posttoday

สู่อีกระดับของพลังงานสะอาด เครื่องบินพลังไฮโดรเจน

12 กรกฎาคม 2565

พลังงานสะอาดถือเป็นหนึ่งในทิศทางการพัฒนาสำคัญที่ทั่วโลกกำลังมุ่งไป หนึ่งในแนวทางดังกล่าวคือพลังงานไฮโดรเจนที่หลายชาติให้ความสนใจและเริ่มส่งเสริมการพัฒนา ล่าสุดมีการนำไปติดตั้งบนเครื่องบินเพื่อยกระดับอุตสาหกรรมการบินให้เข้าสู่พลังงานสะอาดไปอีกขั้น

ปัจจุบันพลังงานทดแทนคือหัวข้อที่ผู้คนพากันให้ความสนใจ ด้วยภาวะโลกร้อนและความเปลี่ยนแปลงทางภูมิอากาศเป็นชนวนสำคัญ ทุกบริษัทและสัญชาติจึงพากันตื่นตัวทยอยปรับเปลี่ยนรูปแบบดำเนินธุรกิจ หันหน้าเข้าสู่การใช้งานพลังสะอาดเพื่อลดผลกระทบต่อธรรมชาติและสิ่งแวดล้อม

 

          หลายบริษัทต่างให้ความสนใจในพลังงานไฟฟ้าจากแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน ด้วยการบุกเบิกจากบริษัท Tesla ช่วยให้เทคโนโลยีนี้ได้การยอมรับจากผู้คน แต่ขณะเดียวกันธุรกิจบางภาคส่วนเองก็รู้สึกว่าพลังงานไฟฟ้าไม่ตอบโจทย์ จึงเริ่มมีผู้คนมองหาตัวเลือกพลังงานทดแทนอื่นมาใช้งาน

 

          นำไปสู่การใช้งาน ไฮโดรเจน เป็นเชื้อเพลิงในการผลิตพลังงาน

 

สู่อีกระดับของพลังงานสะอาด เครื่องบินพลังไฮโดรเจน

ไฮโดรเจน อีกหนึ่งพลังงานสะอาดที่น่าสนใจ

 

          ไฮโดรเจน หนึ่งในธาตุเบาและมีจำนวนมากที่สุดในโลกจนหาได้ทั่วไป ถูกใช้งานแพร่หลายในอุตสาหกรรมปิโตรเลียม คุณสมบัติของธาตุชนิดนี้คือ ไร้สี ไร้กลิ่น ติดไฟง่าย ความสะอาดสูง และไม่เป็นพิษ จึงมักถูกนำมาใช้งานในหลากหลายอุตสาหกรรม และล่าสุดคือการเป็นอีกหนึ่งตัวเลือกในพลังงานสะอาด

 

           จุดเด่นในการนำไฮโดรเจนมาเป็นพลังงานคือ เมื่อถูกเผาไหม้สิ่งที่เกิดขึ้นจะมีเพียงน้ำและออกซิเจนเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม ไม่ก่อให้เกิดฝุ่นละออง มีคุณสมบัติในการให้พลังงานสูงกว่าเชื้อเพลิงชนิดอื่น รวมถึงสามารถใช้ผลิตกระแสไฟฟ้าเพื่อป้อนเข้าเซลล์เชื้อเพลิงอีกด้วย

 

          แม้เต็มไปด้วยข้อดีมากมายอีกทั้งเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมสูง แต่การที่มันไม่แพร่หลายเป็นวงกว้างย่อมมีสาเหตุ พลังงานไฮโดรเจนแม้จะมีอัตราการสร้างพลังงานสูงแต่มีข้อจำกัดในหลายด้าน ได้แก่

  •           ยากในการจัดเก็บและขนส่ง ด้วยพื้นฐานของไฮโดรเจนมีขนาดเล็ก น้ำหนักเบา และมีฤทธิ์กัดกร่อน จำเป็นต้องสร้างอุปกรณ์หรือโครงสร้างพื้นฐานเฉพาะทางขึ้นมารองรับ

 

