Ammonia from Water & Nitrogen in the Atmosphere
“….การสังเคราะห์แสงเทียมปัญญาประดิษฐ์ คือ หนึ่งในวิธีปฏิบัติเพื่อสร้างแอมโมเนีย ซึ่งเกี่ยวข้องกับการใช้แสงแดด, ชีวมวล, น้ำ และไนโตรเจนจากอากาศ เพื่อผลิตแอมโมเนียสีเขียว ซึ่งเลียนแบบการตรึงไนโตรเจนตามธรรมชาติในพืช ..”
แอมโมเนีย Ammonia: NH3 สามารถผลิตขึ้นได้จากไนโตรเจนในบรรยากาศ Atmospheric Nitrogen: N2 , ชีวมวล Biomass และน้ำ Water: H2O ผ่านวิธีการต่างๆ รวมถึงกระบวนการ Haber – Bosch และแนวทางใหม่ที่ยั่งยืนกว่ากระบวนการ Haber – Bosch แบบเดิม แม้จะใช้พลังงานมาก แต่ก็เป็นวิธีการทางอุตสาหกรรมที่ใช้กันอย่างแพร่หลาย .. เทคโนโลยีใหม่ Emerging Technologies เหล่านี้ เน้นที่การใช้พลังงานหมุนเวียน Using Renewable Energy และตัวเร่งปฏิกิริยาเพื่ออำนวยความสะดวกในการสังเคราะห์แอมโมเนีย Catalysts to Facilitate Ammonia Synthesis จากไนโตรเจน Nitrogen: N2 , ชีวมวล Biomass และน้ำ Water: H2O ภายใต้สภาวะที่อ่อนโยนกว่า ..
จนถึงปัจจุบัน แอมโมเนียสีเขียว Green Ammonia: NH3 คือ ทางเลือกทดแทนแอมโมเนียแบบเดิมที่ปลอดคาร์บอน Carbon – Free, Renewable Alternative to Traditional Ammonia: NH3 และทดแทนเชื้อเพลิงฟอสซิล Fossil Fuels โดยใช้แหล่งพลังงานหมุนเวียน Renewable Energy Sources ในกระบวนการผลิต เช่น พลังงานแสงอาทิตย์ พลังงานลม หรือกำลังไฟฟ้าพลังน้ำ Solar, Wind or Hydro – Electric Power ..
แอมโมเนียสีเขียว Green Ammonia: NH3 ผลิตขึ้นโดยผสมไฮโดรเจน Hydrogen: H2 จากการแยกน้ำด้วยกำลังไฟฟ้าพลังงานหมุนเวียน Renewable Electricity เข้ากับไนโตรเจนจากอากาศ Combining Hydrogen from Water Electrolysis with Nitrogen: N2 from the Air ..
เนื่องจากมีความจำเป็นที่จะต้องบำรุงเลี้ยงประชากรโลกที่เพิ่มขึ้น Need to Feed a Growing World Population พร้อม ๆ กับการลดการปล่อยคาร์บอนทั่วโลก Simultaneously Reducing Global Carbon Emissions ดังนั้น จึงมีความต้องการที่จะตัดความเชื่อมโยงระหว่างการผลิตปุ๋ยทางการเกษตรที่ใช้แอมโมเนียเป็นพื้นฐาน Industrial Production of Agricultural Fertilizers Based on Ammonia: NH3 และการใช้เชื้อเพลิงฟอสซิล Use of Fossil Fuels .. ในอีกแง่มุมหนึ่ง ขณะที่การกักเก็บพลังงาน Energy Storage ถือเป็นความท้าทายครั้งใหญ่สำหรับกำลังไฟฟ้าหมุนเวียน Renewable Electricity .. การสังเคราะห์สารเคมีพื้นฐาน Synthesis Basic Chemicals เช่น แอมโมเนียจากพลังงานไฟฟ้าหมุนเวียนผ่านกระบวนการทางเคมีไฟฟ้า Ammonia: NH3 from Renewable Electricity through Electrochemical Processes ถือเป็นทางเลือกที่ดีในการลดการปล่อยคาร์บอน Good Option to Save on Carbon Emissions และลดแรงกดดันต่อการกักเก็บพลังงานหมุนเวียน Reduce the Pressure on Renewable Energy Storage ..
