Water-Powered Cars & Hydrogen Internal Combustion Engine Vehicles : HICEVs
“….คาดหมายได้ว่า ภายในปี 2593 โลกของพลังงาน Energy World จะดูแตกต่างไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิง .. ความต้องการพลังงานทั่วโลกจะลดลงน้อยกว่าในปัจจุบันประมาณ 8% แต่จะกลับสามารถรองรับขนาดระบบเศรษฐกิจโลกได้มากกว่า 2 เท่า และประชากรที่เพิ่มขึ้นได้อย่างยอดเยี่ยมอีกด้วย …”
เครื่องยนต์เผาไหม้ภายใน Internal Combustion Engines : ICEs คือ กำลังสำคัญในการขับเคลื่อนระบบเศรษฐกิจ และสังคมของมนุษยชาติมาโดยตลอดอย่างยาวนานกว่าศตวรรษ ตั้งแต่ยุคอุตสาหกรรมมาจนถึงปัจจุบัน ..
อย่างไรก็ตาม เมื่อยุคของ เศรษฐกิจพลังงานสะอาด Green Energy Economy ที่ขับเคลื่อนด้วยแหล่งพลังงานทางเลือก พลังงานทดแทน และพลังงานหมุนเวียน Renewable Energy มาถึง เครื่องยนต์สันดาปภายใน Internal Combustion Engines : ICEs สำหรับงานหนักเหล่านี้ จะยังคงแสดงบทบาทสำคัญในระบบเศรษฐกิจ และสังคมของมนุษยชาติสำหรับอนาคตจากนี้ต่อไปได้ จะต้องนำไฮโดรเจนสีเขียว Green Hydrogen : H2, เชื้อเพลิงจากชีวมวล Biomass-Based Fuels, แอมโมเนียสีเขียว Green Ammonia : NH3 และ/หรือ เชื้อเพลิงและก๊าซสังเคราะห์ Synthetic Fuels & Gas ด้วย Power-to-X Technology ไปจุดระเบิดในห้องเผาไหม้ของเครื่องยนต์เหล่านี้เท่านั้น เพื่อแทนที่เชื้อเพลิงฟอสซิลแบบเดิม Conventional Fossil Fuels และทำให้พวกมันทำงานได้อย่างยอดเยี่ยมต่อเนื่องได้ต่อไป ..
การค่อยๆ ปรากฏตัวขึ้นของรถยนต์ที่ใช้น้ำเป็นเชื้อเพลิง Water-Fuelled Car คือ ยานยนต์ที่ได้พลังงานมาจากน้ำโดยตรง หรือทางอ้อมตามสมมุติฐาน .. แม้ว่า รถยนต์ที่ใช้เชื้อเพลิงน้ำ Water-Fuelled Car หลากรูปแบบได้รับสิทธิบัตรระหว่างประเทศก็ตาม แต่อย่างไรก็ตาม บทความในหนังสือพิมพ์ และนิตยสารวิทยาศาสตร์ยอดนิยม การรายงานข่าวโทรทัศน์ท้องถิ่น และเว็บไซต์ต่างๆ มากมาย มีการอ้างสิทธิ์ในอุปกรณ์เหล่านี้ ซึ่งในบางกรณีถูกพบว่าเป็นวิทยาศาสตร์เทียม และเชื่อมโยงกับการฉ้อโกงการลงทุน จึงต้องระมัดระวังให้มากสำหรับการตัดสินใจลงทุน ..
น้ำ Water : H2O นั้น มิใช่น้ำมันเบนซิน Gasoline พวกมันไม่สามารถเผาไหม้ได้ แต่โมเลกุลของน้ำ อุดมไปด้วย ไฮโดรเจนสีเขียว Green Hydrogen : H2 ด้วยส่วนผสม 2 ใน 3 ส่วนในโมเลกุลของน้ำ Water : H2O ซึ่งไฮโดรเจนสีเขียว Green Hydrogen : H2 ที่ถูกดึงออกจากน้ำมาใช้นั้น เผาไหม้ได้ และมีพลังงานจำเพาะ Specific Energy สูงที่สุดในตารางธาตุ รวมทั้ง เมื่อเปรียบเทียบกับลิเธี่ยมไอออนแบตเตอรี่ Lithium-Ion Battery แล้ว พบว่า ไฮโดรเจน Hydrogen : H2 มีพลังงานจำเพาะ Specific Energy สูงกว่าลิเธี่ยมไอออนแบตเตอรี่ Lithium-Ion Battery อยู่ถึง 236 เท่า ..
น้ำ Water : H2O ถูกออกซิไดซ์ไฮโดรเจนอย่างสมบูรณ์ Fully Oxidized Hydrogen .. ไฮโดรเจน Hydrogen : H2 นั้น คือ สารที่มีพลังงานสูงยิ่ง และติดไฟได้ แต่พลังงานที่เป็นประโยชน์จะถูกปล่อยออกมาเมื่อมีน้ำเกิดขึ้น .. น้ำ Water จะไม่เผาไหม้โดยตรง .. กระบวนการอิเล็กโทรไลซิส Process of Electrolysis สามารถแยกน้ำออกเป็นไฮโดรเจน Hydrogen : H2 และออกซิเจน Oxygen : O2 ได้ แต่จะต้องใช้พลังงานที่มากพอในการแยกโมเลกุลของน้ำออกจากกัน Take Apart A Water Molecule เหมือนกับที่ปล่อยคายพลังงานออกมา เมื่อไฮโดรเจนถูกออกซิไดซ์ Hydrogen was Oxidized เพื่อสร้างน้ำ ..
ด้วยความเป็นจริงในทางปฏิบัตินั้น พลังงานบางส่วนจะสูญเสียไปในการแปลงน้ำ Water ให้เป็นไฮโดรเจน Hydrogen: H2 แล้วจึงเผาไฮโดรเจน Burning the Hydrogen เนื่องจากความร้อนเหลือทิ้งบางส่วนจะถูกสร้างขึ้นในการแปลงเสมอ .. ทั้งนี้ เนื่องจาก ตามกฎทางฟิสิกส์ Laws of Physics ที่ยอมรับในปัจจุบันนั้น เป็นไปไม่ได้ที่จะดึงพลังงานเคมีออกจากน้ำเพียงอย่างเดียวได้ เนื่องจากเพลาขับที่หมุนจากการเผาไหม้ของไฮโดรเจน ไม่เพียงพอสำหรับการชาร์จประจุให้กับชุดแบตเตอรี่ที่จ่ายกำลังไฟฟ้าในการแยกน้ำบนตัวรถได้ ทำให้ความจุกำลังไฟฟ้าในชุดแบตเตอรี่ค่อยๆ ลดลงเรื่อยๆ ตามระยะทางที่เคลื่อนไป ..
ดังนั้น รถยนต์ที่ใช้น้ำเป็นเชื้อเพลิง Water-Fuelled Car จะต้องมีแหล่งพลังงาน Energy Sources รูปแบบใดรูปแบบหนึ่ง เช่น Water Fuel Generator หรือ HHO Kit เชื่อมต่อกับชุดแบตเตอรี่ Battery Packs ติดตั้งบนตัวรถเพิ่มเติมมาพร้อมด้วยเพื่อนำพลังงานส่วนที่ขาดไปมาใช้ในการแยกน้ำอย่างเพียงพอสำหรับดึงไฮโดรเจน Hydrogen : H2 และออกซิเจน Oxygen : O2 มาจุดระเบิดในเครื่องยนต์เผาไหม้ภายใน Internal Combustion Engines : ICEs อย่างต่อเนื่องยาวนานสำหรับงานหนักด้วยระยะทางไกลตามความต้องการของผู้ใช้งาน หรือเมื่อถึงจุดที่จะต้องเข้ารับบริการเพิ่มเติม เช่น การเติมน้ำ และชาร์จชุดแบตเตอรี่ที่ใช้แยกน้ำให้เต็ม เป็นต้น นั่นเอง ..