  •           ต้นทุนการผลิตสูง ด้วยการใช้งานไฮโดรเจนจำเป็นต้องใช้เครื่องมือแยกน้ำออกเป็นออกซิเจนและไฮโดรเจนเสียก่อน มูลค่าของเครื่องมือค่อนข้างสูงและเป็นอุปสรรคสำคัญในการใช้งาน

 

  •           กรรมวิธีการผลิตซับซ้อน แม้จะมีคุณสมบัติทางพลังงานสูง แต่การนำไฮโดรเจนมาใช้เป็นเชื้อเพลิง จำเป็นต้องใช้เครื่องมือที่แตกต่างและมีกรรมวิธีซับซ้อนกว่าก๊าซชนิดอื่นมากเช่นกัน

 

ด้วยเหตุนี้เองการนำไฮโดรเจนมาเป็นเชื้อเพลิงจึงไม่ได้รับความนิยมหรือพูดถึงในอดีต แต่เมื่อโลกเข้าสู่ยุคพลังงานทดแทนไฮโดรเจนจึงเริ่มได้รับความสนใจ หลายคนมองว่าการใช้งานเพื่อเป็นเชื้อเพลิงก็เป็นตัวเลือกที่ดี เพราะหากทำสำเร็จปัญหาขาดแคลนพลังงานจะถูกแก้ได้ถาวร

 

          ปัจจุบันหลายประเทศต่างเล็งเห็นความสำคัญในการพัฒนาเทคโนโลยีนี้เช่นกัน ตั้งแต่สหรัฐฯที่มีการปลดระวางโรงไฟฟ้าฐานหินในลอสแองเจลิส เพื่อเปลี่ยนมาสร้างโรงไฟฟ้าพลังงานสะอาดในยูทาห์แทน โดยขั้นแรกจะเป็นการใช้งานก๊าซธรรมชาติซึ่งเปิดดำเนินงานในปี 2025 และจะเปลี่ยนผ่านมาใช้ไฮโดรเจนโดยสมบูรณ์ในปี 2045

 

          ในจีนก็ริเริ่มมีการสร้างโรงไฟฟ้าพลังงานไฮโดรเจนขนาด 62 กิกะวัตถ์ โดยมีเป้าหมายให้ใช้งานได้ในปี 2025 หรือแม้แต่ประเทศญี่ปุ่น บริษัทโตโยต้าผู้ผลิตรถยนต์รายสำคัญเอง ก็เริ่มแนวคิดในการสร้างตลับเชื้อเพลิงที่รองรับพลังงานไฮโดรเจน เพื่อนำไปใช้งานภายในเมือง Woven City เมืองอัจฉริยะแห่งอนาคต หนึ่งในโครงการใหญ่ของทางบริษัท

 

          และอีกหนึ่งแนวคิดที่เกิดขึ้นคือการผลักดันเครื่องบินพลังงานไฮโดรเจนให้ใช้งานได้จริง

 

สู่อีกระดับของพลังงานสะอาด เครื่องบินพลังไฮโดรเจน

 

 

 

          เครื่องบินพลังงานไฮโดรเจน สู่อุตสาหกรรมการบินไร้มลพิษ

 

          ผลงานนี้เกิดจากความร่วมมือชองบริษัท Otto Aviation และ  ZeroAvia ในการติดตั้งเครื่องยนต์ ZA600 ทำให้เครื่องบินโดยสารขนาดเล็ก Celera 500L สามารถขับเคลื่อนได้ด้วยพลังงานไฮโรเจน จนกลายเป็นเครื่องบินเชิงพาณิชย์พลังงานสะอาดที่สามารถใช้งานได้จริง

 

          เดิมเครื่องบิน Celera 500L เป็นเครื่องบินโดยสารขนาดเล็กที่มีความจุผู้โดยสารสูงสุดเพียง 6 ที่นั่ง แต่มีข้อดีคือมันถูกออกแบบมาให้ประหยัดพลังงานเป็นพิเศษ ด้วยขนาดเพรียวเล็กและการออกแบบจากวิศวกร ทำให้แต่ละเที่ยวบินสามารถลดการใช้เชื้อเพลิงเมื่อเทียบกับเครื่องบินทั่วไปได้มากถึง 80% จนถูกเรียกว่าเครื่องบินที่ประหยัดพลังงานมากที่สุดในโลก