ตัวอย่างก่อนหน้านี้ในปี 2553 ทั่วโลกผลิตแอมโมเนีย Ammonia: NH3 ได้ 131 ล้านตัน กระบวนการผลิตแอมโมเนียที่โดดเด่น คือ กระบวนการ Haber – Bosch ซึ่งคิดค้นขึ้นในปี 2447 ซึ่งต้องใช้ความร้อนสูง อยู่ที่ประมาณ 500oC และแรงดันสูง อยู่ที่ 150 – 300 เท่าความดันบรรยากาศ นอกเหนือจากตัวเร่งปฏิกิริยาที่มีประสิทธิภาพ .. ก๊าซธรรมชาติ Natural Gas หรือถ่านหิน Coal ถูกใช้เป็นแหล่งพลังงานของอุตสาหกรรมแอมโมเนีย Energy Source of the Ammonia: NH3 Industry โดยปล่อยคาย CO2 ปริมาณ 1.87 ตันต่อแอมโมเนีย 1 ตันที่ผลิตขึ้นได้ .. อุตสาหกรรมแอมโมเนีย Ammonia Industry ปล่อยคายก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ CO2 อยู่ที่ 245 ล้านตันทั่วโลก ในปี 2553 ซึ่งเทียบเท่ากับประมาณ 50 % ของการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ CO2 ในสหราชอาณาจักร ซึ่งอยู่ที่ 495.8 ล้านตัน ในปีนั้น ..
ในกระบวนการ Haber – Bosch การมีออกซิเจนในระดับ ppm อาจเป็นพิษต่อตัวเร่งปฏิกิริยาที่ใช้ Fe – Based Catalysts ทั่วไป .. ทั้งนี้ ในกระบวนอุตสาหกรรมนั้น จำเป็นต้องมีการทำให้บริสุทธิ์ของ N2 และ H2 เป็นจำนวนมาก ซึ่งจะทำให้ต้นทุนโดยรวมของกระบวนการเพิ่มขึ้นอย่างมาก ดังนั้น นักวิจัย จึงพยายามหาวิธีที่ง่ายกว่าในการสังเคราะห์แอมโมเนียจากไนโตรเจนที่แยกจากอากาศ Synthesis of Ammonia: NH3 from Nitrogen: N2 Separated from Air .. รายงานชุดแรก ๆ เกี่ยวกับการสังเคราะห์แอมโมเนียจากไนโตรเจนที่อุณหภูมิห้อง Synthesis of Ammonia: NH3 from Nitrogen: N2 at Room Temperature คือ การลดไนโตรเจนโมเลกุลที่เชื่อมติดกัน Reduction of Ligating Molecular Nitrogen ..
หลังจากนั้น มีรายงานสำคัญอีกหลายฉบับเกี่ยวกับการสังเคราะห์แอมโมเนียภายใต้สภาวะที่อ่อนโยนผ่านสารตัวกลางที่ซับซ้อน Synthesis of Ammonia: NH3 under Mild Conditions through Complex Intermediates.. ในทางกลับกัน แอมโมเนีย Ammonia: NH3 สามารถสังเคราะห์ได้ที่อุณหภูมิห้องผ่านการสังเคราะห์ทางไฟฟ้าเคมี โดยในปี 2528 นักวิจัยของกลุ่ม Pickett et al. ได้ทำการศึกษา และรายงานการสังเคราะห์แอมโมเนียด้วยไฟฟ้าเคมี ณ อุณหภูมิห้องผ่านโปรโตไลซิสของซิส Protolysis of cis – [W(N2)2(PMe2Ph)4] มีรายงานการสังเคราะห์แอมโมเนียด้วยไฟฟ้าเคมีจาก N2 และ H2 โดยใช้สารละลายน้ำ Na2SO4 เป็นอิเล็กโทรไลต์ Electrolyte แต่กระแสไฟฟ้าค่อนข้างน้อย ซึ่งอาจเกี่ยวข้องกับสภาพการนำโปรตอนต่ำของสารละลาย Na2SO4 คาดว่า ความหนาแน่นของกระแสไฟฟ้า Current Density และอัตราการผลิตแอมโมเนีย Ammonia: NH3 Production Rate จะสูงขึ้นมาก หากใช้อิเล็กโทรไลต์ที่มีสภาพนำไฟฟ้า Conductive Electrolyte is Applied ..
