Biohydrogen : Future, Potential & Challenges
“…..ขนาดธุรกิจในตลาดไฮโดรเจนสีเขียวทั่วโลก คำนวณไว้ได้ อยู่ที่ 12.31 พันล้านเหรียญสหรัฐฯ ในปี 2568 และคาดว่าจะพุ่งสูงถึงประมาณ 199.22 พันล้านเหรียญสหรัฐฯ ภายในปี 2577 …”
ไบโอไฮโดรเจน หรือ ไฮโดรเจนชีวภาพ Biohydrogen : H2คือ โมเลกุลก๊าซไฮโดรเจนMolecular Hydrogen : H2 Gas ที่ผลิตขึ้นทางชีวภาพ Biologically Produced โดยจุลินทรีย์ Microorganisms เช่น แบคทีเรีย Bacteria และสาหร่าย Algae บางชนิดจะทำปฏิกิริยากับชีวมวล Biomass หรือขยะของเสียอินทรีย์สาร Organic Waste Materials .. ไฮโดรเจนชีวภาพ Biohydrogen : H2 ถือเป็นรูปแบบหนึ่งของไฮโดรเจนสีเขียว Green Hydrogen ที่น่าสนใจอย่างยิ่ง เนื่องจากกระบวนการผลิตใช้พลังงานน้อยกว่า และมักช่วยจัดการขยะไปพร้อม ๆ กันด้วย Manage Waste Simultaneously อันเป็นการส่งเสริมเศรษฐกิจหมุนเวียน Promoting a Circular Economy ที่ยอดเยี่ยม ..
เทคโนโลยีนี้ ได้รับความสนใจอย่างมาก เนื่องจาก ไฮโดรเจน Hydrogen : H2 คือ เชื้อเพลิงสะอาด Clean Fuel และสามารถผลิตขึ้นได้ง่ายจากชีวมวลหลายชนิด รวมถึงขยะชีวภาพ Biological Wastes .. นอกจากนี้ จุลินทรีย์สังเคราะห์แสง Photosynthetic Microorganisms บางชนิด ยังสามารถผลิตไฮโดรเจน Hydrogen : H2 ได้โดยตรงจากการแยกน้ำโดยใช้แสงเป็นแหล่งพลังงาน Water Splitting Using Light as Energy Source ..
นอกจากความเป็นไปได้ในการผลิตไฮโดรเจนทางชีวภาพ Possibilities of Biological Hydrogen : H2 Production แล้ว เทคโนโลยีนี้ ยังมีความท้าทายอีกหลายประการ ความท้าทายแรก ๆ ได้แก่ ความท้าทายที่มีอยู่ในตัวของก๊าซไฮโดรเจน H2 Gas เอง เช่น การจัดเก็บ Storage และการขนส่งก๊าซ Gas Transportation ที่จะไม่ควบแน่น และเกิดการระเบิดติดไฟขึ้นได้ รวมทั้งสิ่งมีชีวิตที่ผลิตไฮโดรเจน Hydrogen : H2 Producing Organisms ยังถูกพิษจากออกซิเจน Oxygen : O2 และทำให้ผลผลิตไฮโดรเจน Hydrogen : H2 บางครั้งมักจะต่ำกว่าที่คาดหวังได้ เป็นต้น ..
อย่างไรก็ตาม จนถึงวันนี้ เป็นที่ชัดเจนว่า อนาคตของไบโอไฮโดรเจน Future of Biohydrogen : H2 นั้น เต็มไปด้วยศักยภาพในฐานะแหล่งพลังงานสะอาด หมุนเวียน และยั่งยืน Full of Potential as a Clean, Renewable & Sustainable Energy Source โดยเฉพาะอย่างยิ่งในบริบทของความพยายามในการลดคาร์บอนทั่วโลก Global Decarbonization Efforts .. โดยทั่วไป ไฮโดรเจนชีวภาพ Biohydrogen : H2 ผลิตขึ้นจากวัสดุอินทรีย์สาร Organic Materials ซึ่งมักรวมถึงของเสียผ่านกระบวนการทางจุลชีววิทยา Including Waste Streams, Through Microbiological Processes .. ทั้งนี้ บทสรุปภาพรวมอนาคตของไบโอไฮโดรเจน Summary of the Biohydrogen : H2 Future รวมถึงโอกาส Opportunities และความท้าทาย Challenges ที่ต้องเอาชนะ สรุปเป็นประเด็นสำคัญได้ดังนี้ :-
– แหล่งพลังงานสะอาด Clean Energy Source : การผลิต และการใช้ไบโอไฮโดรเจน Biohydrogen Production & Use สามารถกล่าวได้ว่า พวกมัน คือ โอกาสสำหรับแหล่งพลังงานสะอาดปราศจากคาร์บอนไดออกไซด์ Carbon Dioxide : CO2-Free อยู่ที่เกือบ 100% ทำให้เป็นองค์ประกอบสำคัญของ ‘เศรษฐกิจไฮโดรเจนในอนาคต Future Hydrogen : H2 Economy’ และเป็นเครื่องมือสำคัญในการลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจก Reducing Greenhouse Gas : GHG Emissions ที่เฉียบขาดอย่างยิ่ง ..
– การบริหารจัดการขยะWaste Management : การผลิตไฮโดรเจนชีวภาพจากขยะอินทรีย์ Biohydrogen : H2 Production from Organic Waste คือ วิธีที่มีประสิทธิภาพในการจัดการขยะอินทรีย์เหลือทิ้ง เช่น เศษวัสดุเหลือใช้ทางการเกษตร Agricultural Residues, ขยะอาหาร Food Waste และการบำบัดน้ำเสีย Wastewater Treatment โดยเปลี่ยนขยะของเสียให้เป็นพลังงานที่มีค่า Transforming Waste into Valuable Energy .. ประโยชน์ 2 ประการนี้ ทั้งการเป็นแหล่งพลังงานสะอาด Clean Energy Sources และการบริหารจัดการขยะของเหลือทิ้ง Waste Management นั้น ช่วยส่งเสริมความยั่งยืน Sustainability โดยไบโอไฮโดรเจน Biohydrogen : H2 ที่ผลิตขึ้นได้ประเภทนี้ บางครั้งเรียกกันว่า ‘ไฮโดรเจนจากขยะชีวภาพ Bio-Waste Hydrogen : H2’ ..
– การลดคาร์บอนในภาคส่วนสำคัญ Decarbonization of Key Sectors : ไบโอไฮโดรเจน Biohydrogen : H2 มีศักยภาพอย่างมากในการเข้าสู่ภาคส่วนที่ลดคาร์บอนได้ยาก Difficult-to-Decarbonize Sectors เช่น ภาคการขนส่ง Transportation Sector โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับยานพาหนะ และเรือสำหรับงานหนัก Heavy-Duty Vehicles & Ships รวมถึงในภาคอุตสาหกรรม Industry Sector ด้วยการใช้พวกมันในกระบวนการต่าง ๆ เช่น การลดปริมาณเหล็กโดยตรงสำหรับการผลิตเหล็กกล้า Reduction of Iron for Steel Production ตลอดจนการจัดเก็บพลังงาน Energy Storage หรือการแปลงไฮโดรเจนให้เป็นตัวนำพาพลังงาน Converting it into Energy Carriers เช่น แอมโมเนียหมุนเวียน Renewable Ammonia : NH3 เพื่อการจัดเก็บ และการขนส่งที่ง่าย และสะดวกกว่า Easier & More Convenient Storage & Transportation เป็นต้น ..
– ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยี Technological Advancements : การวิจัยมุ่งเน้นอย่างจริงจังในการเพิ่มผลผลิต Increasing Productivity โดยเฉพาะอย่างยิ่งผ่านวิศวกรรมเมแทบอลิซึม Metabolic Engineering ซึ่งหมายถึง การดัดแปลงพันธุกรรมของจุลินทรีย์ Genetically Modifying Microorganisms เพื่อเพิ่มผลผลิต และอัตราการผลิตไฮโดรเจน Increased Hydrogen : H2 Production Yield & Rate รวมทั้งการบูรณาการกระบวนการ Process Integration ด้วยการผสมผสานวิธีการทางชีวภาพที่แตกต่างกัน เช่น การหมักในที่มืด Dark Fermentation และการหมักด้วยแสง Photofermentation หรือการบูรณาการกับเซลล์อิเล็กโทรไลซิสจุลินทรีย์ Microbial Electrolysis Cells : MECs เพื่อประสิทธิภาพที่สูงขึ้นอีกไปพร้อมด้วย ตลอดจนการศึกษาวิจัย และประยุกต์ปรับใช้ปัญญาประดิษฐ์ Artificial Intelligence : AI ให้เหมาะสมที่สุด เช่น เครือข่ายประสาทเทียม Neural Networks สำหรับการเพิ่มประสิทธิภาพแบบเรียลไทม์ Real-Time Optimization และการคาดการณ์ประสิทธิภาพของไบโอรีแอคเตอร์ Performance Prediction of Bioreactors เป็นต้น ..
อย่างไรก็ตาม ความท้าทายสำคัญที่ต้องเอาชนะ Key Challenges to Overcome นั้น ยังมีอยู่อีกมากมาย ได้แก่ อัตราการผลิต และผลผลิตไฮโดรเจนจากระบบชีวภาพในปัจจุบัน Current Hydrogen : H2 Yield & Production Rate from Biological Systems มักต่ำเมื่อเทียบกับวิธีการอื่นๆ ซึ่งเป็นข้อจำกัดในการนำไปใช้ในเชิงพาณิชย์ขนาดใหญ่ ..ขณะที่ ต้นทุนสูง High Costs คือ อีกหนึ่งในประเด็นท้าทายมาพร้อมด้วย โดยต้นทุนของเครื่องปฏิกรณ์ และประสิทธิภาพของระบบ Cost of Reactors & System Efficiency จำเป็นต้องได้รับการปรับปรุงอย่างมีนัยสำคัญ เพื่อให้สามารถแข่งขันทางเศรษฐกิจกับแหล่งพลังงานที่มีอยู่เดิม และการผลิตไฮโดรเจนในรูปแบบอื่น ๆ ..
ขณะที่ความผันแปรของวัตถุดิบ และการปรับสภาพเบื้องต้น Feedstock Variability & Pretreatment หมายถึง การใช้วัตถุดิบที่ซับซ้อน และต้นทุนต่ำ Utilizing Complex & Low-Cost Feedstocks เช่น ขยะของเสียบางชนิด Certain Types of Wastes เป็นต้นนั้น จำเป็นต้องใช้วิธีการปรับสภาพเบื้องต้นที่มีประสิทธิภาพเสียก่อน และบางครั้งมีค่าใช้จ่ายสูง เพื่อย่อยสลายให้เป็นสารประกอบที่ใช้งานได้ Break Them Down into Usable Compounds นั่นเอง ..