 

          การทดสอบยังคงอยู่ในระยะที่หนึ่งซึ่งผลลัพธ์ออกมาเป็นที่น่าพอใจ ตัวเครื่องสามารถทำการบินได้อย่างราบรื่นแม้จะมีการบินติดต่อกันเป็นเวลานาน สามารถเร่งระดับความเร็วไปถึง 460 กิโลเมตร/ชั่วโมง เช่นเดียวกับระดับความสูงไปถึง 15,000 เมตร ซึ่งถือเป็นขีดความจำกัดสูงสุดของตัวเครื่อง เป็นเครื่องบินพลังงานสะอาดที่สามารถใช้งานได้จริงในปัจจุบัน

 

          แน่นอนว่าการทดสอบนี้ยังคงอยู่ในขั้นต้นจำเป็นต้อได้รับการพัฒนาอีกหลายด้าน เพื่อเพิ่มขีดความสามารถและประสิทธิภาพทางการบิน แต่อย่างน้อย Celera 500L ก็นับเป็นจุดเริ่มต้นที่ดีสำหรับการต่อยอดพลังงานสะอาดในอุตสาหกรรมการบิน เพื่อการเปลี่ยนผ่านมาสู่พลังงานสะอาด สอดคล้องกับกฎหมาย Fit for 55 ที่บังคับสายการบินให้ลดการปล่อยมลพิษลง 55% ภายในปี 2030

 

          โดย Celera 500L จะเข้าสู่สายการผลิตเพื่อวางจำหน่ายภายในปี 2025 ขั้นต่อไปคือการพัฒนาศักยภาพทั้งในด้านความเร็วและความสูงในการบิน จนถึงจำนวนความจุของตัวเครื่อง เพื่อให้สามารถรองรับการบินหลายรูปแบบรวมถึงจำนวนลูกค้าที่มากขึ้น

 

          ทางบริษัท Otto คาดว่าเครื่องบินพลังงานไฮโดรเจนจะพร้อมเปิดตัวสู่ตลาดเต็มรูปแบบภายในปี 2027

 

 

          ฟังดูน่าตื่นตาแต่แน่นอนว่ากระบวนการทั้งหมดยังอยู่ในขั้นทดลอง แม้จะประสบความสำเร็จในการสร้างและพร้อมเข้าสู่สายการผลิต แต่ต้องไม่ลืมว่านี่เป็นเครื่องบินโดยสารขนาดเล็ก ยังห่างไกลในการรองรับผู้โดยสารเต็มรูปแบบด้วยข้อจำกัดด้านการจัดเก็บเชื้อเพลิงสำหรับพลังงานสะอาดยังคงเป็นปัญหา และคงต้องใช้เวลาอีกพักหนึ่งจึงจะแก้ไขได้สำเร็จ

 

          แต่น่าดูชมเช่นกันว่าเมื่อบรรดาอุตสาหกรรมการบินต้องปรับตัวขนานใหญ่ จะเกิดการเปลี่ยนแปลงต่อวงการการบินแค่ไหน ส่งผลกระทบเช่นไรในภาคการท่องเที่ยว รวมถึงสายการบินในประเทศไทยมีแผนในการปรับตัวรองรับมาตรการด้านสิ่งแวดล้อมเพียงไร

 

          เป็นเรื่องที่ต้องติดตามต่อไปว่าในอนาคตเครื่องบินพลังงานสะอาดจะเข้ามาพลิกโฉมหน้าโลกนี้แบบไหน

 

 

 

          ที่มา

 

          https://www.energytimeonline.com/content/7597/hydrogen-energy-%E0%B8%9E%E0%B8%A5%E0%B8%B1%E0%B8%87%E0%B8%87%E0%B8%B2%E0%B8%99%E0%B9%81%E0%B8%AB%E0%B9%88%E0%B8%87%E0%B8%AD%E0%B8%99%E0%B8%B2%E0%B8%84%E0%B8%95

 

          https://interestingengineering.com/toyota-cartridgen-portable-hydrogen

 

          https://interestingengineering.com/hydro-energy-storage-china-green

 

          https://interestingengineering.com/hydrogen-power-fuel-efficient