อย่างไรก็ตาม ปัจจุบัน นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยโตเกียว Researchers at the University of Tokyo ได้เปิดเผยวิธีการใหม่ในการผลิตแอมโมเนียผ่านการสังเคราะห์แสงเทียม Producing Ammonia: NH3 through Artificial Photosynthesis ซึ่งอาจทำให้แนวปฏิบัติทางการเกษตร Agricultural Practices เปลี่ยนไปอย่างสิ้นเชิงด้วยการลดการใช้พลังงาน Reducing Energy Consumption และการปล่อยคาร์บอน Reducing Carbon Emissions ..
นักวิทยาศาสตร์จากญี่ปุ่น Japan Scientists พัฒนาวิธีการใหม่ในการสกัดแอมโมเนียจากอากาศ และน้ำ Extract Ammonia From Air and Water ด้วยความแม่นยำที่ไม่มีใครเทียบได้ .. พวกเขา ได้พัฒนาวิธีการผลิตแอมโมเนียโดยใช้กระบวนการที่คล้ายกับการสังเคราะห์แสงเทียม Developed a Method to Produce Ammonia: NH3 Using a Process Akin to Artificial Photosynthesis ซึ่งถือเป็นความก้าวหน้าครั้งสำคัญที่อาจเปลี่ยนแนวทางการเกษตรทั่วโลกได้ โดยการใช้ประโยชน์จากไนโตรเจนในชั้นบรรยากาศ Atmospheric Nitrogen: N2, น้ำ Water: H2O และแสงแดด Sunlight ..
นวัตกรรมนี้ เลียนแบบกระบวนการตามธรรมชาติของไซยาโนแบคทีเรีย Cyanobacteria และเสนอเส้นทางที่เป็นไปได้ในการผลิตแอมโมเนียพลังงานต่ำ Low – Energy Ammonia: NH3 Production ซึ่งถือเป็นเรื่องสำคัญอย่างยิ่ง เมื่อพิจารณาจากความต้องการพลังงานสูงของวิธีการผลิตแอมโมเนียในปัจจุบัน เช่น กระบวนการฮาเบอร์บ๊อช Haber – Bosch Process ซึ่งมีส่วนทำให้เกิดการปล่อยคาร์บอนทั่วโลกอย่างมีนัยสำคัญ เนื่องจากภาคเกษตรกรรมพึ่งพาแอมโมเนียอย่างมากในการผลิตปุ๋ย Agriculture Relying Heavily on Ammonia for Fertilizers .. เทคนิคใหม่นี้ อาจกลายเป็นผู้เปลี่ยนเกม Game Changer สำหรับการทำฟาร์มแบบยั่งยืน Sustainable Farming ..
ประเด็นสำคัญของเทคโนโลยีนี้ Key Aspects of this Technology ที่โดดเด่น สรุปได้ดังนี้ :-
– การใช้แสงแดดเป็นแหล่งพลังงาน Sunlight as Energy Source : การสังเคราะห์ด้วยแสงเทียม Artificial Photosynthesis ใช้แสงแดด Sunlight เพื่อขับเคลื่อนปฏิกิริยาเคมี ช่วยลดความจำเป็นในการใช้พลังงานสูงจากเชื้อเพลิงฟอสซิล Fossil Fuels ..
– น้ำ และไนโตรเจนในบรรยากาศ Water: H2O & Atmospheric Nitrogen: N2 : กระบวนการนี้ ใช้น้ำ และไนโตรเจนจากอากาศ Water: H2O & Atmospheric Nitrogen: N2 เป็นวัตถุดิบ Raw Materials ซึ่งช่วยลดการพึ่งพาแหล่งวัตถุดิบอื่นภายนอก Reducing Reliance on External Sources ..
– ตัวเร่งปฏิกิริยา Catalysts : ตัวเร่งปฏิกิริยาเฉพาะ Specific Catalysts ซึ่งมักเป็นโลหะ Metal – Based มีความสำคัญอย่างยิ่งในการอำนวยความสะดวกต่อปฏิกิริยารีดักชันไนโตรเจน Nitrogen Reduction Reaction และช่วยให้ผลิตแอมโมเนียได้ Enabling Ammonia: NH3 Production ..