รถยนต์ไฮโดรเจน Hydrogen Cars ถึงแม้ว่า พวกมันมักจะรวมองค์ประกอบบางอย่างที่เหมือนกันเข้าไว้ด้วยกัน .. ในการเติมเชื้อเพลิงให้กับรถยนต์ไฮโดรเจนจากน้ำ Fuel a Hydrogen Car from Water นั้น กำลังไฟฟ้า Electricity จากแหล่งพลังงานอื่น เช่น ชุดแบตเตอรี่ Battery Packs จะถูกนำมาใช้เพื่อสร้างไฮโดรเจนโดยอิเล็กโทรลิซิส Generate Hydrogen : H2 by Electrolysis .. ไฮโดรเจน Hydrogen : H2 ที่เกิดขึ้น คือ ตัวพาพลังงาน Energy Carrier ที่สามารถขับเคลื่อนรถยนต์ได้โดยทำปฏิกิริยากับออกซิเจนจากอากาศเพื่อสร้างน้ำ .. ไม่ว่าจะผ่านการเผาไหม้ในเครื่องยนต์สันดาปภายใน Burning in Internal Combustion Engines : ICEs หรือกระตุ้นปฏิกิริยาเพื่อผลิตกระแสไฟฟ้าในเซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจน Produce Electricity in a Hydrogen Fuel Cells ..
ก่อนหน้านี้ การเพิ่มประสิทธิภาพเชื้อเพลิงไฮโดรเจน Hydrogen Fuel Enhancement โดยที่ส่วนผสมของไฮโดรเจน Hydrogen : H2 และเชื้อเพลิงไฮโดรคาร์บอนทั่วไป Conventional Hydrocarbon Fuels ถูกเผาในเครื่องยนต์สันดาปภายใน Internal Combustion Engines : ICEs ซึ่งโดยปกติแล้วจะเป็นความพยายามที่จะปรับปรุงการประหยัดน้ำมันเชื้อเพลิง Improve Fuel Economy หรือลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจก Reduce Emissions ..
จนถึงปัจจุบัน มีตัวอย่างเครื่องยนต์ที่ทำการทดสอบทดลองขับเคลื่อนด้วยการจุดระเบิดเชื้อเพลิงไฮโดรเจนในห้องเผาไหม้ได้สำเร็จแล้วอยู่มากมาย แต่โดยทั่วไปแล้วเครื่องยนต์สันดาปภายใน Internal Combustion Engines : ICEs จะพร้อมสำหรับไฮโดรเจนเชิงพาณิชย์เมื่อใดนั้น ยังตอบได้ไม่ง่าย .. ทั้งนี้ วิศวกร และผู้เชี่ยวชาญทั้งหลาย ชี้ให้เห็นชัดเจนว่า พวกมันมีความพร้อม และไม่มีปัญหาทางเทคนิคใดๆ ในการนำไฮโดรเจน Hydrogen : H2 ไปจุดระเบิดในเครื่องยนต์สันดาปภายใน ทั้งที่เป็นยานยนต์ เรือเดินสมุทร และอากาศยานพาณิชย์ขนาดใหญ่ .. อย่างไรก็ตาม รูปแบบมาตรฐานระบบจัดเก็บไฮโดรเจน Hydrogen Storage System และประเด็นเรื่องของราคา Hydrogen : H2 คือ ปัญหา และอุปสรรคหลัก ..
อนาคตอันใกล้สำหรับภาคขนส่ง Near Future Transportation Sector จากนี้ไป เป็นที่ประจักษ์ชัดเจนว่า เครื่องยนต์สันดาปไฮโดรเจน Hydrogen Combustion Engines สามารถใช้ประโยชน์จากเทคโนโลยีที่มีอยู่แล้ว และได้กลายเป็นหนึ่งในตัวเลือกสำคัญสำหรับการปล่อยมลพิษเป็นศูนย์สุทธิ Net Zero-Emissions Option .. การนำเครื่องยนต์ไฮโดรเจนสันดาปภายใน Hydrogen Internal Combustion Engines : HICEs ไปใช้งานอย่างแพร่หลายเป็นวงกว้างในภาคการขนส่ง Transportation Sector จากนี้ไปนั้น การสนับสนุนให้เกิดการขยายตัวเติบโตของโครงสร้างพื้นฐานไฮโดรเจน Hydrogen Infrastructures จากนโยบายภาครัฐ และเอกชนที่มีศักยภาพ กลายเป็นความจำเป็นสำคัญเร่งด่วนที่ขาดไม่ได้เช่นกัน ..
Water-Fuelled Cars or Water-Powered Cars รถยนต์พลังน้ำ คือ ความฝันของมนุษยชาติสำหรับยานยนต์ไฮโดรเจน Hydrogen Vehicles ที่จะใช้น้ำเป็นเชื้อเพลิง ..
การใช้คำว่า ‘รถยนต์พลังน้ำ Water-Powered Cars’ อาจทำให้เกิดความเข้าใจผิดได้ .. พลังงานที่ใช้ในการขับเคลื่อนยานพาหนะนั้น แท้จริงแล้วมาจากการเผาไหม้ของไฮโดรเจน Burning of Hydrogen : H2 ซึ่งได้มาจากการแยกโมเลกุลของน้ำด้วยกำลังไฟฟ้าออกเป็นไฮโดรเจน Hydrogen : H2 และออกซิเจน Oxygen : O2 ผ่านกระบวนการอิเล็กโทรลิซิส Electrolysis Process บนตัวถังรถ .. ในการเผาไหม้ก๊าซไฮโดรเจน H2 Gas นั้น จะทำให้เกิดไอน้ำ Water Vapor ซึ่งหมายความว่า การเผาไหม้จะสะอาดอย่างยิ่ง ซึ่งเป็นเหตุผลว่า ทำไมบริษัทผู้ผลิตรถยนต์รายใหญ่ทั้งหลายจึงยังคงมุ่งมั่นที่จะนำเทคโนโลยีที่สะอาดนี้มาใช้งานจริง ซึ่งพวกมันได้กลายเป็นที่สนใจอย่างมากต่ออุตสาหกรรมยานยนต์ Automotive Industry ไปทั่วโลก ..
อย่างไรก็ตาม รถยนต์พลังน้ำ Water-Powered Cars นั้น ยังเต็มไปด้วยข้อสงสัย และการโต้เถียงมายาวนานนับตั้งแต่มีการประดิษฐ์คิดค้นขึ้นมา .. นักวิทยาศาสตร์หลายคน ชี้ให้เห็นว่า พลังงานที่ใช้ในการแยกไฮโดรเจน Hydrogen : H2 ออกจากน้ำ Water : H2O มีมากกว่าพลังงานที่ผู้ขับขี่ได้รับกลับมาจากการเผาไหม้ของไฮโดรเจนเพื่อใช้เป็นพลังงานให้กับรถยนต์ Hydrogen Combustion to Power the Car และรับกลับมาเป็นพลังงานที่ใช้ในการแยกน้ำ Energy to Split the Water รวมทั้งยังจะต้องถูกนำไปใช้เป็นแหล่งพลังงานให้กับอุปกรณ์ไฟฟ้าบนรถยนต์อื่นๆ ได้ด้วย ..
ดังนั้น รถยนต์พลังน้ำ Water-Powered Cars จะต้องมีชุดแบตเตอรี่ Battery Packs ในลักษณะเช่นเดียวกับที่ใช้งานบนยานพาหนะไฟฟ้า Electric Vehicles : EVs แต่ขนาดอาจลดลงได้นั้น จึงถือเป็นความจำเป็นมาพร้อมด้วยเช่นกัน หมายถึง แทนที่จะเติมไฮโดรเจนเหลว Liquid Hydrogen หรือก๊าซไฮโดรเจนความดันสูง High Pressure Hydrogen Gas ที่ 700 เท่าบรรยากาศในถังจัดเก็บบนตัวรถ แต่ใช้การเติมน้ำ Water และชาร์จแบตเตอรี่ Battery Charge แทน ซึ่งน่าจะทำให้ประหยัด และปลอดภัยกว่า ..
โดยทั่วไป รถยนต์ไฮโดรเจน Hydrogen Vehicles คือ ยานพาหนะที่ใช้เชื้อเพลิงไฮโดรเจน Hydrogen Fuel เป็นพลังงานขับเคลื่อน .. ยานพาหนะไฮโดรเจน Hydrogen Vehicles ได้แก่ จรวดอวกาศที่ใช้เชื้อเพลิงไฮโดรเจน Hydrogen-Fuelled Space Rockets เช่นเดียวกับ เรือ Ships และอากาศยาน Aircrafts .. พลังขับเคลื่อน ถูกสร้างขึ้นโดยการแปลงพลังงานเคมีของไฮโดรเจนให้เป็นพลังงานกล Converting the Chemical Energy of Hydrogen to Mechanical Energy ไม่ว่าจะโดยการทำปฏิกิริยาไฮโดรเจน Hydrogen : H2 กับออกซิเจน Oxygen : O2 ในเซลล์เชื้อเพลิง Fuel Cells เพื่อให้พลังงานแก่มอเตอร์ไฟฟ้า Electric Motors หรือโดยการเผาไหม้ไฮโดรเจน Burning Hydrogen ในเครื่องยนต์สันดาปภายใน Internal Combustion Engines : ICEs โดยตรง ..