ทั้งนี้ ยังมีข้อจำกัดทางเทคนิค Technical Constraints อีกบางประเด็น เช่น ความไวต่อออกซิเจน Oxygen : O2 Sensitivity เนื่องจากเอนไซม์สำคัญบางชนิดในการผลิตทางชีวภาพ Certain Key Enzymes in Bioproduction เช่น ไฮโดรจีเนส Hydrogenases นั้น มีความไวต่อออกซิเจนสูง ซึ่งส่งผลให้กระบวนการมีความซับซ้อน และในบางกระบวนการ จำเป็นต้องแยกก๊าซอย่างเข้มข้นเพื่อดึงไฮโดรเจนบริสุทธิ์ออกมา ขณะที่โครงสร้างตลาดไบโอไฮโดรเจนระดับโลกที่แข็งแกร่ง Robust Global Infrastructure & Market for Biohydrogen : H2 จะยังคงต้องเร่งการพัฒนาต่อไป โดยเฉพาะโครงสร้างพื้นฐานสำหรับการจัดเก็บ Storage, การขนส่ง Transportation และการจัดจำหน่ายไฮโดรเจน Distribution of Hydrogen : H2 เนื่องจากไฮโดรเจน Hydrogen : H2 มีความหนาแน่นต่ำ Low Density และมีแนวโน้มที่จะรั่วไหล Tendency to Leak ได้ตลอดเวลา ซึ่งถือเป็นการลงทุน และความท้าทายที่สำคัญ Significant Investment & Challenge มาพร้อมด้วย ..
โดยสรุปแล้ว ไบโอไฮโดรเจน Biohydrogen : H2 คือ เชื้อเพลิงชีวภาพรุ่นที่สาม Third-Generation Biofuel ที่มีแนวโน้มดีเยี่ยม ซึ่งได้รับการคาดหมายว่าจะกลายมาเป็นรากฐานสำคัญของการผสมผสานพลังงานสะอาดในอนาคต Cornerstone of the Future Clean Energy Mix โดยขึ้นอยู่กับการวิจัย และพัฒนาอย่างต่อเนื่องที่สามารถจัดการกับความท้าทายด้านผลผลิต Yield, ต้นทุน Cost และประสิทธิภาพของระบบขนาดใหญ่ Large-Scale System Efficiency ให้สำเร็จได้ในที่สุดจากนี้ไป ..
ไบโอไฮโดรเจน หรือไฮโดรเจนชีวภาพ Biohydrogen : H2 จากวัตถุดิบที่เป็นขยะวัสดุของเหลือทิ้ง Waste Feedstocks ..
ความเสื่อมโทรมของสิ่งแวดล้อมทางธรรมชาติ Degradation of the Natural Environment และวิกฤติพลังงาน Energy Crisis คือ 2 ประเด็นสำคัญสำหรับการพัฒนาอย่างยั่งยืนทั่วโลก Sustainable Development Worldwide .. ไฮโดรเจน Hydrogen : H2 ถือเป็นตัวเลือกที่น่าสนใจที่สุดตัวหนึ่งในการทดแทนเชื้อเพลิงฟอสซิล Fossil Fuels .. ในบริบทนี้ กระบวนการทางชีวภาพ Biological Processes ถือเป็นทางเลือกที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมากที่สุดในการตอบสนองความต้องการไฮโดรเจนในอนาคต Future Hydrogen : H2 Demands ..
จำนวนประชากรโลกที่เพิ่มขึ้น Increasing Worldwide Population และการขยายตัวของเมืองอย่างรวดเร็ว Rapid Urbanization ส่งผลให้มีการบริโภคเชื้อเพลิงฟอสซิล และการเกิดขยะในปริมาณมหาศาล Huge Amount of Fossil Fuels Consumption & Waste Generation .. ความตระหนักรู้ในการดำรงชีวิตในสังคมที่ยั่งยืน Awareness of Living in a Sustainable Society กำลังผลักดันให้ผู้คนมุ่งเป้าไปที่โครงสร้างพลังงานคาร์บอนต่ำ Low-Carbon Energy Structure .. ไฮโดรเจน Hydrogen : H2 ซึ่งเป็นแหล่งพลังงานที่ปราศจากคาร์บอน Carbon Free Energy Source ได้รับความสนใจมากขึ้นเรื่อย ๆ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ไบโอไฮโดรเจนจากขยะอินทรีย์ Biohydrogen : H2 from Organic Wastes ได้รับความสนใจอย่างมาก เนื่องจากแนวทางดังกล่าวนี้ สามารถผลิตไฮโดรเจน และกำจัดขยะของเสียไปพร้อมด้วยได้ในเวลาเดียวกัน Generating Hydrogen : H2 & Disposing Waste Simultaneously .. ดังนั้น การทบทวนเทคโนโลยีหลัก 3 ประการในการแปลงขยะเป็นไบโอไฮโดรเจน Converting Waste to Biohydrogen : H2 ได้แก่ การหมักทางชีวภาพ Biological Fermentation, การเปลี่ยนสถานะเป็นแก๊สเคมีความร้อน Thermochemical Gasification และเซลล์อิเล็กโทรไลซิสจุลินทรีย์ Microbial Electrolysis Cells ทั้งจากมุมมองทางเทคโนโลยี และสิ่งแวดล้อม Technological & Environmental Perspective ถือเป็นความจำเป็นที่ขาดไม่ได้จากนี้ไป ..
ไบโอไฮโดรเจนจากวัตถุดิบขยะวัสดุของเหลือทิ้ง Biohydrogen from Waste Feedstocks คือ องค์ประกอบสำคัญของ “เศรษฐกิจไฮโดรเจนHydrogen Economy” ที่มีศักยภาพ ซึ่งหมายถึง โซลูชันข้อไขพลังงานสีเขียวที่ยั่งยืน Sustainable Green Energy Solution และสอดคล้องกับเป้าหมายการลดคาร์บอนทั่วโลก Global Decarbonization Goals ..
ปัจจุบัน การผลิตไบโอไฮโดรเจนจากวัตถุดิบขยะวัสดุของเหลือทิ้ง Biohydrogen : H2 Production from Waste Feedstocks คือ เทคโนโลยีใหม่ที่กำลังเติบโต และยั่งยืน ซึ่งแปลงผลพลอยได้จากวัสดุอินทรีย์สารเหลือทิ้ง Byproducts from Organic Waste Materials และผลพลอยได้ทางอุตสาหกรรม Industrial Byproducts ที่หลากหลาย ให้เป็นพลังงานสะอาดสีเขียวโดยใช้จุลินทรีย์ Green & Clean Energy Using Microorganisms .. แนวทางนี้ ให้ประโยชน์ 2 ต่อ ได้แก่ การบริหารจัดการขยะ Waste Management และการผลิตเชื้อเพลิงหมุนเวียน Renewable Fuel Generation ซึ่งสามารถช่วยบรรเทามลภาวะต่อสิ่งแวดล้อม Mitigate Environmental Pollution และลดการพึ่งพาเชื้อเพลิงฟอสซิล Reduce Reliance on Fossil Fuels ไปพร้อมด้วย ..
การผลิตไบโอไฮโดรเจนจากขยะทางการเกษตร Biohydrogen : H2 Production from Agricultural Wastes นั้น มีประโยชน์มาก เนื่องจากขยะของเหลือทิ้งภาคการเกษตร Agricultural Wastes มีอยู่อย่างมากมาย Abundant, ราคาถูก Cheap หมุนเวียนได้ Renewable และย่อยสลายทางชีวภาพได้สูง Highly Biodegradable .. เมื่อพิจารณาว่า ขยะทางการเกษตร Agricultural Wastes ในฐานะเป็นสารตั้งต้นที่ซับซ้อน และสามารถย่อยสลายทางชีวภาพได้โดยระบบนิเวศจุลินทรีย์ Microbial Ecosystem ที่อาจดูจะไม่ง่ายนัก ในประเด็นนี้ จึงมักจะมุ่งเน้นไปที่การหมักในที่มืด Dark Fermentation ซึ่งเกี่ยวข้องกับการใช้จุลินทรีย์ที่ไม่ใช้ออกซิเจนในความมืด Anaerobic Microorganisms in Darkness ที่อุณหภูมิระหว่าง 25-80oC หรืออุณหภูมิสูงกว่า 80oC เพื่อการผลิตไฮโดรเจน Hydrogen : H2 Production อันเป็นหนึ่งในเทคโนโลยีหลักสำหรับการผลิตไฮโดรเจน Hydrogen : H2 จากเศษขยะพืชผล Crop Residues, ขยะจากปศุสัตว์ Livestock Waste และขยะจากอาหาร Food Waste ..
อย่างไรก็ตาม นอกจากกระบวนการหมักในที่มืด Dark Fermentation แล้ว ไฮโดรเจนชีวภาพ Biohydrogen: H2 สามารถผลิตขึ้นได้จากขยะทางการเกษตร Agricultural Wastes ด้วยอีกหลากหลายวิธี รวมถึงกระบวนการทางเคมีความร้อน Thermochemical Processes เช่น กระบวนการเปลี่ยนสถานะเป็นก๊าซ Gasification, กระบวนไพโรไลซิส Pyrolysis Process และรวมถึงวิธีการทางชีวภาพ Biological Pathways ซึ่งเป็นทางเลือกที่ยั่งยืน Sustainable Alternatives และเป็นการใช้ทรัพยากรหมุนเวียน Renewable Resources ทดแทนการผลิตไฮโดรเจนจากเชื้อเพลิงฟอสซิล Fossil Fuel-Based Hydrogen : H2 Production ..
ทั้งนี้ กระบวนการทางชีวภาพสำหรับการผลิตไบโอไฮโดรเจน ‘Biological Pathways for Biohydrogen Production’ ที่เรียกว่า ‘การหมักในที่มืด Dark Fermentation’ นั้น กระบวนการนี้ จะใช้จุลินทรีย์เพื่อย่อยสลายสารอินทรีย์ในขยะเกษตรกรรมภายใต้สภาวะที่ไม่มีออกซิเจน Use of Microorganisms to Break Down Organic Matter in Agricultural Wastes Under Anaerobic Conditions โดยการผลิตไฮโดรเจนนั้น คือ ผลพลอยได้ Hydrogen : H2 as a Byproducts ..