– การเลียนแบบธรรมชาติ Mimicking Nature : กระบวนการนี้ ได้รับแรงบันดาลใจจากการตรึงไนโตรเจนตามธรรมชาติที่ดำเนินการโดยแบคทีเรียในพืช Natural Nitrogen Fixation Carried out by Bacteria in Plants โดยพยายามจำลองกระบวนการนี้ Replicate this Process ในลักษณะที่ควบคุมได้มากขึ้น และปรับขนาดได้ More Controlled & Scalable Manner ..
ประโยชน์ของการสังเคราะห์แสงเทียม หรือการสังเคราะห์แสงปัญญาประดิษฐ์สำหรับการผลิตแอมโมเนีย Benefits of Artificial Photosynthesis for Ammonia Production สรุปเป็นประเด็นสำคัญ ดังนี้ :-
– การลดปริมาณคาร์บอนฟุตพริ้นท์ Reduced Carbon Footprint : ด้วยการใช้แสงแดด และน้ำ Using Sunlight & Water: H2O รวมทั้งไม่ใช้เชื้อเพลิงฟอสซิล No Fossil Fuels ทำให้วิธีการนี้มีศักยภาพในการลดการปล่อยคาร์บอนไดออกไซด์ Lower Carbon Dioxide: CO2 Emissions ที่เกี่ยวข้องกับการผลิตแอมโมเนีย Ammonia: NH3 Production ได้เป็นอย่างมาก ..
– การทำเกษตรกรรมยั่งยืน Sustainable Agriculture : แอมโมเนีย Ammonia: NH3 คือ องค์ประกอบสำคัญของปุ๋ย Key Component of Fertilizers และเทคโนโลยีนี้สามารถปฏิวัติวงการเกษตรกรรมได้ Revolutionize Agriculture โดยการจัดหาแหล่งแอมโมเนียที่ยั่งยืนสำหรับการผลิตพืชผล Providing a Sustainable Source of Ammonia: NH3 for Crop Production ..
– การผลิตรูปแบบกระจาย Decentralized Production : ความสามารถในการผลิตแอมโมเนียในพื้นที่ Ability to Produce Ammonia: NH3 Locally ซึ่งอาจรวมถึงในประเทศกำลังพัฒนาด้วย จะช่วยลดความจำเป็นในการสร้างโรงงานผลิตขนาดใหญ่แบบรวมศูนย์ Reduce the Need for Large – Scale, Centralized Production Facilities ..
– ข้อไขโซลูชันพลังงานสะอาด Clean Energy Solutions : การใช้แหล่งพลังงานหมุนเวียน Using Renewable Energy Sources และกระบวนการที่ยั่งยืน Sustainable Processes ทำให้การสังเคราะห์แสงเทียม Artificial Photosynthesis สอดคล้องกับความพยายามระดับโลกในการเปลี่ยนผ่านสู่อนาคตของพลังงานที่สะอาดกว่า Global Efforts to Transition to a Cleaner Energy Future ..
ทั้งนี้ การวิจัย และพัฒนาในปัจจุบัน Current Research & Development พบว่า นักวิจัยจากมหาวิทยาลัย University Of New South Wales: UNSW Sydney ได้พัฒนา “ใบไม้เทียมปัญญาประดิษฐ์ Artificial Leaf” ที่แปลงแสงแดด Sunlight และน้ำเสียที่มีไนเตรต Nitrate – Containing Wastewater ให้เป็นแอมโมเนียมไนเตรต Ammonium Nitrate: NH4NO3 .. ขณะที่ ทีมวิจัยมหาวิทยาลัยโตเกียว University of Tokyo ได้สาธิตการผลิตแอมโมเนียจากอากาศ และน้ำโดยใช้แสงแดด และตัวเร่งปฏิกิริยา Production of Ammonia: NH3 from Air & Water: H2O Using Sunlight & Catalysts ซึ่งเลียนแบบการตรึงไนโตรเจนตามธรรมชาติ Mimicking Natural Nitrogen Fixation ..
นอกจากนั้น กลุ่มงานวิจัยอื่น ๆ ในอีกหลายประเทศ กำลังศึกษาตัวเร่งปฏิกิริยา Exploring Different Catalysts และเงื่อนไขปฏิกิริยาต่าง ๆ อย่างแข็งขัน เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพ และความสามารถในการปรับขนาดของการสังเคราะห์แสงเทียมสำหรับการผลิตแอมโมเนีย Optimize the Efficiency & Scalability of Artificial Photosynthesis for Ammonia: NH3 Production ..