การแยกน้ำด้วยกำลังไฟฟ้า Electrolysis of Water คือ การสลายตัวของน้ำ Water : H2O ให้เป็นออกซิเจน Oxygen : O2 และก๊าซไฮโดรเจน Hydrogen: H2 Gas เนื่องจากการไหลผ่านของกระแสไฟฟ้า Passage of an Electric Current .. โดยหลักการแล้ว ต้องใช้ความต่างศักย์ไฟฟ้า 1.23 โวลต์ Volts เพื่อแยกน้ำด้วยกำลังไฟฟ้า Electrolysis of Water แต่ก็สามารถใช้แบตเตอรี่รถยนต์กรดตะกั่ว Lead Acid Batteries หรือนิกเคิลแคดเมียมแบตเตอรี่ Nickel Cadmium Battery ทั่วไป ซึ่งมีแรงดันไฟฟ้า อยู่ที่ 12-12.8 โวลต์ Volts/70-1,200 Ah หรือขนาดความจุที่ประมาณ 0.8-14.4 KWh ได้อย่างสบาย ..
เทคนิคนี้ สามารถนำไปใช้ในการผลิตก๊าซไฮโดรเจน Hydrogen : H2 Gas และก๊าซออกซิเจนที่หายใจได้ Breathable Oxygen : O2 บนตัวถังรถ .. อย่างไรก็ตาม เนื่องจากไฮโดรเจน Hydrogen : H2 เป็นสินค้าทางอุตสาหกรรมที่สำคัญ โดยวิธีการทางอุตสาหกรรมส่วนใหญ่จะผลิตไฮโดรเจน Hydrogen : H2 จากก๊าซธรรมชาติ Natural Gas ในกระบวนการปฏิรูปไอน้ำ Steam Reforming Process ซึ่งรถยนต์ไฮโดรเจน Hydrogen Vehicles จะต้องเข้าไปเติม ณ ปั๊มไฮโดรเจน หรือสถานีจัดเก็บไฮโดรเจน Hydrogen Storage Stations ..
ในปี 2564 มีรถยนต์ไฮโดรเจน Hydrogen Vehicles อย่างน้อย 2 รุ่น วางจำหน่ายต่อสาธารณะในตลาดบางแห่ง ได้แก่ Toyota Mirai ซึ่งเป็นรถยนต์ไฟฟ้าเซลล์เชื้อเพลิง Fuel Cell Electric Vehicles : FCEVs ที่ผลิตเชิงพาณิชย์รุ่นแรกของโลก และ Hyundai Nexo เป็นต้น .. นอกจากนี้ยังมีรถบัสเซลล์เชื้อเพลิง Fuel Cell Buses อีกด้วย .. ทั้งนี้ เครื่องบินไฮโดรเจน Hydrogen Aircrafts จะยังไม่คาดว่าจะบรรทุกผู้โดยสารเดินทางระยะไกลจำนวนมากได้ก่อนช่วงปี 2573 เป็นอย่างเร็วที่สุดจากนี้ไป ..
อย่างไรก็ตาม รถยนต์เครื่องยนต์สันดาปภายในไฮโดรเจน Hydrogen Internal Combustion Engine Vehicles : HICEVs แตกต่างจากรถยนต์เซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจน Hydrogen Fuel Cell Vehicles : HFCVs และยานยนต์ไฟฟ้า Electric Vehicles : EVs ทั่วไป ซึ่งติดตั้งชุดแบตเตอรี่ขนาดใหญ่ความจุ 40 – 90 KWh ไว้บนตัวรถใต้เบาะที่นั่ง .. ขณะที่ รถยนต์เครื่องยนต์สันดาปภายในไฮโดรเจน Hydrogen Internal Combustion Engine Vehicles : HICEVs ต้องการเครื่องกำเนิดเชื้อเพลิงจากน้ำ Water Fuel Generator หรือ Hydrogen-Hydrogen-Oxygen : HHO Dry Cells ขนาดเล็กติดตั้งไว้บนตัวถังรถ และเครื่องกำเนิดเชื้อเพลิงน้ำ Water Fuel Generator หรือ HHO Kits เหล่านี้ อาจใช้แหล่งพลังงานจากแบตเตอรี่รถยนต์กรดตะกั่ว Lead Acid Batteries แรงดันไฟฟ้า 12-12.8 โวลต์ Volts/70 Ah จำนวน 2 ตัวได้ ซึ่งแบตเตอรี่รถยนต์ Car Batteries ที่มีใช้งานทั่วไปอยู่ในปัจจุบันขนาดความจุ 0.84 KWh เพียง 2 ตัวนี้ สามารถที่จะผลิตก๊าซไฮโดรเจน และออกซิเจน Hydrogen & Oxygen Gas พร้อมจุดระเบิดได้ 5 ลิตรต่อนาที Liter/Minute หรือ 0.3 ลูกบาศก์เมตรต่อชั่วโมง Cubic Meter/Hour หรือ 1.32 แกลลอนต่อนาที Gallons/Minute .. ซึ่งพวกมันเพียงพอที่จะทำให้น้ำปริมาณเพียง 5 ลิตรบนตัวถังรถ ขับเคลื่อนยานพาหนะขนาด 2 ตันจากเครื่องยนต์สันดาปภายในทั่วไปที่มีการปรับแต่งเพียงเล็กน้อย สามารถเดินทางไปได้ด้วยระยะทางมากกว่า 150 Km และความเร็วสูงสุด อยู่ที่ 180 Km/Hr รวมทั้งให้กำลังขับมากกว่ารถยนต์ไฟฟ้า Electric Vehicles : EVs ที่ใช้กำลังไฟฟ้าจากชุดแบตเตอรี่ หรือยานยนต์ที่ใช้เชื้อเพลิงฟอสซิล Fossil Fuels ..
การเผาไหม้ภายในของรถยนต์ไฮโดรเจน Hydrogen Internal Combustion Cars นั้น มีลักษณะเช่นเดียวกับรถยนต์เครื่องยนต์สันดาปภายในที่ใช้น้ำมันเบนซินทั่วไป Traditional Gasoline Internal Combustion Engine Cars แบบที่อาจได้รับการดัดแปลงเล็กน้อย .. ความแตกต่างที่สำคัญ คือ ไอเสีย ที่เกิดขึ้นจากการเผาไหม้ของน้ำมันเบนซิน Gasoline Combustion Results ส่งผลให้เกิดการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ Carbon Dioxide : CO2 และน้ำ Water เป็นส่วนใหญ่ บวกกับปริมาณคาร์บอนมอนอกไซด์ Carbon Monoxide : CO, NOx , อนุภาค และไฮโดรคาร์บอนที่ยังเผาไหม้ไม่หมด Particles & Unburned Hydrocarbons อีกเป็นจำนวนมาก ในขณะที่ผลิตภัณฑ์ไอเสียหลักของการเผาไหม้ไฮโดรเจน Exhaust Product of Hydrogen Combustion คือ ไอน้ำ Water Vapor เท่านั้น ..
สิ่งที่สำคัญที่สุด คือ จุดเด่นของรถยนต์พลังน้ำ Water-Powered Cars ซึ่งในทางทฤษฎีแล้ว เทคโนโลยีนี้สะอาดอย่างยิ่ง .. พวกมัน นำเสนอวิธีการขับเคลื่อนยานพาหนะโดยการใส่แต่น้ำ Water และปล่อยคายไอน้ำ Water Vapor เป็นของเสียออกมาด้วยกำลังขับที่เหนือชั้น .. อย่างไรก็ตาม กระแสไฟฟ้าที่ต้องใช้ในการทำอิเล็กโทรไลซิส Electrolysis of Water คือ ปัจจัยที่ไม่สามารถละเลยได้ ดังนั้นการออกแบบชุดแบตเตอรี่ Battery Packs ที่เหมาะสมในการดำเนินการอิเล็กโทรลิซิสโดยใช้พลังงานให้น้อยลง ซึ่งจะทำให้รถยนต์ที่ใช้พลังงานน้ำ Water-Powered Cars ทำงานได้เป็นอย่างดี และกลายเป็นโอกาสทางธุรกิจเชิงพาณิชย์ในอุตสาหกรรมยานยนต์ Automotive Industry ทั้งนี้ เพื่อสานฝันของมนุษยชาติสำหรับยานยนต์ไฮโดรเจน Hydrogen Vehicles ที่จะใช้น้ำเป็นเชื้อเพลิง Water as the Fuel ให้สำเร็จได้ในที่สุดจากนี้ไป ..