ทั้งนี้ ขยะอาหาร Food Wastes, เศษพืชเหลือทิ้ง Crop Residues และมูลสัตว์ Animal Manure คือ สารตั้งต้นที่เหมาะสมสำหรับการหมักในที่มืด Suitable Substrates for Dark Fermentation และปัจจัยที่มีผลต่อการผลิตไบโอไฮโดรเจน Biohydrogen : H2 Production Parameters ได้แก่ ค่า pH, อุณหภูมิ Temperature และประเภทของจุลินทรีย์ที่ใช้ Type of Microorganisms Used .. นอกจากนั้น การบำบัดขยะทางการเกษตรเบื้องต้น Pre-Treatment of Agricultural Wastes เช่น การสีข้าว Milling หรือการไฮโดรไลซิสด้วยกรด Acid Hydrolysis สามารถปรับปรุงประสิทธิภาพการผลิตไฮโดรเจนได้ Improve Hydrogen : H2 Production Efficiency มาพร้อมด้วยได้เป็นอย่างดี ..
ปัจจุบัน ความสำคัญของการผลิตไฮโดรเจน Hydrogen : H2 Production จากขยะทางการเกษตร Agricultural Wastes ทดแทนแหล่งพลังงานเชื้อเพลิงฟอสซิล Fossil Fuels ได้เพิ่มขึ้นเรื่อย ๆ เนื่องจากสาเหตุหลายประการ เช่น การหมดลงของปริมาณสำรองเชื้อเพลิงฟอสซิลในธรรมชาติ Depletion of Fossil Fuel Reserves, ปัญหาสิ่งแวดล้อมโลก Global Environmental Issues, ปัญหาขยะในชุมชน Municipal Solid Wastes : MSWs Issues, ปัญหาวิกฤติพลังงาน Energy Crisis Issues และความต้องการไฮโดรเจนบริสุทธิ์ Pure Hydrogen : H2 Demand ที่เพิ่มสูงขึ้นด้วยราคาที่จะต้องลดลงอีก .. ดังนั้น การผลิตไบโอไฮโดรเจนจากขยะทางการเกษตร Biohydrogen : H2 Production from Agricultural Wastes นั้น จึงสร้างประโยชน์ได้อย่างมาก เนื่องจากขยะของเหลือทิ้งภาคการเกษตร Agricultural Wastes มีอยู่อย่างมากมาย Abundant, ราคาถูก Cheap, หมุนเวียนได้ Renewable และย่อยสลายทางชีวภาพได้สูง Highly Biodegradable นั่นเอง ..
คาดหมายได้ว่า ขนาด และความหลากหลายของผลิตภัณฑ์จากโรงงานไบโอแก๊ส Scale & Product Diversification of Biogas Plants ในท้องถิ่น และชุมชนการเกษตรสำหรับชาติเกษตรกรรมหลายประเทศทั่วโลกนั้น กำลังจะมีบทบาทสำคัญในการกำหนดความเป็นไปได้ของโครงการแปลงไบโอแก๊สให้เป็นไฮโดรเจน Biogas to Hydrogen : H2 Projects จากวัตถุดิบที่เป็นขยะทางการเกษตร Agricultural Waste Feedstocks ได้เป็นอย่างดีจากนี้ไป ..
สำหรับวัตถุดิบเหลือทิ้งหลัก Key Waste Feedstocks หลากหลายชนิดที่สามารถนำมาใช้เป็นวัตถุดิบได้ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง วัตถุดิบที่อุดมด้วยคาร์โบไฮเดรต และขาดไนโตรเจน Carbohydrate-Rich & Nitrogen-Deficient นั้น จากการใช้งานที่ผ่านมาจนถึงวันนี้ พบว่า พวกมันมีความเหมาะสมอย่างยิ่งสำหรับการเปลี่ยนสภาพด้วยจุลินทรีย์ Microbial Conversion ให้เป็นไฮโดรเจนชีวภาพ หรือไบโอไฮโดรเจน Biohydrogen : H2 ประกอบไปด้วย :-
– เศษอาหาร และเศษเหลือจากอุตสาหกรรมเกษตร Food Waste and Agro-industrial Residues : หมวดหมู่กว้างนี้ประกอบด้วยวัตถุดิบต่าง ๆ ที่เป็นที่นิยม เช่น กากแอปเปิล Apple Pomace, กากน้ำตาล Molasses, เศษมันฝรั่ง Potato Waste, เมล็ดพืชที่ผ่านกระบวนการหมักเบียร์ Brewery Spent Grains และเศษผัก/ผลไม้ Fruit / Vegetable Wastes .. วัตถุดิบเหล่านี้ มีความน่าสนใจเนื่องจากมีปริมาณมาก ต้นทุนต่ำ และมีคาร์โบไฮเดรตสูง ..
– ขยะของเสียจากการเกษตร Agricultural Wastes : วัตถุดิบกลุ่มนี้ หมายถึง ชีวมวลลิกโนเซลลูโลส Lignocellulosic Biomass เช่น ฟางข้าว Rice straw, ชานอ้อย Sugarcane Bagasse, ซังข้าวโพด Corn Stover และขยะทางการเกษตรอื่น ๆ ซึ่งสามารถนำไปใช้หลังจากผ่านการบำบัดเบื้องต้นอย่างเหมาะสม Appropriate Pretreatment เพื่อย่อยสลายโครงสร้างที่ซับซ้อนของชีวมวล ..
– กากน้ำเสีย และน้ำเสีย Wastewater & Sewage Sludge : น้ำเสียจากอุตสาหกรรม และชุมชนเทศบาล รวมถึงน้ำเสียจากเวย์ชีส และน้ำเสียจากโรงสีมะกอก Cheese Whey & Olive Mill Wastewater เปิดโอกาสให้มีการบำบัด และนำพลังงานกลับมาใช้ใหม่ได้พร้อมกัน ..
– ปุ๋ยคอกสัตว์Animal Manure : การผลิตไบโอไฮโดรเจน Biohydrogen : H2 Production นั้น สามารถใช้ปุ๋ยคอก และมูลสัตว์จากแหล่งต่าง ๆ เช่น หมู วัว และสัตว์ปีกได้ รวมถึงของเสียของมนุษย์ โดยมักจะใช้ร่วมกับวัสดุอื่น ๆ ที่อุดมด้วยคาร์บอน เพื่อเพิ่มอัตราส่วนคาร์บอนต่อไนโตรเจนให้เหมาะสมที่สุดสำหรับการหมัก Fermentation เป็นต้น ..
ทั้งนี้ กระบวนการทางชีวภาพหลักสำหรับการผลิตไบโอไฮโดรเจนจากวัตถุดิบขยะเหลือทิ้ง Main Biological Processes for Biohydrogen : H2 Production from Waste Feedstocks ได้แก่ :-
– การหมักในที่มืด Dark Fermentation : DF : หมายถึงกระบวนการแบบไม่ใช้อากาศที่ไม่ต้องใช้แสง โดยแบคทีเรียที่ทำหน้าที่หมัก เช่น แบคทีเรียชนิด Clostridium & Enterobacter Species จะย่อยสลายอินทรีย์สาร Break Down Organic Matters ให้เป็นไฮโดรเจน Hydrogen : H2 และกรดไขมันระเหยง่าย Volatile Fatty Acids ในสภาวะที่ไม่มีแสง .. วิธีนี้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการบำบัดขยะของเสียอินทรีย์สารที่เป็นของแข็ง และน้ำเสีย และโดยทั่วไปแล้วจะผลิตไฮโดรเจน Hydrogen : H2 ได้ในระดับสูงสุดเทียบกับบรรดาวิธีการทางชีวภาพอื่น ๆ ..
– การหมักแบบใช้แสง Photo-Fermentation : PF : กระบวนการนี้ ใช้แบคทีเรียสังเคราะห์แสง Photosynthetic Bacteria เพื่อเปลี่ยนกรดอินทรีย์เป็นไฮโดรเจน Convert Organic Acids into Hydrogen : H2 โดยใช้พลังงานแสงในสภาวะที่ไม่มีอากาศ Using Light Energy Under Anaerobic Conditions .. กระบวนการนี้ สามารถใช้ประโยชน์จากผลพลอยได้จากการหมักในที่มืด Byproducts from Dark Fermentation ทำให้กระบวนการหมักในที่มืดแบบบูรณาการ 2 ขั้นตอนนี้นั้น ให้ประสิทธิภาพสูงในการเพิ่มผลผลิตไฮโดรเจนสูงสุดได้ ..
– การสลายตัวทางชีวภาพด้วยแสง Biophotolysis : สาหร่ายสีเขียว Green Algae หรือไซยาโนแบคทีเรีย Cyanobacteria สามารถผลิตไฮโดรเจนได้โดยตรงจากน้ำโดยใช้พลังงานแสงอาทิตย์ Produce Hydrogen : H2 Directly from Water Using Solar Energy .. โดยทั่วไป วิธีการนี้ ไม่ได้ใช้วัตถุดิบขยะเหลือทิ้งโดยตรง แต่เป็นกระบวนการที่สะอาด และปล่อยมลพิษเป็นศูนย์ ..
ความต้องการไฮโดรเจนทั่วโลก Global Hydrogen : H2 Demand อยู่ที่มากกว่า 97 ล้านตัน Metric Ton : Mt ในปี 2566 โดยส่วนใหญ่สำหรับการใช้งานในภาคอุตสาหกรรม และทะลุเกิน 100 ล้านตัน Metric Ton : Mt ในปี 2567 ที่ผ่านมา รวมทั้งได้รับการคาดหมายด้วยว่าจะสูงถึง 180 ล้านตัน Metric Ton : Mt ภายในปี 2573 ภายใต้สถานการณ์การปล่อยก๊าซเป็นศูนย์สุทธิ Net-Zero Emissions Scenario .. แม้ว่า ความต้องการไฮโดรเจนที่ปล่อยมลพิษต่ำ Demand for Low-Emissions Hydrogen : H2 จะเพิ่มขึ้น แต่ยังคงมีสัดส่วนเพียงเล็กน้อยเมื่อเทียบกับความต้องการทั้งหมด .. การเพิ่มขึ้นนี้ ส่วนใหญ่มาจากแนวโน้มเศรษฐกิจมากกว่าจะมาจากความสำเร็จในการดำเนินนโยบายพลังงานสะอาด อย่างไรก็ตาม ด้วยนโยบายสนับสนุน และการดำเนินการของภาครัฐในหลายประเทศจากนี้ไป คาดว่าจะเร่งให้เกิดการนำ Hydrogen : H2 ไปใช้มากขึ้นได้ในอนาคต .. ทั้งนี้ ประเด็นปัญหาการนำไฮโดรเจนที่ปล่อยมลพิษต่ำมาประยุกต์ใช้งานจริง ๆ นั้น อยู่ที่ประเด็นเรื่องของราคาเป็นหลัก ซึ่งพวกมันจะแพงเกินไปนั้นไม่ได้ ..