ปัจจุบัน ทั่วโลกกำลังให้ความสนใจในการพัฒนาเทคโนโลยีไฟฟ้าเคมี Electrochemical Technology ในการผลิต Green Ammonia: NH3 และ Green Hydrogen: H2 ด้วยความมุ่งมั่นเป็นอย่างมาก เพื่อช่วยให้โลกบรรลุความเป็นกลางของคาร์บอน Carbon Neutrality และการปล่อยก๊าซเรือนกระจกเป็นศูนย์สุทธิ Net Zero Emission ..
ด้วย Power to X Technology ประการหนึ่ง และการเปลี่ยนไปใช้กำลังไฟฟ้าหมุนเวียน Renewable Electricity แทนที่แหล่งพลังงานเชื้อเพลิงฟอสซิลอีกประการหนึ่ง เพื่อผลิตแอมโมเนีย Ammonia: NH3 ทำให้สามารถช่วยลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ Carbon Dioxide: CO2 สู่บรรยากาศได้กว่า 40 ล้านตันแต่ละปีในยุโรป หรือกว่า 360 ล้านตันต่อปีทั่วโลก .. พวกมันสามารถถูกแปลงกลับไปเป็นไฮโดรเจน Hydrogen: H2 หรือนำพวกมันไปเผาไหม้โดยตรงในเครื่องยนต์สันดาปภายใน และเครื่องยนต์กำเนิดไฟฟ้าได้เป็นอย่างดี หมายถึง การเผาไหม้แอมโมเนีย Ammonia: NH3 โดยตรงเพื่อผลิตกำลังไฟฟ้าเมื่อไม่มีแสงแดด หรือช่วงเวลาที่ลมไม่พัด ในฐานะแหล่งพลังงานสะอาดสีเขียวระยะยาว Long – Term Green Energy Source ได้อย่างยอดเยี่ยมจากนี้ไป ..
ทั้งนี้ นักวิทยาศาสตร์ได้สาธิตแสดงให้เห็นว่า กระบวนการเหล่านี้ไม่เพียงแต่สามารถนำมาใช้เพื่อลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกด้วยวิธีการผลิตในปัจจุบันได้อย่างมากเท่านั้น แต่หากด้วยการใช้กระบวนการผลิตแอมโมเนียสีเขียว Green Ammonia จากแหล่งพลังงานสะอาด Clean Energy ล้วน ๆ แล้วนั้น จะทำให้พวกมันสามารถเป็นพาหะนำพลังงานไฮโดรเจนสีเขียว Green Hydrogen มาใช้งานได้จริง ซึ่งช่วยลดการปล่อย CO2 ได้อย่างเด็ดขาด เพิ่มเติมด้วยการจัดเก็บเป็นของเหลว ทำให้ง่ายต่อการขนส่งเคลื่อนย้ายไปยังทุกหนแห่งทั่วโลกในปริมาณมากด้วยความปลอดภัยได้ ..
แอมโมเนียสีเขียว Green Ammonia: NH3 สามารถใช้เป็นหนึ่งในพาหะนำพลังงานไฮโดรเจนไปสู่การใช้งานได้จริง ตลอดจนอุตสาหกรรมแอมโมเนีย Ammonia Industry ที่มีอยู่อย่างยาวนานมาก่อนแล้ว ซึ่งผลิต จัดเก็บ และระบบการซื้อขายแอมโมเนียหลายล้านตันทุกปีครบวงจรทั่วโลก หมายความว่า โครงสร้างพื้นฐานเพื่อรองรับการผลิต การจัดเก็บ และการขนส่ง Green Ammonia: NH3 เป็นสิ่งที่มีอยู่แล้ว ทั้งนี้เพื่อให้การเริ่มต้นยุดของเศรษฐกิจไฮโดรเจน Hydrogen Economy แทนที่ระบบเศรษฐกิจเชื้อเพลิงฟอสซิล Fossil Fuel Economy ไปสู่ความสำเร็จได้ในที่สุดนั่นเอง ..