ผู้ผลิตรถยนต์ญี่ปุ่นหลายราย และอีกหลายชาติ มุ่งมั่นขยายตลาดเชิงพาณิชย์สำหรับเครื่องยนต์สันดาปภายในด้วยไฮโดรเจน Hydrogen Internal Combustion Engine Vehicles : HICEVs ..
ปัจจุบัน รถยนต์เครื่องยนต์สันดาปภายในด้วยไฮโดรเจน Hydrogen Internal Combustion Engine Vehicles : HICEVs ถือว่ายังไม่มีการจำหน่ายในตลาดรถยนต์ และเครื่องยนต์เชิงพาณิชย์ .. อย่างไรก็ตาม มีตัวอย่าง ผู้ผลิตรถยนต์ญี่ปุ่นหลายราย ได้แก่ ค่ายของ ซูบารุ Subaru, มาสด้า Mazda, โตโยต้าToyota, คาวาซากิ Kawasaki และ ยามาฮ่า Yamaha รวมทั้ง ฟอร์ด Ford ประเทศสหรัฐฯ ได้ประกาศความร่วมมือในการขยายใช้เทคโนโลยีเชื้อเพลิงทางเลือก Alternative Fuel Technologies ซึ่งรวมถึง รถยนต์พลังน้ำ Water-Powered Cars และเครื่องยนต์สันดาปภายในด้วยไฮโดรเจน Hydrogen Internal Combustion Engines : HICEs บนเรือ Ships และอากาศยาน Aircrafts .. นี่ยังไม่รวมถึงบริษัท OEM ที่เกี่ยวข้องกับการเดินอากาศในยุโรป และสหรัฐฯ ที่กำลังเร่งพัฒนาการใช้ Hydrogen in Aviation แทนที่เชื้อเพลิง Kerosene สำหรับเครื่องยนต์ของเครื่องบินพาณิชย์ในอนาคตอันใกล้อีกด้วย ..
ความพยายามเหล่านี้ เกิดขึ้นจากการใช้เครื่องยนต์ไฮโดรเจน Hydrogen Internal Combustion Engines : HICEs ของค่ายโตโยต้า Toyota ในสนามแข่งรถ .. ก่อนหน้านี้ บริษัทผู้ผลิตรถยนต์ได้นำเสนอรถ Corolla Sport Hatchback ด้วยเครื่องยนต์เผาไหม้ภายในที่ขับเคลื่อนด้วยไฮโดรเจน โดยพัฒนาขึ้นด้วยความช่วยเหลือจาก Yamaha ในการแข่งขัน Japanese Super Taikyu Series ของญี่ปุ่น .. ทั้งนี้ รถยนต์ไฮโดรเจน Hydrogen Race Cars เหล่านี้ มิได้ใช้การเติมน้ำ แต่เติมไฮโดรเจน Hydrogen : H2 ซึ่งจะถูกจัดหาโดยโรงงานแห่งใหม่ในเมืองฟุกุโอกะ ประเทศญี่ปุ่น Fukuoka City, Japan ซึ่งจะผลิตไฮโดรเจนจากก๊าซชีวภาพด้วยสิ่งปฏิกูล Hydrogen from Sewage Biogas ..
รถแข่งไฮโดรเจน Hydrogen Race Car จะเข้าร่วมพร้อมคู่แข่งขันที่อาจใช้เชื้อเพลิงแตกต่างกัน .. Toyota Yaris GR ใช้ Hydrogen ICEs, มาสด้า Mazda Demio Hatchback ใช้เชื้อเพลิงไบโอดีเซล Biodiesel ในขณะที่ Subaru BRZ และ Toyota GR 86 รถสปอร์ตแฝดรุ่นดัดแปลงจะใช้เชื้อเพลิงสังเคราะห์ที่ได้จากชีวมวล Synthetic Fuel Derived from Biomass ..
ในขณะเดียวกัน คาวาซากิ Kawasaki และยามาฮ่า Yamaha จะร่วมกันทำการวิจัยร่วมกันเกี่ยวกับเครื่องยนต์สันดาปไฮโดรเจน Hydrogen Combustion Engines สำหรับทั้งรถยนต์ 2 ล้อ และ 4 ล้อ .. ทั้งนี้ ทั้ง 2 บริษัทฯ ร่วมกับฮอนด้า Honda และซูซูกิ Suzuki ได้เป็นพันธมิตรกันในการแลกเปลี่ยนแบตเตอรี่รถจักรยานยนต์ไฟฟ้าไปก่อนหน้านี้แล้ว ..
เห็นได้ชัดว่าฮอนด้า Honda ยังไม่ได้อยู่ในสมการโดยตรงนี้ แม้ว่าจะเป็นผู้สนับสนุนหลักของรถยนต์นั่งเซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจน Hydrogen Fuel-Cell Passenger Cars ก็ตาม .. นิสสัน Nissan และพันธมิตรอย่างมิตซูบิชิ Mitsubishi ก็หายไปเช่นกัน แม้ว่าทั้งผู้ผลิตรถยนต์บางรายจะไม่ได้แสดงความสนใจเกี่ยวกับไฮโดรเจนมากนัก ไม่ว่าจะเป็นเซลล์เชื้อเพลิง Fuel Cells หรือเครื่องยนต์สันดาปภายใน Internal Combustion Engines : ICEs ก็ตาม แต่ก็ติดตามความก้าวหน้าในประเด็นของ Hydrogen Internal Combustion Engine Vehicles : HICEVs อย่างใกล้ชิดด้วยเช่นกัน ..
การเผาไหม้ไฮโดรเจน Burning Hydrogen : H2 ในเครื่องยนต์สันดาปภายใน Internal Combustion Engines : ICEs แทนที่น้ำมันเบนซิน หรือดีเซล นั้น มิใช่แนวคิดใหม่ .. ก่อนหน้านี้ ครั้งหนึ่ง BMW เคยผลิตรถยนต์ Hydrogen 7 ซึ่งเป็นรุ่นที่ 7 ของ Series Flagship ที่มีเครื่องยนต์สันดาปสันดาปภายใน V-12 ICEs ที่ขับเคลื่อนด้วยไฮโดรเจน Hydrogen : H2 แต่แนวคิดนี้ดูเหมือนเพิ่งจะกลับมาสร้างความสนใจมากขึ้นในช่วงหลังนี้เอง ..
บริษัท GAC ผู้ผลิตรถยนต์สัญชาติจีน เพิ่งประกาศเมื่อไม่นานนี้ว่า กำลังทดสอบเครื่องยนต์สันดาปไฮโดรเจน Hydrogen Internal Combustion Engines : HICEs แม้ว่าจะยังไม่ชัดเจนว่า เครื่องยนต์เหล่านี้จะเข้าสู่การผลิตเชิงพาณิชย์หรือไม่ .. แม้ว่าจะเป็นเช่นนั้น แผนการที่บริษัท GAC กล่าวถึงก่อนหน้านี้ในการนำยานยนต์ไฮโดรเจน Hydrogen Internal Combustion Engine Vehicles : HICEVs เข้าสู่ตลาดสหรัฐฯ ก็ได้ถูกเลื่อนออกไปก่อนอย่างไม่มีกำหนด ..
