยีทั้งสี่นี้ ความท้าทายด้านการวิจัยหลักสามประการ ได้แก่:
เพื่อลดรายจ่ายฝ่ายทุนที่เกี่ยวข้องกับระบบ
เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพของระบบ
เพื่อเอาชนะอุปสรรคในการผลิตขนาดใหญ่ เพื่อให้บรรลุกำลังการผลิตอิเล็กโทรไลเซอร์ทั่วโลกประจำปีที่ 30 GW ภายในปี 2573

สินค้ามีจำหน่ายในทุกภูมิภาคของจีนและส่งออกไปประเทศต่างๆทั่วโลก มีจำหน่ายในกว่า 20 ประเทศและภูมิภาค รวมถึงสหรัฐอเมริกา เยอรมนี โมร็อกโก เคนยา ซาอุดีอาระเบีย เวียดนาม แอลจีเรีย อินเดีย แทนซาเนีย และไต้หวัน ประสบความสำเร็จในการให้บริการแก่องค์กรที่มีชื่อเสียง เช่น China Aerospace, PetroChina, China Nuclear Group, BYD, Jiuli Specialty, Tony Electronics, Zheng Energy Group และองค์กรที่มีชื่อเสียงอื่น ๆ มีสถานีเติมไฮโดรเจนไฮโดรเจนสีเขียวหลายแห่ง เช่น อู่หลานชาบู ไหโข่ว ไห่หนาน ไห่หนาน ไหโข่ว คุนหมิง มณฑลยูนนาน ฯลฯ ที่ให้บริการโครงการผลิตไฮโดรเจนและสีเขียว