แอมโมเนียสีเขียว Green Ammonia: NH3 กำลังกลายเป็นประเด็นที่น่าสนใจทางธุรกิจมากพอที่จะเริ่มต้นอุตสาหกรรมนี้แล้ว ..
กระบวนการผลิตแอมโมเนียสีเขียว Green Ammonia: NH3 Production จากแหล่งพลังงานสะอาด เป็นเรื่องสำคัญยิ่ง หมายถึง แอมโมเนีย Ammonia: NH3 จากแหล่งพลังงานทางเลือก พลังงานทดแทน และพลังงานหมุนเวียน 100 % และปราศจากคาร์บอน Carbon – Free คือ ความต้องการในอนาคตสำหรับการผลิตปุ๋ย และการผลิตพลังงานสะอาด Fertilizer & Clean Energy Production ไปพร้อมด้วย .. วิธีการหนึ่งในการผลิตแอมโมเนียสีเขียว Green Ammonia: NH3 Production ได้แก่ การใช้ไฮโดรเจน Hydrogen: H2 ที่ได้จากการแยกน้ำด้วยอิเล็กโทรลิซิส Water Electrolysis หรือ Hydrogen: H2 ที่ได้จากขยะทางการเกษตร Agriculture Wastes และไนโตรเจน Nitrogen: N2 ที่แยกออกจากอากาศ ซึ่งกำลังกลายเป็นประเด็นที่น่าสนใจทางธุรกิจ Interesting Business Issues มากพอที่จะเริ่มต้นอุตสาหกรรมนี้อย่างจริงจังได้แล้ว ..
การลดปริมาณก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ Carbon Dioxide: CO2 ที่เกิดขึ้นระหว่างกระบวนการผลิตแอมโมเนีย ถือเป็นสิ่งสำคัญเพื่อให้บรรลุเป้าหมายที่เป็นศูนย์สุทธิ Net – Zero Targets ภายในปี 2593 .. วิธีที่ดีที่สุดในการลดการปล่อยคาร์บอนเมื่อผลิตแอมโมเนีย คือ การใช้ไฮโดรเจนคาร์บอนต่ำ Low – Carbon Hydrogen นั่นเอง ..
ตัวเลือกที่น่าจะเป็นไปได้มากที่สุดสำหรับการสร้างไฮโดรเจนที่ปราศจากคาร์บอน ได้แก่ การพิจารณาใช้ไฮโดรเจนสีน้ำเงิน Blue Hydrogen และไฮโดรเจนสีเขียว Green Hydrogen .. ทั้งนี้ การผลิตไฮโดรเจนสีน้ำเงิน Blue Hydrogen มีการปล่อยก๊าซคาร์บอน CO2 จากกระบวนการ Steam Methane Reforming : SMR Process แต่จะถูกดักจับ และจัดเก็บไว้ได้ด้วยกระบวนการ Carbon Capture & Storage: CCS เพื่อนำไปใช้ผลิตเชื้อเพลิงสังเคราะห์ Synthetic Gas & Fuels คาร์บอนต่ำรูปแบบอื่นต่อไป .. ขณะที่ ไฮโดรเจนสีเขียว Green Hydrogen: H2 คือ ข้อไขที่เหนือชั้นกว่า พวกมันผลิตขึ้นจากขยะทางการเกษตร Agriculture Wastes หรือด้วยการแยกน้ำ Water Electrolysis เพื่อสร้างไฮโดรเจน Hydrogen: H2 และออกซิเจน Oxygen: O2 โดยใช้กำลังไฟฟ้าจากแหล่งพลังงานสะอาดที่ยั่งยืน Clean Sustainable Electricity ..