เป็นที่น่าสังเกตว่า การเผาไหม้ภายในด้วยไฮโดรเจนนั้น ยังมีปัญหาเกี่ยวกับโครงสร้างพื้นฐานอีกมากมาย รวมถึงการจัดเก็บไฮโดรเจนไว้บนตัวรถให้เพียงพอเพื่อให้ได้ระยะทางที่ไกลกว่าอย่างปลอดภัย .. ปัญหาด้านโครงสร้างพื้นฐานที่เป็นเรื่อง Hydrogen Storage และถังเก็บไฮโดรเจนบนตัวรถเช่นเดียวกับผู้ผลิตรถยนต์เซลล์เชื้อเพลิง Fuel Cell Cars ต้องเผชิญ ยังคงเป็นประเด็นความเชื่อมั่นการลงทุน รวมทั้งประเด็นเรื่องของราคาเชื้อเพลิงไฮโดรเจนในตัวมันเอง ถือเป็นปัญหาหลักที่จำกัดการเติบโตของตลาดยานยนต์ประเภทนี้ต่อไปอีกสักระยะหนึ่งอย่างแน่นอน .. ดังนั้น บางที การเปลี่ยนมาเติมน้ำ Water ลดขนาดชุดแบตเตอรี่ Reduce Size of Battery Packs แทนที่ชุดเซลล์เชื้อเพลิง Fuel Cell Stacks และถังในระบบจัดเก็บไฮโดรเจน Hydrogen Storage Tank บนตัวถังรถนั้น อาจเป็นอีกทางเลือกที่สมเหตุสมผลซึ่งประหยัด และปลอดภัยกว่าสำหรับการทำตลาดยานยนต์ไฮโดรเจนสันดาปภายใน Hydrogen Internal Combustion Engine Vehicles : HICEVs เชิงพาณิชย์ในอนาคตอันใกล้นี้ ..
อย่างไรก็ตาม แม้จะให้กำลังขับมหาศาลที่เหนือชั้นกว่า แต่เครื่องยนต์สันดาปภายในไฮโดรเจน Hydrogen Internal Combustion Engines : HICEs อาจมีประสิทธิภาพน้อยกว่าระบบส่งกำลังของเซลล์เชื้อเพลิง Fuel Cells .. ประสิทธิภาพของเซลล์เชื้อเพลิง Efficiency of Fuel Cells เป็นข้อได้เปรียบที่สามารถผลักดันให้พวกมันมีราคาที่เท่าเทียมกับรถยนต์ที่ใช้น้ำมันเบนซินได้ ภายในปี 2568 ตามรายงานของคณะกรรมการพลังงานของรัฐแคลิฟอร์เนียประจำปี 2563 ที่ผ่านมา ..
ทั้งนี้ ในประเด็นทางวิศวกรรมนั้น ประสิทธิภาพ คือ เรื่องหนึ่ง แต่ค่าพลังงานจำเพาะ Specific Energy นั้น หมายถึง พลังงาน และกำลังขับต่อน้ำหนัก ซึ่งพวกมันสำคัญมาก .. พลังงานจำเพาะของก๊าซไฮโดรเจนSpecific Energy of Hydrogen Gas อยู่ที่ 142 MJ/Kg หรือเท่ากับ 39.4444 W·h/Kg .. พลังงานจำเพาะของไฮโดรเจนเหลว Specific Energy of Liquid Hydrogen อยู่ที่ 32.4 MJ/Kg หรือเท่ากับ 8.9 W·h/Kg .. ขณะที่ พลังงานจำเพาะของลิเธี่ยมไอออนแบตเตอรี่ Specific Energy of Lithium – Ion Battery อยู่ที่ 0.100-0.265 W·h/Kg หรือเท่ากับเพียง 0.36-0.875 MJ/Kg เท่านั้น ..
ด้วยข้อเท็จจริงนั้น ชุดลิเธี่ยมไอออนแบตเตอรี่ Lithium-Ion Batteries มิได้มีพลังงานจำเพาะ Specific Energy น้อยเกินไปนัก พวกมันสามารถจ่ายกระแสไฟฟ้าเพื่อตอบสนองความต้องการกำลังไฟฟ้าอย่างเพียงพอได้อย่างหลากหลายในชีวิตประจำวันของผู้คน รวมทั้งพวกมันมีใช้งานอยู่ทั่วไปไม่เฉพาะในรถยนต์ไฟฟ้า Electric Vehicles : EVs เท่านั้น แต่เมื่อเทียบกับพลังงานจำเพาะของไฮโดรเจน Specific Energy of Hydrogen แล้ว มันเทียบกันไม่ได้เลย ..
ฟอร์ด Ford คืออีกบริษัทฯผู้ผลิตรถยนต์รายใหญ่ที่สนใจในการทำตลาดยานยนต์ไฮโดรเจนสันดาปภายใน Hydrogen Internal Combustion Engine Vehicles : HICEVs ไปจนถึงระดับรถเติมน้ำ หรือรถยนต์พลังน้ำ Water-Powered Cars เช่นเดียวกับ Toyota จากนี้ไปมาพร้อมด้วย ..
ฟอร์ด Ford ประกาศเปลี่ยนเกมด้วยเครื่องยนต์ที่ใช้น้ำ Water Engine .. พวกเขา ชี้ว่า นี่ไม่ใช่แค่ความก้าวหน้าที่เพิ่มขึ้นอีกประการหนึ่งเท่านั้น แต่ถือเป็นการก้าวกระโดดกระบวนทัศน์ที่มีศักยภาพในการเปลี่ยนแปลงอนาคตของภาคการขนส่งที่ยั่งยืน Reshape the Future of Sustainable Transportation จากนี้ไป โดยติดตั้ง Water Fuel Generators หรือ Electrolyzers ไว้บนตัวรถแทนที่ชุดเซลล์เชื้อเพลิง Fuel Cell Stacks และจัดวางถังน้ำขนาด 20-50 ลิตรแทนที่ถังเก็บไฮโดรเจน Hydrogen Tanks ขนาดปริมาตร 125 ลิตร รวมทั้งลดขนาดชุดแบตเตอรี่ Battery Packs ลงอย่างน้อย 4 เท่า ประกอบกับดำเนินการปรับปรุงพัฒนา และรักษาเครื่องยนต์สันดาปภายใน Powerful Ford Flathead V-8 Engines ที่ทรงพลังของพวกเขาไว้ต่อไป ด้วยสมรรถนะที่ไร้เทียมทาน ประหยัด และปลอดภัยกว่า ..
แนวคิดในการใช้น้ำเป็นเชื้อเพลิง Water as Fuel ไม่ใช่เรื่องใหม่ แต่สิ่งที่ จิม ฟาร์ลีย์ Jim Farley ซีอีโอของฟอร์ด Ford CEO นำเสนอว่าจะนำแนวคิดนี้ออกมาจากขอบเขตการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ และนำเข้าสู่ตลาดรถยนต์ทั่วไป .. การพัฒนานี้มีผลกระทบต่อทั้งอุตสาหกรรม โดยทำให้คู่แข่งขัน เช่น Tesla, Rivian, Lucid Motors, General Motors และ Volkswagen ต้องปรับตัวไปพร้อมด้วย .. บริษัทฯเหล่านี้ ได้ลงทุนอย่างกว้างขวางสำหรับสภาพแวดล้อมของรถยนต์ไฟฟ้า Electric Vehicles : EVs แต่คาดหมายได้ว่า พวกเขากำลังเผชิญกับผลิตภัณฑ์ที่อาจเปลี่ยนกฎของเกม เมื่อน้ำ Water : H2O กลายเป็นสุดยอดแหล่งพลังงานที่ยั่งยืนในระบบเศรษฐกิจไฮโดรเจน Hydrogen Economy ที่กำลังจะมาถึงด้วยเช่นกัน .. แต่ไม่ใช่เพียงแค่เรื่องธุรกิจเท่านั้น พวกมันเกี่ยวข้องกับสิ่งแวดล้อมด้วย รถยนต์ และเครื่องยนต์พลังน้ำ ซึ่งทำให้รถยนต์พลังน้ำ Water-Powered Cars & Engines ได้กลายเป็นโอกาสอันน่าเย้ายวนของอนาคตความยั่งยืนในระยะยาว Tantalising Prospect of Future Long-Term Sustainability จากนี้ไป ..