จนถึงวันนี้ ถือเป็นความจำเป็นสำคัญที่ต้นทุนของไฮโดรเจน Cost of Hydrogen : H2 จะต้องลดลงอีกอย่างมาก เพื่อให้เศรษฐกิจไฮโดรเจนที่กำลังเริ่มขึ้นแล้ว สามารถดำรงอยู่ได้ เนื่องจากต้นทุนไฮโดรเจนที่ปล่อยมลพิษต่ำในปัจจุบัน Current Costs for Low-Emissions Hydrogen : H2 นั้น สูงเกินไป .. กลยุทธ์ในการลดต้นทุน Strategies to Lower Costs ประกอบด้วยการขยายโรงงานผลิต Scaling Up Production Facilities, การกำหนดมาตรฐานการออกแบบอิเล็กโทรไลเซอร์ Standardizing Electrolyzer Design และการพัฒนาเทคโนโลยีไฮโดรเจนชีวภาพ Improving Biohydrogen : H2 Technologies ซึ่งอาจทำให้ไฮโดรเจนสีเขียว Green Hydrogen : H2 สามารถแข่งขันได้ภายในปลายทศวรรษนี้ .. อย่างไรก็ตาม เพื่อให้เกิดความเท่าเทียมทางเศรษฐกิจ จำเป็นต้องลดต้นทุนโครงสร้างพื้นฐานด้านการจัดเก็บ การจัดจำหน่าย และการเติมเชื้อเพลิง Storage, Distribution & Refueling Infrastructure ไปพร้อมด้วย ซึ่งปัจจุบันคิดเป็นต้นทุนสุดท้ายส่วนใหญ่ Majority of the Final Cost นั่นเอง ..
คาดหมายว่า ความต้องการไฮโดรเจนคาร์บอนต่ำ Low-Carbon Hydrogen : H2 Demand จะเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ และอาจพุ่งสูงขึ้นถึง 60% แม้ว่าการคาดการณ์จะผันผวนแตกต่างกันไป เนื่องจากความไม่แน่นอนเกี่ยวกับเทคโนโลยีใหม่ และนโยบายสนับสนุน แม้ว่าจะมีความคืบหน้าเกิดขึ้น โดยโครงการต่าง ๆ กำลังเข้าสู่การตัดสินใจลงทุนขั้นสุดท้าย Final Investment Decision แต่ความท้าทายในการขยายขนาดกำลังผลิตไฮโดรเจนสะอาด Scaling Up Clean Hydrogen : H2 Production และสัญญาณความต้องการที่ชัดเจน Clear Demand Signal นั้น ยังคงมีอยู่อย่างชัดเจนต่อเนื่อง ..
ทั้งนี้ ภาพรวมการเปรียบเทียบต้นทุนการผลิตไฮโดรเจนปัจจุบัน Current Hydrogen : H2 Production Cost Comparison Overview นั้น พบว่า ไฮโดรเจนสีเทา Grey Hydrogen : H2 จากการแปรรูปก๊าซธรรมชาติ Natural Gas Reforming คือรูปแบบการผลิตไฮโดรเจนที่ราคาถูกที่สุด และพบได้บ่อยที่สุด โดยทั่วไปแล้ว ไบโอไฮโดรเจนจากวัตถุดิบเหลือทิ้ง Biohydrogen : H2 from Waste Feedstocks จะมีต้นทุนการผลิตสูงกว่า แต่ได้รับประโยชน์ และความคุ้มค่าจากต้นทุนวัตถุดิบที่เป็นศูนย์ หรือติดลบ Zero or Even Negative Cost of its Raw Material, เครดิตการกำจัดของเสีย Waste Disposal Credit และบทบาทในการจัดการขยะอย่างยั่งยืน Role in Sustainable Waste Management ..
อุปสรรคทางเศรษฐกิจหลักของไบโอไฮโดรเจน Main Economic Barriers to Biohydrogen : H2 คือประเด็นเรื่องของราคา และผลผลิต Hydrogen : H2 ที่ค่อนข้างต่ำ ซึ่งจำเป็นต้องมีกระบวนการผลิตแบบบูรณาการ Integrated Production Processes เช่น การหมักในที่มืด และการหมักด้วยแสง Dark & Photo-Fermentation เพื่อให้มีความสามารถในการแข่งขันทางเศรษฐกิจมากขึ้น ..
ปัจจุบัน ไฮโดรเจนสีเทา Grey Hydrogen : H2 จากการแปรรูปก๊าซธรรมชาติ Natural Gas Reforming มีต้นทุนโดยประมาณ อยู่ที่ 1-2 เหรียญสหรัฐฯ ต่อกิโลกรัม Kg H2 , ไบโอไฮโดรเจนจากวัตถุดิบขยะเหลือทิ้ง Biohydrogen : H2 from Waste Feedstocks ด้วยการหมักในที่มืด Dark Fermentation มีต้นทุนโดยประมาณ อยู่ที่ 2.7-5 เหรียญสหรัฐฯ ต่อกิโลกรัม Kg H2, ไฮโดรเจนสีเขียว Green Hydrogen : H2 จากการใช้อิเล็กโทรไลเซอร์ Electrolyzers แยกน้ำด้วยกำลังไฟฟ้าพลังงานหมุนเวียน Water Electrolysis Using Renewable Electricity มีต้นทุนโดยประมาณ อยู่ที่ 4-8 เหรียญสหรัฐฯ ต่อกิโลกรัม Kg H2 ขณะที่ ไฮโดรเจนสีน้ำเงิน Blue Hydrogen : H2 ที่ผลิตขึ้นจากกระบวนการแปรรูปมีเทน Steam Methane : CH4 Reforming : SMR ที่มีการดักจับ และจัดเก็บคาร์บอน Carbon Capture & Storage: CCS มาพร้อมด้วย โดยทั่วไปจะมีต้นทุนโดยประมาณสูงกว่าไฮโดรเจนสีเทา Grey Hydrogen : H2 แต่ต่ำกว่าไฮโดรเจนสีเขียว Green Hydrogen : H2 ..
อย่างไรก็ตาม คาดการณ์ว่า ต้นทุนของไบโอไฮโดรเจน Cost of Biohydrogen : H2 จะลดลงได้อีกมาก และบรรลุความสามารถในการแข่งขันได้ Achieve Competitiveness ด้วยการมุ่งเน้นไปที่ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยี และการขยายขนาดกำลังผลิต Technological Breakthroughs & Scaling Up Production Capacity จากนี้ไป โดยต้นทุน และราคาของไบโอไฮโดรเจน Cost & Price of Biohydrogen : H2 จะสามารถแข่งขันได้ในช่วงปลายทศวรรษนี้ หมายถึง หลังปี 2568 เป็นต้นไป หรือภายในปี 2573 ควบคู่ไปกับภาคส่วนไฮโดรเจนสีเขียวที่กว้างขึ้น Broader Green Hydrogen : H2 Sector ..
ปัจจัยทางเศรษฐกิจที่สำคัญ Key Economic Factors อยู่ที่ต้นทุนวัตถุดิบ Feedstock Cost .. ไบโอไฮโดรเจนจากขยะ Biohydrogen: H2 from Waste ได้รับประโยชน์อย่างมากจากการใช้ขยะอินทรีย์ราคาถูก หรือไม่มีค่าใช้จ่าย Inexpensive or No-Cost Organic Wastes ซึ่งทำให้ได้เปรียบทางเศรษฐกิจเหนือวิธีการที่ใช้ก๊าซธรรมชาติ หรือกำลังไฟฟ้าพลังงานหมุนเวียนที่มีราคาแพง Advantage Over Methods Requiring Costly Natural Gas or Dedicated Renewable Electricity ..
การวิเคราะห์ประเมินทางเศรษฐกิจของไบโอไฮโดรเจน Economic Analysis for Biohydrogen : H2 ต้องพิจารณาถึง แนวโน้มรายได้อื่นที่จะเกิดขึ้นจากผลพลอยได้ที่มีประโยชน์ Potential Revenue from Useful Byproducts ซึ่งมูลค่าผลพลอยได้ Byproduct Value เหล่านี้ จะช่วยเพิ่มโอกาสทางธุรกิจโดยรวม Improving the Overall Business Case ในรูปแบบใหม่ที่น่าสนใจ .. นอกจากนั้นแล้ว เครดิตการจัดการขยะ Waste Management Credits คือข้อได้เปรียบสำคัญของการใช้วัตถุดิบจากขยะ Using Waste Feedstocks .. กระบวนการนี้ ทำหน้าที่เป็นโซลูชันข้อไขการบำบัดขยะ Waste Treatment Solution ซึ่งอาจสร้างรายได้ หรือหลีกเลี่ยงค่าธรรมเนียมการกำจัด ซึ่งสามารถปรับปรุงความยั่งยืนทางเศรษฐกิจได้อย่างมากมาพร้อมด้วยอีกด้วย ..
สำหรับมุมมองอนาคตสุดท้าย Final Future Prospects จากนี้ไปนั้น แม้ว่า ต้นทุนของไบโอไฮโดรเจนในปัจจุบัน Current Cost of Biohydrogen : H2 จะยังไม่สามารถแข่งขันได้อย่างเต็มที่กับวิธีการที่ใช้เชื้อเพลิงฟอสซิลแบบดั้งเดิม Traditional Fossil Fuel-Based Methods แต่การวิจัยอย่างต่อเนื่องเกี่ยวกับการปรับปรุงกระบวนการ Ongoing Research in Process Optimization, การพัฒนาระบบหมักในที่มืด และการหมักที่ใช้แสงแบบบูรณาการ Integrated Dark & Photo-Fermentation Systems รวมทั้งพันธุวิศวกรรมเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพจุลินทรีย์ Genetic Engineering to Enhance Microbial Efficiency ล้วนมีเป้าหมายเพื่อลดต้นทุนทั้งสิ้น All Aimed at Reducing Costs .. ทั้งนี้ เมื่อราคาคาร์บอน Carbon Pricing และกฎระเบียบด้านการจัดการขยะ Waste Management Regulations มีความเข้มงวดมากขึ้น คาดว่ามูลค่าทางเศรษฐกิจของไบโอไฮโดรเจนจากวัตถุดิบขยะเหลือทิ้ง Economic Case for Biohydrogen : H2 from Waste Feedstocks จะปรับตัวดีขึ้นได้ และเข้าใกล้ความเป็นไปได้ในเชิงพาณิชย์มากขึ้น More Commercial Viability อย่างน้อยภายในปลายทศวรรษนี้ ..