เป็นที่แน่นอนว่า แม้ราคาไฮโดรเจน Cost of Hydrogen จะลดลงเรื่อยๆ ก็ตาม แต่ปัจจุบัน ราคาไฮโดรเจน Cost of Hydrogen ก็ยังคงสูงกว่าเชื้อเพลิงน้ำมันเบนซิน Gasoline อยู่กว่า 3 เท่า รวมทั้งชุดลิเธี่ยมไอออนแบตเตอรี่ Lithium-Ion Batteries ขนาดความจุ 40-90 KWh ที่แพงลิบลิ่ว เทียบกับการเติมน้ำ Water และชาร์จแบตเตอรี่ขนาดความจุ 0.8 KWh จำนวน 2-4 ตัว ด้วยไฟฟ้าที่บ้าน หรือกำลังไฟฟ้าพลังงานหมุนเวียนในครัวเรือน Residential Renewable Electricity วันละ 15 นาทีแล้ว พบว่า รถยนต์พลังน้ำ Water-Powered Cars ด้วยเครื่องยนต์สันดาปภายในไฮโดรเจน Hydrogen Internal Combustion Engines : HICEs นั้น สามารถขับเคลื่อนไปได้ไกลลิบลิ่วโดยแทบจะไม่มีค่าใช้จ่ายใดๆ เกิดขึ้นเลย หรือมีก็ต่ำกว่ายานยนต์ไฮโดรเจน Hydrogen Vehicles รูปแบบอื่นๆ ในตลาดเป็นอย่างมากในระดับที่เทียบกันไม่ได้ ..
รถยนต์พลังน้ำ Water-Powered Cars ไม่จำเป็นต้องไปเติมไฮโดรเจน Hydrogen : H2 ราคาแพงที่ปั๊ม ไม่ต้องจัดเก็บไฮโดรเจนความดันสูง 700 เท่าบรรยากาศขนาด 125 ลิตรไว้บนตัวถังรถ เพียงแค่เติมน้ำเปล่าให้เต็มถังเท่านั้น รถก็วิ่งไปได้แล้ว รวมทั้งหากน้ำ 5 ลิตร ไปได้ 150 Km หมายถึง น้ำเปล่าเพียง 20 ลิตร จะขับเคลื่อนยานยนต์ขนาด 2 ตัน ไปได้ไกล 600 Km อย่างประหยัด และปลอดภัยกว่า และนั่นคือ ความฝันของมนุษยชาติสำหรับยานยนต์ไฮโดรเจน Hydrogen Vehicles ที่จะใช้น้ำเป็นเชื้อเพลิง Water As the Fuel นั้น กำลังจะกลายเป็นความจริง ..
คาดการณ์ตลาดรถยนต์ไฮโดรเจน และเครื่องยนต์สันดาปไฮโดรเจนทั่วโลก Global Hydrogen Vehicle & Hydrogen Combustion Engines Market ..
ขนาดธุรกิจในตลาดรถยนต์ไฮโดรเจนทั่วโลก Global Hydrogen Vehicle Market พบว่า มีมูลค่าที่เป็นรายได้ประมาณ 1 พันล้านเหรียญสหรัฐฯ ในปี 2565 และคาดว่าจะสร้างรายได้เพิ่มขึ้นเป็น 45 พันล้านเหรียญสหรัฐฯ ภายในสิ้นปี 2578 .. ทั้งนี้ ตลาดยังได้รับการคาดหมายว่า อัตราการเติบโตเฉลี่ยต่อปี Compound Annual Growth Rate : CAGR หมายถึง อัตราผลตอบแทนสำหรับการลงทุนในตลาดรถยนต์ไฮโดรเจนทั่วโลก Global Hydrogen Vehicle Market ที่เติบโตจากยอดดุลเริ่มต้นไปถึงยังยอดดุลสิ้นสุดรวมสมมติฐานว่ากำไรจะถูกนำกลับมาลงทุนหมุนเวียนใหม่ทุกสิ้นปีของช่วงอายุการลงทุน อยู่ที่ค่า CAGR 45% ในช่วงระยะเวลาที่คาดการณ์ ปี 2566-2578 ..
ปัจจัยหลักที่ผลักดันการเติบโตของตลาด คือ ความต้องการรถยนต์ประหยัดเชื้อเพลิง เช่น รถยนต์ไฮโดรเจน Fuel-Efficient Cars such as Hydrogen Vehicles ที่เพิ่มมากขึ้น .. ในปี 2564 ยอดขายรถยนต์ไฮโดรเจน Sales of Hydrogen Cars ทั่วโลก อยู่ที่ประมาณ 15,400 คัน .. ขณะเมื่อใช้งาน ยานพาหนะประเภทนี้จะปล่อยน้ำออกมาเท่านั้น ซึ่งทำให้สิ่งแวดล้อมไม่เป็นอันตรายอย่างสมบูรณ์ เนื่องจากไฮโดรเจนมีค่าเชื้อเพลิงสูง High Fuel Value of Hydrogen ดังนั้น ยานพาหนะ Vehicles ที่ขับเคลื่อนด้วยไฮโดรเจน Hydrogen : H2 จึงมีช่วงระยะที่เทียบได้กับเครื่องยนต์สันดาป Combustion Engines และมีเวลาในการชาร์จที่รวดเร็ว Rapid Recharging Times เช่นเดียวกับการใช้เชื้อเพลิง LPG ทุกประการ จึงถือว่า พวกประหยัดน้ำมัน และเป็นที่ต้องการสูง ..
ปัจจุบัน ผู้เล่นในตลาดรถยนต์ไฮโดรเจนที่สำคัญ Key Hydrogen Vehicle Market Players ได้แก่ Ballard Power System Inc., Toyota Motor Corporation, Mercedes-Benz Group AG, Hyundai Motor Company, Hydrogenics, Bayerische, Motoren Werke AG, Cummins Inc., General Motors Company, Power System PLC และ Horizon Fuel Cell Technologies ซึ่งส่วนใหญ่มุ่งไปที่ตลาดรถยนต์เซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจน Hydrogen Fuel Cell Vehicles : HFCVs แต่ก็มีอีกหลายบริษัทฯ ที่กำลังมุ่งมั่นที่จะนำยานยนต์ไฮโดรเจนสันดาปภายใน Hydrogen Internal Combustion Engine Vehicles : HICEVs ที่พัฒนาต่อยอดไปจนถึงระดับรถเติมน้ำ หรือรถยนต์พลังน้ำ Water-Powered Cars ให้เข้าสู่ตลาดเชิงพาณิชย์ในอนาคตอันใกล้นี้เช่นกัน ได้แก่ ค่ายรถยนต์ของโตโยต้าToyota, ซูบารุ Subaru, มาสด้า Mazda, คาวาซากิ Kawasaki และยามาฮ่า Yamaha รวมทั้ง ฟอร์ด Ford ประเทศสหรัฐฯ เป็นต้น ..
สำหรับในประเด็นอนาคตของเครื่องยนต์สันดาปไฮโดรเจน Hydrogen Combustion Engines นั้น ข้อมูลการตรวจประเมินตลาดของ Precedence Research พบว่า ขนาดตลาดเครื่องยนต์สันดาปไฮโดรเจนทั่วโลก Global Hydrogen Combustion Engine Market คาดว่าจะมีมูลค่า 35 พันล้านเหรียญสหรัฐฯ ในปี 2573 และคาดว่าจะมีมูลค่าประมาณ 89 พันล้านเหรียญสหรัฐฯ ภายในปี 2583 ด้วยอัตราการเติบโตต่อปี อยู่ที่ค่า CAGR 9.78% ในช่วงระยะเวลาคาดการณ์ ปี 2573-2583 .. ทั้งนี้ การขับเคลื่อนของยานพาหนะด้วยเครื่องยนต์สันดาปไฮโดรเจน Hydrogen Combustion Engines ซึ่งโดยทั่วไปแล้วจะมีการปรับเปลี่ยนเครื่องยนต์สันดาปที่ใช้น้ำมันเบนซินแบบดั้งเดิม Traditional Gasoline-Fueled Combustion Engines ที่ได้รับการดัดแปลงปรับแต่งนั้น เป็นความจำเป็น แต่ก็มิได้ยากเย็นซับซ้อนแต่อย่างไร .. เครื่องยนต์เหล่านี้จะได้ประโยชน์จากเทคโนโลยีสมัยใหม่ โดยเป็นหนึ่งในตัวเลือกการปล่อยก๊าซเป็นศูนย์สุทธิ Zero-Emissions Option สำหรับการใช้งานที่หลากหลาย และสำหรับงานหนัก ขณะเดียวกันก็ส่งเสริมการขยายโครงสร้างพื้นฐานของไฮโดรเจน Expansion of Hydrogen Infrastructure ไปทั่วโลก ..