ไฮโดรเจนชีวภาพ หรือไบโอไฮโดรเจนในประเทศไทย Biohydrogen : H2 in Thailand ..
ไบโอไฮโดรเจน Biohydrogen : H2 มีศักยภาพเชิงยุทธศาสตร์ Strategic Potential และมีแนวโน้มที่ดี สำหรับอนาคตทางพลังงานของประเทศไทย Thailand’s Energy Future โดยเฉพาะอย่างยิ่งจากภาคการเกษตรที่แข็งแกร่งของประเทศ Country’s Strong Agricultural Sector และปริมาณขยะอินทรีย์สารชีวมวล Volume of Organic Biomass Wastes ที่มีอยู่อย่างอุดมสมบูรณ์มากมาย ..
แม้ว่า ประเทศไทย Thailand จะมุ่งมั่นพัฒนาไฮโดรเจนทุกรูปแบบอย่างจริงจังก็ตาม แต่ศักยภาพของไบโอไฮโดรเจน Potential for Biohydrogen : H2 ซึ่งเป็นไฮโดรเจนสีเขียวชนิดหนึ่ง Type of Green Hydrogen : H2 นั้น มีความโดดเด่นเฉพาะตัวเป็นพิเศษ เนื่องจากมีความเชื่อมโยงโดยตรงกับลำดับความสำคัญของยุทธศาสตร์ชาติ National Strategy Priorities ในด้านการบริหารจัดการขยะ Waste Management, ความมั่นคงทางพลังงาน Energy Security และการพัฒนาเศรษฐกิจในท้องถิ่น และชนบท Local & Rural Economic Development นั่นเอง ..
ปัจจุบัน ประเทศไทย Thailand กำลังพัฒนาไบโอไฮโดรเจน Biohydrogen : H2 Development ด้วยวิธีการต่าง ๆ มากมาย รวมถึงโครงการผลิตไฮโดรเจนของกลุ่มบริษัทเครือเจริญโภคภัณฑ์จากก๊าซชีวภาพจากฟาร์มไก่ CP Group’s Project to Produce Hydrogen : H2 from Chicken Farm Biogas ที่ดำเนินการร่วมกับบริษัทโตโยต้า ไดฮัทสุ เอ็นจิเนียริ่ง แอนด์ แมนูแฟคเจอริ่ง Toyota Daihatsu Engineering & Manufacturing : TDEM รวมทั้งการวิจัยที่ก้าวหน้าไปมากเกี่ยวกับการใช้ชีวมวล เช่น นาข้าว และฟางข้าว Research into Using Biomass Like Rice Paddies & Straw .. นอกจากนี้ ประเทศไทย Thailand ยังมุ่งมั่นพัฒนาไฮโดรเจนสีเขียว Green Hydrogen : H2 Development อย่างจริงจังผ่านความร่วมมือระหว่างประเทศ และโครงการริเริ่มของรัฐภาค เพื่อสนับสนุนเป้าหมายการเปลี่ยนผ่านด้านพลังงาน และการลดคาร์บอน Energy Transition & Decarbonization Goals โดยมีแผนที่จะผนวกไฮโดรเจนสีเขียวเข้ากับการผลิตกำลังไฟฟ้า และอุตสาหกรรมต่าง ๆ Integrate Green Hydrogen : H2 into Power Generation & Various Industries มาพร้อมด้วย ..
ทั้งนี้ ระบบเศรษฐกิจการเกษตรของไทย และการขยายตัวของชุมชนเมือง Thailand’s Agricultural Economic System and Urbanization ได้ก่อให้เกิดขยะอินทรีย์สารจำนวนมหาศาล Massive Amounts of Organic Wastes ซึ่งถือเป็นวัตถุดิบที่เหมาะสมในอุดมคติสำหรับการผลิตไบโอไฮโดรเจน Ideal Feedstocks for Biohydrogen : H2 Production ผ่านการหมักในที่มืด Dark Fermentation หรือกระบวนการทางชีวภาพอื่น ๆ Other Biological Routes ได้แก่ :-
– เศษวัสดุเหลือใช้ทางการเกษตรAgricultural Residues : ฟางข้าว Rice Straw, ชานอ้อย Sugarcane Bagasse, เยื่อมันสำปะหลัง Cassava Pulp และเศษผักผลไม้ Fruit & Vegetable Wastes เป็นต้นนั้น คือ วัสดุเหลือทิ้งทางเกษตรกรรมของไทย Thailand’s Agricultural Wastes ที่เหมาะสมอย่างยิ่งสำหรับการผลิตไฮโดรเจนชีวภาพ Biohydrogen : H2 ในท้องถิ่นด้วยราคาที่แข่งขันได้ ..
– น้ำเสีย Wastewater : หมายถึง น้ำทิ้งจากการแปรรูปอาหาร Effluent from Food Processing, โรงเบียร์ Breweries และโรงบำบัดน้ำเสียของชุมชนเทศบาล Municipal Sewage Treatment Plants ..
– ของเสียจากสัตว์Animal Waste : ก๊าซชีวภาพจากฟาร์มปศุสัตว์ Biogas from Livestock Farms โดยเฉพาะสัตว์ปีก วัว และสุกร Poultry, Cattle & Swine คือ วัตถุดิบชั้นเยี่ยม High-Quality Feedstocks สำหรับการผลิตไฮโดรเจนชีวภาพ Biohydrogen : H2 ในท้องถิ่นมาพร้อมด้วยเช่นกัน ..
ทั้งนี้ กลยุทธ์ไฮโดรเจนชีวภาพ Biohydrogen : H2 Strategy ได้รับการคาดหมายว่า พวกมันจะเปลี่ยนภาระผูกพันทางเศรษฐกิจของไทยจากการกำจัดขยะให้เป็นสินทรัพย์ด้านพลังงาน Shifts the Economic Liability of Waste Disposal into an Energy Asset ทำให้ไบโอไฮโดรเจน Biohydrogen : H2 มีความได้เปรียบทางเศรษฐกิจที่โดดเด่นอย่างยิ่งในประเทศไทย ..
แนวทาง และวิธีการผลิตไบโอไฮโดรเจน หรือไฮโดรเจนชีวภาพ Biohydrogen : H2 Methods ของไทยนั้น ประกอบไปด้วย :-
– ก๊าซชีวภาพ Biogas : โครงการหนึ่งของโตโยต้า ไดฮัทสุ เอ็นจิเนียริ่ง แอนด์ แมนูแฟคเจอริ่ง Toyota Daihatsu Engineering & Manufacturing : TDEM ใช้เครื่องจักรผลิตไฮโดรเจนจากก๊าซชีวภาพจากฟาร์มไก่ Using a Machine to Produce Hydrogen : H2 from Chicken Farm Biogas ซึ่งใช้แหล่งพลังงานจากพลังงานแสงอาทิตย์ Solar Energy เพื่อสร้างกระบวนการคาร์บอนต่ำ Low-Carbon Process ..
– การเปลี่ยนชีวมวลให้เป็นก๊าซBiomass Gasification : ประเทศไทย Thailand กำลังเร่งศึกษาวิจัยเพื่อผลิตไฮโดรเจนจากแหล่งชีวมวลที่มีอยู่มากมาย Produce Hydrogen : H2 from Abundant Thai Biomass Sources เช่น แกลบ และฟางข้าว Rice Husks & Straw เป็นต้น ผ่านกระบวนการเปลี่ยนชีวมวลให้เป็นก๊าซ Biomass Gasification Process ..
– สาหร่ายขนาดเล็กMicroalgae : งานวิจัยหลายชิ้น ได้ระบุ และแยกสายพันธุ์สาหร่ายสีเขียว และไซยาโนแบคทีเรีย Cyanobacterial & Green Algal Strains จากนาข้าว Rice Paddies ที่สามารถผลิตไฮโดรเจนชีวภาพโดยใช้แสงอาทิตย์ Biohydrogen : H2 Using Sunlight ..
ทั้งนี้ โครงการเฉพาะ และโครงการริเริ่มเกี่ยวกับไฮโดรเจนชีวภาพที่สำคัญ Key Biohydrogen Projects & Initiatives ซึ่งแสดงให้เห็นถึงความมุ่งมั่นของประเทศไทยในการเชื่อมโยงขยะของเสีย และไฮโดรเจน Linking Wastes & Hydrogen : H2 ได้แก่ :-
– ไฮโดรเจนจากก๊าซชีวภาพBiogas – Derived Hydrogen : H2 ในโครงการของบริษัท Toyota, CP & Mitsubishi Kakoki : การเปิดตัวโครงการสำคัญเพื่อผลิตไฮโดรเจนจากก๊าซชีวภาพที่ได้จากขยะจากฟาร์มไก่ ซึ่งเป็นขยะในครัวเรือนขนาดใหญ่นั้น ถือเป็นเรื่องน่าตื่นเต้นของประเทศ .. ไฮโดรเจน Hydrogen : H2 ที่ผลิตขึ้นได้นั้น จะถูกนำไปใช้ในการขนส่งทางไกลสำหรับรถบรรทุกพลังงานไฮโดรเจน Hydrogen : H2 Trucks เพื่อให้บรรลุเป้าหมายการขนส่งขนาดใหญ่ที่ปล่อยมลพิษเป็นศูนย์ Zero-Emission Heavy-Duty Transportation ซึ่งถือเป็นการประยุกต์ใช้เชิงพาณิชย์ในระยะเริ่มต้นที่สำคัญของไทย ..
– แนวคิดเกี่ยวกับแนวคิดโรงกลั่นทางชีวภาพ Biorefinery Concepts : มหาวิทยาลัย และสถาบันวิจัยของไทยหลายแห่ง กำลังดำเนินการวิจัย และพัฒนาอย่างแข็งขัน เพื่อพัฒนาระบบการกลั่นทางชีวภาพ หรือไบโอรีไฟเนอรีแบบบูรณาการ Integrated Biorefinery Systems .. ระบบเหล่านี้ มีเป้าหมายเพื่อผลิตไบโอไฮโดรเจนร่วมกับผลิตภัณฑ์ที่มีคุณค่าอื่น ๆ Co-Generate Biohydrogen : H2 with Other Valuable Products เช่น มีเทน Methane : CH4 หรือเคมีภัณฑ์ชีวภาพ Biochemicals จากวัตถุดิบตั้งต้น Feedstocks เช่น สาหร่ายขนาดเล็ก Microalgae และใบอ้อย Sugarcane Leaves เพื่อเพิ่มมูลค่าสูงสุดจากชีวมวล และมุ่งมั่นสู่เศรษฐกิจหมุนเวียนที่ไม่มีขยะของเสียเหลือทิ้ง ..