อย่างไรก็ตาม แม้ว่าความต้องการเครื่องยนต์ไฟฟ้า Demand for Electric Engines จะเพิ่มขึ้น และความต้องการเครื่องยนต์สันดาปภายใน Demand for Internal Combustion Engines : ICEs ที่ขับเคลื่อนโดยแหล่งพลังงานดั้งเดิม Traditional Fuel Sources จะลดลงก็ตาม .. แต่คาดหมายว่า เครื่องยนต์สันดาปไฮโดรเจน Hydrogen Internal Combustion Engines : HICEs กำลังจะกลายเป็นตัวแสดงใหม่ที่มีบทบาทสำคัญในการพัฒนาของอุตสาหกรรมยานยนต์ Automotive Industry จากนี้ไป .. นอกจากนี้ พวกมัน ยังถือเป็นพัฒนาการสำคัญสำหรับตลาดเชิงพาณิชย์ที่ก้าวกระโดดขึ้นไปอีกระดับหนึ่ง ซึ่งเกี่ยวข้องกับสมรรถนะ Performance รวมทั้งประสิทธิภาพเชิงความร้อน Thermal Efficiency, การปล่อยก๊าซเรือนกระจก GHG Emissions และการใช้พลังงานไฟฟ้า Electrification ..
ความจำเป็นในการพัฒนามักถูกเติมเต็มโดยนักวิจัย เนื่องจากสามารถผลิตรถยนต์ที่ใช้พลังงานไฮโดรเจน และนำออกสู่ตลาดได้มากขึ้น ต้องขอบคุณการพัฒนาเทคโนโลยีการผลิตพลังงานไฮโดรเจนที่มีต้นทุนต่ำ Low-Cost Hydrogen Energy Production Technology ซึ่งทำให้รถยนต์ไฮโดรเจน Hydrogen-Powered Vehicles กลายเป็นความจริง .. การศึกษาทางวิทยาศาสตร์ที่เพิ่มมากขึ้น ได้ผลักดันให้ผู้ผลิตรถยนต์ Vehicle Manufacturers สร้างรถยนต์ที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม Eco-Friendly Automobiles ในตลาด เพื่อลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนในสิ่งแวดล้อม Minimize Carbon Emissions in the Environment .. ปัจจัยเหล่านี้คาดว่าจะขยายขนาดตลาดเครื่องยนต์สันดาปไฮโดรเจนทั่วโลก Expand the Global Hydrogen Combustion Engine Market ให้เติบโตขึ้นในช่วงเวลาคาดการณ์ ซึ่งรวมถึงการคาดหมายว่า ยานยนต์ไฮโดรเจนสันดาปภายใน Hydrogen Internal Combustion Engine Vehicles : HICEVs ไปจนถึงยานพาหนะระดับรถเติมน้ำ หรือรถยนต์พลังน้ำ Water-Powered Cars จะเข้าสู่ตลาดเชิงพาณิชย์ทั่วโลก และเติบโตตามมาในอนาคตอันใกล้ได้สำเร็จอย่างสวยงามมาพร้อมด้วยเช่นกัน ..
สรุปส่งท้าย ..
เครื่องยนต์สันดาปภายในไฮโดรเจน Hydrogen Internal Combustion Engines : HICEs ได้สร้างนวัตกรรมใหม่ที่น่าประทับใจ และตกตะลึงสำหรับอุตสาหกรรมยานยนต์ Automotive Industry ด้วยศักยภาพของพวกมันในการเพิ่มประสิทธิภาพ Enhanced Efficiency, การปล่อยมลพิษเป็นศูนย์ Zero Emission และการใช้พลังงานไฟฟ้า Electrification ..
ปัญหาของรถยนต์ที่ใช้พลังน้ำ Water-Powered Cars ไม่ได้อยู่ที่การใช้ไฮโดรเจนในการขับเคลื่อนยานพาหนะ แต่ปัญหายังคงอยู่ที่การบรรลุการขับเคลื่อนนี้จากน้ำในรถยนต์ โดยที่ไม่ต้องใช้พลังงานจำนวนมหาศาลในการอิเล็กโทรลิซิส Electrolysis จากภายนอกตัวถังรถ .. รถยนต์สามารถใช้ไฮโดรเจนแทนน้ำมันเบนซิน Hydrogen in Place of Gasoline ได้อย่างสมบูรณ์แบบ .. การพัฒนาในอนาคตบางส่วน มุ่งเน้นไปที่การจัดเก็บพลังงานส่วนเกินที่ผลิตจากแหล่งพลังงานหมุนเวียน Renewable Sources เช่น ไฮโดรเจน Hydrogen : H2 โดยการใช้พลังงานส่วนเหลือที่ไม่ได้ใช้เพื่อให้พลังงาน และใช้ไฮโดรเจนเหล่านี้กับยานพาหนะ Hydrogen to Power Vehicles ..
อนาคตของรถยนต์พลังน้ำ Future for Water-Powered Cars นั้น อาจถือว่ายังไม่แน่นอน จำเป็นต้องมีการพัฒนาขึ้นไปอีกขั้นในการออกแบบ เพื่อทำให้รถยนต์สะอาดอย่างแท้จริง และใช้งานได้ในวงกว้าง เป็นเวลาหลายปีแล้วนับตั้งแต่มีการพิจารณาเทคโนโลยีนี้ครั้งแรก แต่จนถึงปัจจุบัน ก็ยังไม่เห็นผู้ผลิตรถยนต์รายใดเข้ามาเข้าสู่ตลาดเลย .. อย่างไรก็ตาม เมื่อเครื่องยนต์สันดาปภายในไฮโดรเจน Hydrogen Internal Combustion Engines : HICEs เป็นที่นิยมมากขึ้น ผู้ผลิตรถยนต์รายใหญ่หลายบริษัท เชื่อว่า รถยนต์พลังน้ำ Water-Powered Cars นั้น คือ การก้าวกระโดดกระบวนทัศน์ครั้งสำคัญที่มีศักยภาพในการเปลี่ยนแปลงไปสู่อนาคตของภาคการขนส่งที่ยั่งยืน Reshape the Future of Sustainable Transportation และเป็นโอกาสทางธุรกิจที่น่าสนใจซึ่งอาจปฏิวัติวงการอุตสาหกรรมยานยนต์ไปตลอดกาลจากนี้ไป เนื่องจากรถยนต์เติมน้ำเปล่า แล้ววิ่งไปได้ไกลลิบลิ่ว คือฝันของมนุษยชาติที่ไม่มีผู้ใดปฏิเสธได้ ..
ไม่เฉพาะการใช้ไฮโดรเจน Hydrogen : H2 ไหลผ่านเซลล์เชื้อเพลิง Fuel Cells เพื่อผลิตกำลังไฟฟ้าเท่านั้น ปัจจุบัน Hydrogen Internal Combustion Engines : HICEs กลายเป็นทางเลือกที่น่าสนใจยิ่งมากขึ้น .. อย่างไรก็ตามเครื่องยนต์เผาไหม้ภายใน Internal Combustion Engines : ICEs ที่มีใช้งานอยู่ หรือที่กำลังพัฒนาขึ้นมาใหม่ จะพร้อมสำหรับเชื้อเพลิงไฮโดรเจน Hydrogen Fuel ในเชิงพาณิชย์เมื่อใด ท้ายที่สุดแล้ว พวกมันต้องการการลงทุนจากภาครัฐ และเอกชนที่มีศักยภาพเพิ่มเติมในหลายประเด็น ด้วยต้นทุนที่ลดลง ได้กลายเป็นความจำเป็นที่ขาดไม่ได้ ..
เครื่องยนต์สันดาปภายใน Internal Combustion Engines : ICEs เหล่านั้นที่เริ่มมีการใช้งานด้วยเชื้อเพลิงไฮโดรเจน Hydrogen Fuel ในสนามแข่งรถ รถยก Forklift และเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแล้วในวันนี้ หรือรถยนต์นั่งส่วนบุคคลในอนาคตอันใกล้ ซึ่งเครื่องยนต์ส่วนใหญ่ใช้แหล่งพลังงานจากเชื้อเพลิงฟอสซิลทั่วไปมาก่อน แต่ต้องปรับแต่งให้เข้ากับข้อกำหนดของการจัดหาพลังงานที่เป็นมิตรต่อสภาพอากาศ เช่น การติดตั้งเครื่องกำเนิดเชื้อเพลิงน้ำ Water Fuel Generator หรือ HHO Kits ไว้บนตัวรถ เป็นต้น .. สิ่งเหล่านี้ สร้างความมั่นคงในการลงทุน และทำให้มองเห็นความเป็นไปได้สำหรับการลงทุนที่คุ้มค่าจากภาครัฐ และเอกชนได้ดีกว่าแทนที่จะเปลี่ยนไปเป็นใช้ระบบรูปแบบใหม่ทั้งหมด นอกจากนี้ ความมั่นคงในอนาคตยังเป็นส่วนสำคัญต่อความยั่งยืน หากเครื่องยนต์รูปแบบเดิมยังคงสามารถใช้งานได้ต่อไปโดยไม่มีปัญหาใดๆ ก็ไม่จำเป็นต้องเปลี่ยนเครื่องยนต์ใหม่ ช่วยให้สามารถประหยัดทรัพยากรอันมีค่าไว้ได้มากอีกด้วย ..
โดยรวมแล้ว เครื่องยนต์ไฮโดรเจนทำงานได้ไม่ต่างจากเครื่องยนต์สันดาปภายในอื่น ๆ และเป็นไปตามหลักการการแปลงพลังงานที่รู้จักกันดีซึ่งได้รับการทดสอบแล้วทดสอบอีก .. อย่างไรก็ตาม วิศวกรได้เผชิญหน้ากับความท้าทายนับไม่ถ้วนที่ต้องเอาชนะเพื่อรับประกันความน่าเชื่อถือ และประสิทธิภาพที่โดดเด่นเมื่อนำรถยนต์พลังน้ำ Water-Powered Cars เข้าสู่ตลาด และส่งจ่ายไฮโดรเจน Hydrogen : H2 และออกซิเจน Oxygen : O2 เข้าไปจุดระเบิดในเครื่องยนต์เผาไหม้ภายในรูปแบบดั้งเดิม Conventional ICEs เพื่อขับเคลื่อนยานยนต์ได้อย่างยอดเยี่ยมด้วยความปลอดภัยด้วยการเติมเพียงน้ำเปล่า ..
ไฮโดรเจนสีเขียว Green Hydrogen ราคาถูก คือ ปัจจัยสำคัญยิ่งยวด .. เชื้อเพลิงไฮโดรเจนมีแนวโน้มเป็นตัวแสดงหลักที่สำคัญมากในกระบวนปรับเปลี่ยนระบบพลังงานโลก Energy Transition .. พวกมันสามารถให้กำลังได้มากกว่าด้วยพลังงานจำเพาะที่สูงกว่าแบตเตอรี่ลิเธี่ยม Lithium Ion Battery ถึง 236 เท่า และสามารถใช้กับเครื่องยนต์อากาศยานขนาดใหญ่ในภาคการเดินอากาศ และกระบวนการทางอุตสาหกรรมหนักได้อย่างยอดเยี่ยม .. น่าเสียดายที่มันมีราคาแพงมาก .. อย่างไรก็ตาม มันสะอาดอย่างยิ่ง และเป็นสารตั้งต้นสำหรับเชื้อเพลิงสังเคราะห์อีกมากมายหลายชนิดในเทคโนโลยี Power to X ที่สามารถนำไปใช้ทดแทนน้ำมันเชื้อเพลิงฟอสซิลที่จุดระเบิดในห้องเผาไหม้ของเครื่องยนต์เผาไหม้ภายในปัจจุบันได้อย่างสบายๆ ด้วยการปรับแต่งเครื่องยนต์เพียงเล็กน้อยเท่านั้น ..
กระบวนเปลี่ยนผ่านพลังงาน Energy Transition กำลังเปิดตัวแผนงาน โครงการใหม่ๆ รวมทั้งข้อไขที่เป็นผลิตภัณฑ์ นวัตกรรมในภาคพลังงาน และเทคโนโลยีด้านสภาพอากาศรุ่นต่อไปออกสู่ตลาดให้ได้ทันเวลา ซึ่งหมายรวมถึง เศรษฐกิจไฮโดรเจน Hydrogen Economy, การผลิตไฮโดรเจนสีเขียว Green Hydrogen Generation, ระบบจัดเก็บไฮโดรเจน Hydrogen Storage, เซลล์เชื้อเพลิง Fuel Cells, รถยนต์ไฮโดรเจน Hydrogen Vehicles และรถยนต์พลังน้ำ Water-Powered Cars ซึ่งผลิตไฮโดรเจน Hydrogen : H2 และออกซิเจน Oxygen : O2 ด้วย HHO Dry Cell Kits บนตัวถังรถ รวมทั้งการนำพวกมันฉีดอัดเข้าไปจุดระเบิดในห้องเผาไหม้ของเครื่องยนต์สันดาปภายใน Internal Combustion Engine : ICEs ไปพร้อมด้วย เพื่อหลีกเลี่ยงภัยพิบัติจากวิกฤติสภาพอากาศ Climate Crisis นั้น คือ เส้นทางสู่ความสำเร็จเชิงพาณิชย์ในอนาคต ลดการปล่อยมลพิษ กระตุ้น GDP โลกให้ขยายตัวเพิ่มขึ้นอย่างน้อย 4% ในปี 2573 ซึ่งมากกว่าที่จะไปถึงได้ด้วยแหล่งพลังงานเชื้อเพลิงฟอสซิล Fossil Fuel Energy Sources ตามแนวโน้มในปัจจุบัน รวมทั้งจะสามารถสร้างตำแหน่งงานใหม่หลายล้านตำแหน่งในด้านพลังงานสะอาด และภาคอุตสาหกรรมที่มีรายได้สูงกว่าไปพร้อมด้วยในทศวรรษหน้า ..
ดังนั้น คาดหมายได้ว่า ภายในปี 2593 โลกของพลังงาน Energy World จะดูแตกต่างไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิง .. ความต้องการพลังงานทั่วโลกจะลดลงน้อยกว่าในปัจจุบันประมาณ 8% แต่จะกลับสามารถรองรับขนาดระบบเศรษฐกิจโลกได้มากกว่า 2 เท่า และประชากรที่เพิ่มขึ้นได้อย่างยอดเยี่ยมอีกด้วย ..
………………………………………..
คอลัมน์ : Energy Key
by โลกสีฟ้า ..
สนับสนุนคอลัมน์ โดย E@ บริษัท พลังงานบริสุทธิ์ จำกัด (มหาชน)
ขอบคุณเอกสารอ้างอิง :-
Water – Fuelled Car | Wikipedia :-
https://en.wikipedia.org/wiki/Water-fuelled_car
Hydrogen Internal Combustion Engine Vehicle: HICEV | Wikipedia :-
https://en.m.wikipedia.org/wiki/Hydrogen_internal_combustion_engine_vehicle
Water – Powered Cars – How Do They Work? | Azo Cleantech :-
https://www.azocleantech.com/article.aspx?ArticleID=986
Water – Powered Cars, The Next Generation | Medium :-
https://medium.com/@ssath2009/water-powered-cars-the-next-generation-85d0246e5cbb
Global Hydrogen Review 2021 | IEA:-
Can Hydrogen Engines Support Decarbonisation in the Heavy – Duty Sector ? | University of Brighton :-
Toyota Reportedly Working on Hydrogen ICE Prius | Stuff :-
https://www.stuff.co.nz/motoring/126479434/toyota-reportedly-working-on-hydrogen-ice-prius
The Toyota GR Yaris Hydrogen Concept Is a Race Car Powered by Its Name | Motor Trend :-
Hydrogen Vehicle Market revenue to cross USD 45 Billion by 2035, says Research Nester | Globe News Wire :-
Global Hydrogen Combustion Engine Market | Precedence Research :-
https://www.precedenceresearch.com/hydrogen-combustion-engine-market
The Hydrogen Electrolyzer :-
https://photos.app.goo.gl/EWWvPggM2TyhWorW6
Water Fuel Generator : Water & Hydrogen Power :-
https://photos.app.goo.gl/45zDcBn1DVfZeup67
Hydrogen in Aviation :-
https://photos.app.goo.gl/r3C4ZLKrVLtNsK1h7
Hydrogen in ICE: Internal Combustion Engine :-
https://photos.app.goo.gl/SH2PQNiNqXzvMJ8v8
Japan Water Car : Boycott Gas | Not To Use Gasoline At All :-
https://photos.app.goo.gl/7R34u22VzGcn5mMbA
Hydrogen Economy | Hydrogen as the Nature’s Fuel Album :-