– โครงการไบโอไฮโดรเจนของกลุ่มบริษัทซีพี และโตโยต้า CP Group & Toyota’s Biohydrogen : H2 Project : โครงการนี้ ใช้มูลไก่ และเศษอาหาร Poultry Farm Manure & Food Waste ซึ่งเป็นขยะของเสียปริมาณมากจากการประกอบธุรกิจการเกษตรของกลุ่มบริษัทเครือเจริญโภคภัณฑ์ Charoen Pokphand : CP Group โดยเฉพาะเป็นวัตถุดิบ เพื่อผลิตไฮโดรเจน Hydrogen : H2 Production ผ่านกระบวนการหลายขั้นตอน ได้แก่ :-
- ขั้นตอนที่ 1 การผลิตก๊าซชีวภาพ Biogas Production : มูลไก่ Manure จะถูกป้อนเข้าสู่ถังหมักแบบไม่ใช้อากาศ Anaerobic Digester เพื่อผลิตก๊าซชีวภาพ Biogas ซึ่งมีส่วนผสมหลักเป็นก๊าซมีเทน Methane : CH4 และคาร์บอนไดออกไซด์ Carbon Dioxide : CO2 ..
- ขั้นตอนที่ 2 การผลิตไฮโดรเจน Hydrogen : H2 Production : โตโยต้า Toyota ได้ติดตั้งอุปกรณ์ผลิตไฮโดรเจนจากก๊าซชีวภาพแห่งแรกของประเทศไทยที่สำนักงานใหญ่ประจำภูมิภาคเอเชีย อำเภอบางบ่อ จังหวัดสมุทรปราการ .. อุปกรณ์ทดสอบทดลองนี้ ใช้ก๊าซชีวภาพเป็นวัตถุดิบในการผลิตไบโอไฮโดรเจนบริสุทธิ์สูง Biogas as a Feedstock to Produce High-Purity Biohydrogen : H2 .. ทั้งนี้ การใช้งานเบื้องต้น ได้ผลิตไบโอไฮโดรเจน Biohydrogen : H2 ปริมาณ 2 กิโลกรัมต่อวัน Kg per Day หรือ 22,250 ลิตรต่อวัน Liters per Day ..
- ขั้นตอนที่ 3 การใช้ประโยชน์ด้วยโซลูชันข้อไขการขนส่ง Utilization for Transportation Solution : ไบโอไฮโดรเจน Biohydrogen : H2 นี้ ใช้เป็นเชื้อเพลิงสำหรับยานยนต์ไฟฟ้าเซลล์เชื้อเพลิง Fuel Cell Electric Vehicles: FCEVs โดยเฉพาะรถบรรทุกพลังงานไฮโดรเจน Hydrogen Trucks สำหรับยานพาหนะขนส่ง และการขนส่งระยะไกลของกลุ่มบริษัทซีพี CP Group’s Long-Haul Logistics & Delivery Fleets ซึ่งเป็นการแก้ไขปัญหาโดยตรงสำหรับภาคการขนส่งขนาดใหญ่ที่ยากต่อการลดคาร์บอน Hard-to-Decarbonize Heavy Transportation Sector ..
นี่เป็นครั้งแรกที่โตโยต้า Toyota และเครือเจริญโภคภัณฑ์ Charoen Pokphand : CP Group ของประเทศไทย เปิดตัวโครงการนำร่องเพื่อผลิตไฮโดรเจนโดยใช้ไบโอแก๊สจากขยะทางการเกษตร Hydrogen : H2 Production Using Biogases from Agricultural Wastes .. ตามที่บริษัทผู้ผลิตรถยนต์ Automaker ระบุ คาดหมายว่า ในระดับปฏิบัติการนั้น อุปกรณ์ผลิตไฮโดรเจนชีวภาพหลัก Main Biohydrogen : H2 Production Equipment ที่จัดหาโดยบริษัท Mitsubishi Kakoki ซึ่งเป็นบริษัทวิศวกรรมของญี่ปุ่น Japanese Engineering Company จะสามารถผลิตไฮโดรเจน Hydrogen : H2 ได้ 1,000 ลิตรต่อชั่วโมง Liters of Hydrogen per Hour .. ทั้งนี้ โตโยต้า Toyota และบริษัทการค้าในเครือ เช่น Toyota Tsusho ให้คำมั่นว่า พวกเขาจะสร้างโครงสร้างพื้นฐานสิ่งอำนวยความสะดวกที่เป็นระบบสำหรับการบีบอัด Compression, การจัดเก็บ Storage และขนส่งไบโอแก๊ส และไฮโดรเจน Transport the Biogases & Hydrogen : H2 ให้เกิดขึ้นในประเทศไทยต่อไปพร้อมด้วย .. อย่างไรก็ตาม โตโยต้า Toyota ไม่ได้เปิดเผยว่า ใช้เงินลงทุนเท่าใดสำหรับโครงการนี้ ..
– ความร่วมมือระหว่างบริษัทในเครือ ปตท. และระบบนิเวศโดยรวม PTT Group Collaboration & the Overall Ecosystem Collaboration : ในขณะที่การผลิตไบโอไฮโดรเจนนั้น นำโดยพันธมิตร CP – Toyota ก็ตาม บริษัท ปตท. จำกัด มหาชน หรือ PTT Public Company Limited ซึ่งเป็นบริษัทพลังงานยักษ์ใหญ่ของไทย และบริษัทฯ ในเครือ เช่น PTT Oil & Retail Business PCL : OR ก็กำลังร่วมมือกันพัฒนาโครงสร้างพื้นฐาน และระบบนิเวศไฮโดรเจนในวงกว้างยิ่งขึ้น Broader Hydrogen : H2 Ecosystem & Infrastructure เช่นกัน โดยบทบาทของ ปตท. มีความสำคัญอย่างยิ่ง เนื่องจากมุ่งเน้นการสร้างโครงสร้างพื้นฐานที่จำเป็น Necessary Infrastructure ของประเทศ เพื่อให้ไฮโดรเจนสามารถใช้งานได้จริงสำหรับผู้ใช้ทุกคน Make Hydrogen : H2 Viable for All Users รวมถึงยานยนต์ในโครงการซีพีโตโยต้า CP-Toyota Project’s Vehicles ไปพร้อมด้วย ..
ทั้งนี้ ปตท. Petroleum Authority of Thailand : PTT คือหนึ่งในสมาชิกผู้ก่อตั้งหลักของสมาคมไฮโดรเจนประเทศไทย Hydrogen Thailand Association ซึ่งทำงานร่วมกับหน่วยงานภาครัฐอื่น ๆ เพื่อกำหนดมาตรฐานอุตสาหกรรม และเร่งรัดการใช้ไฮโดรเจนเชิงพาณิชย์ และโดยพื้นฐานแล้ว กลุ่มบริษัทซีพี CP Group และโตโยต้า Toyota กำลังสร้างความต้องการไบโอไฮโดรเจน Generating the Biohydrogen : H2 Demand และแสดงให้เห็นถึงอุปทานหมุนเวียน Demonstrating the Circular Supply ในขณะที่ ปตท. และพันธมิตร PTT & its Partners กำลังสร้างโครงสร้างพื้นฐานด้านการเติมเชื้อเพลิง และห่วงโซ่อุปทานพื้นฐาน Building the Foundational Refueling & Supply Chain Infrastructure ที่จะช่วยให้ไบโอไฮโดรเจน Biohydrogen : H2 สามารถขยายขนาดเชิงพาณิชย์ในประเทศไทย Scale Up Commercially in Thailand ให้สำเร็จได้ในที่สุดจากนี้ไป ..
– โครงการของบริษัทปูนซิเมนต์ไทย Siam Cement Group : SCG Projects : บริษัทปูนซิเมนต์ไทย หรือ SCG ซึ่งเป็นหนึ่งในกลุ่มอุตสาหกรรมที่ใหญ่ที่สุดของประเทศไทย ได้ลงทุนอย่างหนักในการเปลี่ยนผ่านไปสู่พลังงานสะอาด Heavily Invested in the Transition to Clean Energy โดยมุ่งเน้นโดยตรงไปที่ไฮโดรเจน Focus on Hydrogen : H2 เพื่อตอบสนองความต้องการทางอุตสาหกรรมของตนเอง โดยเฉพาะอย่างยิ่งในธุรกิจปูนซีเมนต์ และโลจิสติกส์ Cement & Logistics Operations ด้วยเหตุผลที่ว่า การผลิตปูนซีเมนต์เป็นกระบวนการที่ใช้พลังงานสูง และยากต่อการลดคาร์บอน Cement Production is Highly Energy-Intensive & Difficult to Decarbonize ซึ่งทำให้ไฮโดรเจนชีวภาพ Biohydrogen : H2 คือ ข้อไขทางออกที่สำคัญ และเฉียบขาด ..
ทั้งนี้ บริษัทปูนซิเมนต์ไทย หรือ SCG มีประสบการณ์อย่างกว้างขวางในด้าน “การเปลี่ยนจากขยะเป็นมูลค่า Waste-to-Value” โดยบริหารจัดการ และใช้ประโยชน์จากชีวมวล และขยะของเสียทางการเกษตร เช่น ฟางข้าว Rice Straw, ใบอ้อย Sugarcane Leaves และแกลบปาล์ม Palm Husk เพื่อผลิตเชื้อเพลิงทางเลือก Alternative Fuels เช่น เชื้อเพลิงจากขยะ Refuse-Derived Fuel : RDF สำหรับเตาเผา และโครงสร้างพื้นฐานที่มีอยู่ Existing Infrastructure รวมทั้งความเชี่ยวชาญในการจัดการวัตถุดิบที่ซับซ้อน Managing Complex Feedstocks ผ่านบริษัทฯ ในเครือ ได้แก่ บริษัท SCG Cleanergy ซึ่งเป็นกลุ่มเครือบริษัทที่มุ่งเน้นโซลูชันข้อไขพลังงานสะอาด Focuses on Clean Energy Solutions ทำให้การเปลี่ยนผ่านสู่การผลิตไบโอไฮโดรเจน Transition to Biohydrogen : H2 Production เป็นการทำงานร่วมกันอย่างเป็นธรรมชาติในระยะยาวที่ยอดเยี่ยม ..
– โครงการของบริษัท ไทยออยล์ จำกัด (มหาชน) Thaioil Public Company Limited : TOP Projects : บริษัทไทยออยล์ Thaioil Public Company Limited : TOP ซึ่งดำเนินธุรกิจโรงกลั่น และปิโตรเคมีเรือธงของกลุ่ม ปตท. PTT Group’s Flagship Refining & Petrochemical Business กำลังขยายธุรกิจเข้าสู่พื้นที่พลังงานสะอาดอย่างแข็งขัน รวมถึงการลงทุนระหว่างประเทศในเทคโนโลยีไฮโดรเจน International Investment in Hydrogen : H2 Technologies .. ปัจจุบัน บริษัทไทยออยล์ Thaioil Public Company Limited : TOP ยังเป็นผู้เล่นสำคัญในอุตสาหกรรมการผลิตกำลังไฟฟ้า Power Generation ผ่านการลงทุนในบริษัท โกลบอล เพาเวอร์ ซินเนอร์ยี่ จำกัด มหาชน Global Power Synergy Plc : GPSC .. การใช้ชีวมวล ก๊าซชีวภาพ และขยะของเสีย Utilizing Biomass, Biogas & Waste Streams ในการผลิตกำลังไฟฟ้า ถือเป็นปัจจัยสำคัญที่นำไปสู่การผลิตไฮโดรเจนชีวภาพขั้นสูง Advanced Biohydrogen : H2 Generation ซึ่งหมายความว่า บริษัทไทยออยล์ TOP อยู่ในสถานะที่เหมาะสมในการใช้ประโยชน์จากสินทรัพย์พลังงานไฟฟ้า เพื่อพัฒนากระบวนการผลิตไฮโดรเจนชีวภาพ Biohydrogen : H2 Production Pathways มาพร้อมด้วย ..
ทั้งนี้ ภาพรวมโดยสรุปในระบบนิเวศไฮโดรเจนของไทยที่กว้างขึ้น Thailand’s Broader Hydrogen : H2 Ecosystem นั้น ในขณะที่ CP Group และ Toyota มุ่งเน้นไปที่เส้นทางก๊าซชีวภาพ Biogas สู่ไบโอไฮโดรเจน Biohydrogen : H2 ด้วยการใช้ขยะของเสียเป็นวัตถุดิบสำหรับเชื้อเพลิง Fuel Feedstocks .. ปตท. Petroleum Authority of Thailand : PTT, บริษัทปูนซิเมนต์ไทย หรือ SCG และบริษัทไทยออยล์ หรือ TOP ถือเป็นอีกส่วนสำคัญในการขับเคลื่อนความต้องการของผู้ใช้อุตสาหกรรมรายใหญ่ Large Industrial Users พร้อมความเชี่ยวชาญด้านการจัดการชีวมวล และขยะของเหลือทิ้ง ตลอดจนพวกเขา คือ ผู้ผลิตพลังงานรายใหญ่ที่ลงทุนเชิงกลยุทธ์ในเทคโนโลยีไฮโดรเจนระดับโลก Strategic Investments in Global Hydrogen : H2 Technologies และการกระจายพลังงานสะอาด Clean Energy Diversification ซึ่งการมีส่วนร่วมของกลุ่มบริษัทฯ ขนาดใหญ่ของไทยเหล่านี้ ช่วยรับประกันเส้นทางการพัฒนาไฮโดรเจนชีวภาพในประเทศไทย Thailand’s Biohydrogen Development Path ที่แข็งแกร่ง และหลากหลาย ให้สำเร็จได้ในที่สุดจากนี้ไป ..
คาดการณ์ตลาดไบโอไฮโดรเจนทั่วโลก Global Biohydrogen : H2 Market ..
คาดหมายว่า ความต้องการไบโอไฮโดรเจนต่อปี Annual Demand for Biohydrogen : H2 จะเพิ่มขึ้นเป็น 200 ล้านตัน ภายในปี 2573 และแตะระดับ 530 ล้านตัน ภายในปี 2593 ..
อ้างถึงข้อมูลการสำรวจตลาดของ Transparency Market Research พบว่า ขนาดธุรกิจในตลาดไบโอไฮโดรเจนทั่วโลก Global Biohydrogen: H2 Market คาดว่าจะเติบโตอย่างมีนัยสำคัญ แม้ว่าจะมีการประมาณการแตกต่างกันไปตามแหล่งที่มา แต่โดยรวมแล้วแสดงให้เห็นถึงศักยภาพที่แข็งแกร่ง .. ทั้งนี้ ตลาดไบโอไฮโดรเจนทั่วโลก Global Biohydrogen : H2 Market มีมูลค่า 73.4 ล้านเหรียญสหรัฐฯ ในปี 2566 และจะสูงถึง 146.7 ล้านเหรียญสหรัฐฯ ภายในสิ้นปี 2577 ด้วยอัตราเติบโตต่อปี Compound Annual Growth Rate : CAGR หมายถึง อัตราผลตอบแทนสำหรับตลาดไบโอไฮโดรเจนทั่วโลก Global Biohydrogen : H2 Market ที่เติบโตจากยอดดุลเริ่มต้นไปถึงยังยอดดุลสิ้นสุดรวมสมมติฐานว่ากำไรจะถูกนำกลับมาลงทุนหมุนเวียนใหม่ทุกสิ้นปีของช่วงอายุการลงทุน อยู่ที่ค่า CAGR 6.5% ในช่วงระยะเวลาที่คาดการณ์ ปี 2567-2577 ..
ไฮโดรเจน Hydrogen : H2 คือทางเลือกที่น่าสนใจทดแทนเชื้อเพลิงฟอสซิล Alternative to Fossil Fuels .. พวกมัน คือเชื้อเพลิงที่สะอาด และเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม Clean & Environmentally Friendly Fuel โดยการแยกน้ำ Electrolysis of Water ด้วยกำลังไฟฟ้า และการเปลี่ยนรูปก๊าซธรรมชาติด้วยไอน้ำ Steam Reformation of Natural Gas เป็น 2 วิธีดั้งเดิม Conventional Methods ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุดในการผลิตไฮโดรเจน Production of Hydrogen : H2 ..
อย่างไรก็ตาม ปัจจุบัน และจากนี้ไป คาดหมายได้ว่า การใช้เมแทบอลิซึมของจุลินทรีย์ Using Microbial Metabolism กำลังได้รับความนิยมในการผลิตไฮโดรเจนสีเขียว Green Hydrogen : H2 Production มากขึ้นเรื่อย ๆ .. ไฮโดรเจน Hydrogen : H2 ที่ได้จากกระบวนการดังกล่าว สามารถเรียกได้ว่าเป็น ไฮโดรเจนชีวภาพ Biohydrogen: H2 หรือไฮโดรเจนสะอาด Clean Hydrogen : H2 รวมทั้งแหล่งพลังงานหมุนเวียนที่หลากหลาย Various Renewable Energy Sources สามารถนำมาใช้ในการผลิตไบโอไฮโดรเจน Production of Biohydrogen : H2 ได้เป็นอย่างดี ..
กระบวนการผลิตไฮโดรเจนชีวภาพ Biohydrogen : H2 Production Processes ด้วยการใช้เมแทบอลิซึมของจุลินทรีย์ Using Microbial Metabolism ในตลาด มี 2 ประเภทหลัก ได้แก่ กระบวนการสังเคราะห์แสงของจุลินทรีย์ที่ขับเคลื่อนด้วยแสงแดด Sunlight-Driven Microbial Photosynthetic Processes และการหมักในที่มืดโดยแบคทีเรียเฮเทอโรโทรฟิก Dark Fermentations by Heterotrophic Bacteria ..
กระบวนการสังเคราะห์แสงของจุลินทรีย์ที่ขับเคลื่อนด้วยแสงแดด Sunlight-Driven Microbial Photosynthetic Processes ใช้น้ำ หรือสารอินทรีย์ ในขณะที่การหมักแบบมืดโดยแบคทีเรียเฮเทอโรโทรฟิก Dark Fermentations by Heterotrophic Bacteria ใช้แป้ง น้ำตาล และสารอินทรีย์อื่น ๆ เป็นวัตถุดิบ .. นอกจากนี้ ยังมีไฮโดรเจนจากเชื้อเพลิงชีวภาพ Biofuel-Derived Hydrogen : H2 ซึ่งเป็นเชื้อเพลิงทางเลือกที่สะอาดโดยไม่ปล่อยก๊าซคาร์บอน โดยชีวมวล Biomass คือ วัตถุดิบตั้งต้น Feedstocks ที่มีแนวโน้มใช้ในการผลิตไฮโดรเจนชีวภาพ Biohydrogen : H2 ที่ยอดเยี่ยมมาพร้อมด้วยเช่นกัน ..
งานวิจัยหลายชิ้น รายงานว่า สามารถผลิตไฮโดรเจน Hydrogen : H2 ปริมาณมากได้จากกระบวนการเปลี่ยนชีวมวล Biomass ด้วยกระบวนการไพโรไลซิส Pyrolysis และ/หรือ แก๊สซิฟิเคชัน Gasification .. แก๊สซิฟิเคชันชีวมวล Biomass Gasification เป็นกระบวนการควบคุมขั้นสูง Mature Controlled Process ที่ใช้ความร้อน Heat, ไอน้ำ Steam และออกซิเจน Oxygen : O2 เพื่อเปลี่ยนชีวมวลให้เป็นไฮโดรเจนชีวภาพ Convert Biomass to Biohydrogen : H2 ..
การเพิ่มขึ้นของมูลค่าตลาดไบโอไฮโดรเจนในอนาคต Future Biohydrogen : H2 Market Value Growth อันเนื่องมาจากความกังวลเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ Climate Change Concerns กำลังทำให้ความต้องการของตลาดไบโอไฮโดรเจนเพิ่มขึ้น Demand for Biohydrogen : H2 in the Market is Increasing .. ปัจจุบัน การใช้เชื้อเพลิงฟอสซิล Utilization of Fossil Fuels กำลังก่อให้เกิดปัญหาการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศโลก ซึ่งส่วนใหญ่เป็นผลมาจากการปล่อยมลพิษ Emission of Pollutants เช่น คาร์บอนไดออกไซด์ Carbon Dioxide : CO2 และไนตรัสออกไซด์ Nitrous Oxide : N2O .. ดังนั้น ไบโอไฮโดรเจน Biohydrogen : H2 จึงกลายเป็นทางเลือกที่ปลอดภัยต่อสิ่งแวดล้อมแทนที่เชื้อเพลิงฟอสซิล Environmentally Safe Alternative to Fossil Fuels ..
อนาคตตลาดไบโอไฮโดรเจนจากขยะ Future of the Waste-to-Biohydrogen Market มีแนวโน้มที่ดี โดยถือเป็นองค์ประกอบสำคัญของเศรษฐกิจไฮโดรเจนสะอาดในวงกว้าง Broader Clean Hydrogen : H2 Economy และร่วมแสดงบทบาทสำคัญในการเปลี่ยนผ่านสู่ระบบพลังงานคาร์บอนต่ำทั่วโลก Global Transition to a Low-Carbon Energy System .. แม้ว่า โครงการไฮโดรเจนปล่อยมลพิษต่ำทั่วโลก Global Low-Emission Hydrogen : H2 Projects จะประสบความล่าช้าไปบ้าง แต่คาดว่า ภาคส่วนการเปลี่ยนขยะเป็นไฮโดรเจน Waste-to-Hydrogen : H2 Segment จะมีการเติบโตอย่างแข็งแกร่งได้อย่างแน่นอน โดยเฉพาะอย่างยิ่งในภูมิภาคต่าง ๆ เช่น อเมริกาเหนือ North America และยุโรป Europe ที่มุ่งมั่นในการแก้ปัญหาพลังงานที่ยั่งยืน รวมถึงเอเชียแปซิฟิก Asia Pacific ซึ่งถือเป็นตลาดเกิดใหม่ Emerging Market ที่มีศักยภาพสูงมาพร้อมอีกด้วย ..
การวิจัย และพัฒนาอย่างต่อเนื่องในเทคโนโลยีการแปลงชีวมวล และขยะให้เป็นไฮโดรเจนขั้นสูง Advanced Biomass & Waste-to-Hydrogen : H2 Conversion Technologies และการพัฒนาระบบการบริหารจัดการขยะแบบบูรณาการ Development of Integrated Waste Management Systems ได้รับการคาดหมายว่า พวกมันจะสร้างโอกาสใหม่ ๆ ทางธุรกิจ และเพิ่มประสิทธิภาพกำลังการผลิตให้สูงสุดได้ ส่งผลให้ตลาดไบโอไฮโดรเจน Biohydrogen : H2 Market สามารถเติบโตขึ้นได้ด้วยความเร่งอย่างน้อยตั้งแต่หลังจากปี 2568 เป็นต้นไป ..
สรุปส่งท้าย ..
ภาพรวมทั้งหมดของไฮโดรเจนสีเขียว Green Hydrogen : H2 พบว่า ขนาดธุรกิจในตลาดไฮโดรเจนสีเขียวทั่วโลก Global Green Hydrogen : H2 Market คำนวณไว้ได้ อยู่ที่ 12.31 พันล้านเหรียญสหรัฐฯ ในปี 2568 และคาดว่าจะพุ่งสูงถึงประมาณ 199.22 พันล้านเหรียญสหรัฐฯ ภายในปี 2577 ..
ความเสื่อมโทรมของสิ่งแวดล้อมทางธรรมชาติ Degradation of the Natural Environment และวิกฤติพลังงาน Energy Crisis คือ 2 ประเด็นสำคัญสำหรับการพัฒนาอย่างยั่งยืนทั่วโลก Sustainable Development Worldwide .. ไฮโดรเจน Hydrogen : H2 ถือเป็นตัวเลือกที่น่าสนใจที่สุดตัวหนึ่งในการทดแทนเชื้อเพลิงฟอสซิล Fossil Fuels .. ในบริบทนี้ กระบวนการทางชีวภาพ Biological Processes ถือเป็นทางเลือกใหม่ที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมากที่สุดในการตอบสนองความต้องการไฮโดรเจนในอนาคต Future Hydrogen : H2 Demands ..
การผลิตไฮโดรเจนชีวภาพจากขยะทางการเกษตร Biohydrogen : H2 Production from Agricultural Wastes นั้น มีประโยชน์มาก เนื่องจากขยะของเหลือทิ้งภาคการเกษตร Agricultural Wastes มีอยู่อย่างมากมาย Abundant, ราคาถูก Cheap หมุนเวียนได้ Renewable และย่อยสลายทางชีวภาพได้สูง Highly Biodegradable .. เมื่อพิจารณาว่า ขยะทางการเกษตร Agricultural Wastes เป็นสารตั้งต้น และสามารถย่อยสลายทางชีวภาพได้โดยระบบนิเวศจุลินทรีย์ Microbial Ecosystem ที่อาจดูจะซับซ้อน ในประเด็นนี้ จึงมุ่งเน้นไปที่การหมักในที่มืด Dark Fermentation ซึ่งเกี่ยวข้องกับการใช้จุลินทรีย์ที่ไม่ใช้ออกซิเจนในความมืด Anaerobic Microorganisms in Darkness ที่อุณหภูมิระหว่าง 25-80oC เพื่อการผลิตไฮโดรเจน Hydrogen : H2 Production อันเป็นหนึ่งในเทคโนโลยีหลักสำหรับการผลิตไฮโดรเจน Hydrogen : H2 จากเศษขยะพืชผล Crop Residues, ขยะจากปศุสัตว์ Livestock Wastes และขยะจากอาหาร Food Wastes ซึ่งดำเนินการโดยไม่มีแสง Absence of Light เพื่อให้เกิดผลลัพธ์ที่ดีที่สุด และความเสถียรของกระบวนการ Optimal Results & Process Stability ..
อย่างไรก็ตาม ไฮโดรเจนชีวภาพ Biohydrogen: H2 สามารถผลิตขึ้นได้จากขยะทางการเกษตร Agricultural Wastes ด้วยหลากหลายวิธี รวมถึงกระบวนการทางเคมีความร้อน Thermochemical Processes เช่น กระบวนการเปลี่ยนสถานะเป็นก๊าซ Gasification Process, กระบวนไพโรไลซิส Pyrolysis Process และวิธีการทางชีวภาพ Biological Pathways เช่น การหมักในที่มืด Dark Fermentation, การหมักด้วยแสง Photofermentation และรวมถึงการใช้ของเสียผ่านกระบวนการทางจุลชีววิทยา Including Waste Streams, through Microbiological Processes เป็นต้น ซึ่งถือเป็นทางเลือกที่ยั่งยืน Sustainable Alternatives และเป็นการใช้ทรัพยากรหมุนเวียน Renewable Resources ทดแทนการผลิตไฮโดรเจนจากเชื้อเพลิงฟอสซิล Fossil Fuel-Based Hydrogen H2 Production ..
ทั้งนี้ ข้อดีสุดยอดของการใช้ขยะทางการเกษตร Agricultural Wastes เป็นวัตถุดิบตั้งต้น Feedstocks เพื่อผลิตไฮโดรเจน Hydrogen : H2 Production นั้น ได้แก่ การมีอยู่อย่างมากมาย Abundant .. ขยะทางการเกษตร Agricultural Wastes คือ ทรัพยากรที่หาได้ง่าย และหมุนเวียนได้ Readily Available & Renewable Resources จึงเป็นทางเลือกที่ยั่งยืนทดแทนเชื้อเพลิงฟอสซิล Sustainable Alternative to Fossil Fuels ที่ยอดเยี่ยม .. การรีไซเคิลขยะ Waste Recycling หมายถึง การใช้ขยะทางการเกษตรเพื่อผลิตไฮโดรเจน Utilizing Agricultural Wastes for Hydrogen : H2 Production สามารถช่วยแก้ไขปัญหาการบริหารจัดการขยะ Solving Waste Management Problems และส่งเสริมหลักการเศรษฐกิจหมุนเวียน Circular Economy ได้ รวมทั้งความเป็นกลางทางคาร์บอน Carbon Neutrality ซึ่งการใช้ขยะทางการเกษตรทำให้การผลิตไฮโดรเจนเป็นกลางทางคาร์บอนมากขึ้น และช่วยบรรเทาผลกระทบจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศได้อย่างเฉียบขาด ..
โดยสรุปแล้ว ไฮโดรเจนชีวภาพจากขยะ Biohydrogen : H2 from Wastes คือ เส้นทางใหม่ที่น่าสนใจสู่เศรษฐกิจหมุนเวียน New Pathway to a Circular Economy ด้วยการเปลี่ยนขยะที่เป็นปัญหาให้กลายเป็นพลังงานสะอาด Transforming Problematic Wastes into Clean Energy .. แม้จะมีข้อจำกัด เช่น ผลผลิตต่ำ และความจำเป็นในการปรับปรุงกระบวนการ หากแต่การวิจัยพัฒนาด้านพันธุวิศวกรรม Genetic Engineering และระบบแบบบูรณาการ 2 ขั้นตอน Integrated Two-Stage Systems ที่กล่าวถึงไปแล้ว และกำลังดำเนินอยู่นั้น มุ่งเน้นไปที่การเอาชนะอุปสรรคเหล่านี้ ทั้งนี้เพื่อให้บรรลุความยั่งยืนทางอุตสาหกรรม Industrial Sustainability และการมีส่วนร่วมอย่างสำคัญต่ออนาคตพลังงานที่ยั่งยืน Sustainable Energy Future ของมนุษยชาติให้สำเร็จได้ในที่สุดจากนี้ไป ..
……………….
คอลัมน์ : Energy Key
By โลกสีฟ้า ..
สนับสนุนโดย…..บริษัท พลังงานบริสุทธิ์ จำกัด (มหาชน)
ขอบคุณเอกสารอ้างอิง :-
Biohydrogen | Wikipedia :-
https://en.wikipedia.org/wiki/Biohydrogen
Organic Waste to Biohydrogen : A Critical Review from Technological Development and Environmental Impact Analysis Perspective | National University of Singapore :-
Critical Challenges in Biohydrogen Production Processes from the Organic Feedstocks | Springer Nature :-
https://link.springer.com/article/10.1007/s13399-020-00965-x
Waste Feedstocks for Biohydrogen | ResearchGate :-
https://www.researchgate.net/figure/Waste-feedstocks-for-biohydrogen_fig2_374293526
Thailand’s First Biogas – Derived Hydrogen Production Equipment is now Operational | Toyota Motor Asia (Thailand) Co., Ltd. :-
https://www.toyota-asia.com/news/JpmPRB2Pb7
Biotechnology: Microbial Technologies to Produce Bioenergy & Biofuels from Agricultural & Forestry Wastes for Sustainable Energy :-
https://photos.app.goo.gl/LQsLpS9U6R8Pad2b7
Synthetic Fuel Gas : Gasification of Plastic Waste & Biomass to SynGas or from Power to X Technology :-
https://photos.app.goo.gl/dDGTMm9r6qM29XxVA
Hydrogen Economy | Hydrogen as the Nature’s Fuel | Album :-