Michael Dolan นักเคมีจาก CSIRO Energy ในบริสเบน Brisbane ชี้ว่า ทางเลือกที่ง่ายที่สุด คือ การใช้แอมโมเนียสีเขียว Green Ammonia: NH3 เป็นปุ๋ย Fertilizers ซึ่งจะไม่มีการปล่อยคาร์บอนสู่สิ่งแวดล้อม .. นอกจากนั้น แอมโมเนีย Ammonia: NH3 สามารถเปลี่ยนเป็นกำลังไฟฟ้าได้ในโรงไฟฟ้า Power Plants ที่ปรับแต่งเครื่องยนต์กำเนิดไฟฟ้าให้เผาไหม้แอมโมเนียโดยตรง หรือในเซลล์เชื้อเพลิง Fuel Cells รูปแบบมาตรฐาน เหมือนดั่งเช่นที่โรงไฟฟ้าในเซาท์ออสเตรเลีย South Australia Plant วางแผนที่จะดำเนินการ .. แต่ในปัจจุบัน คุณค่าสูงสุดของแอมโมเนีย Highest Value of Ammonia: NH3 ก็คือ การเป็นแหล่งไฮโดรเจนที่อุดมสมบูรณ์ Rich Source of Hydrogen: H2 ซึ่งใช้เป็นพลังงานสำหรับรถยนต์เซลล์เชื้อเพลิง Fuel Cell Electric Vehicles: FCEVs .. ในขณะที่ปุ๋ยแอมโมเนีย Ammonia Fertilizer ขายได้ อยู่ที่ประมาณ 750 เหรียญสหรัฐฯ ต่อตัน แต่ขณะที่ไฮโดรเจน Hydrogen: H2 สำหรับรถยนต์เซลล์เชื้อเพลิง FCEVs สามารถสร้างรายได้มากกว่า 10 เท่าของปริมาณดังกล่าว ..
ในสหรัฐฯ รถยนต์เซลล์เชื้อเพลิง Fuel Cell Vehicles ดูเหมือนจะทำตลาดได้ไม่ดีนัก เมื่อเทียบกับยานพาหนะที่ใช้พลังงานจากชุดแบตเตอรี่ Vehicles Powered by Battery Packs แต่ในประเทศญี่ปุ่น Japan นั้น ต่างออกไป มีการสนับสนุนการประยุกต์ใช้งานเซลล์เชื้อเพลิง Hydrogen Fuel Cells อย่างมากจากนโยบายภาครัฐในระดับยุทธศาสตร์ .. ญี่ปุ่น Japan ได้ใช้เงินไปมากกว่า 12 พันล้านเหรียญสหรัฐฯ สำหรับเทคโนโลยีไฮโดรเจน Hydrogen Technology ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของกลยุทธ์ในการลดการนำเข้าเชื้อเพลิงฟอสซิล Reduce Fossil Fuel Imports และเพื่อบรรลุความมุ่งมั่นในการลดการปล่อย CO2 ภายใต้ข้อตกลงด้านสภาพอากาศของกรุงปารีส Paris Climate Agreement ไปพร้อมด้วย .. ปัจจุบัน ญี่ปุ่น อาจมีรถยนต์เซลล์เชื้อเพลิง Fuel Cell Electric Vehicles: FCEVs เพียง 2,500 คันบนท้องถนนในปีที่ผ่านมา แต่ภายในปี 2573 ได้รับการคาดหมายว่า FCEVs จะเพิ่มขึ้นแตะระดับที่จำนวนอย่างน้อย 800,000 คันได้อย่างสบาย รวมถึงทั้งภาครัฐ และเอกชน กำลังจับตามองไปที่แอมโมเนียสีเขียว Green Ammonia: NH3 เพื่อให้เป็นเชื้อเพลิงสำหรับพวกมัน ..
การเปลี่ยนไฮโดรเจนเป็นแอมโมเนีย Converting Hydrogen: H2 into Ammonia: NH3 เพียงเพื่อจะเปลี่ยนพวกมันกลับคืนสภาพเดิมเป็นไฮโดรเจนอีกครั้งไปมาอาจดูแปลก แต่ไฮโดรเจน Hydrogen: H2 นั้น ขนส่งได้ยาก .. ต้องทำให้พวกมันเป็นของเหลวโดยการทำให้เย็นลงที่อุณหภูมิต่ำกว่า -253°C โดยใช้พลังงานถึงหนึ่งในสามส่วนของกระบวนการ ในทางตรงกันข้าม แอมโมเนีย Ammonia: NH3 ทำให้กลายเป็นของเหลวได้ที่ -10°C ภายใต้ความกดดันเพียงเล็กน้อย ดังนั้น การแปลงไฮโดรเจน Hydrogen: H2 ให้เป็นแอมโมเนีย Ammonia: NH3 เพื่อการจัดเก็บ และการขนส่ง จึงเป็นเรื่องที่ง่ายดาย และสะดวกกว่า แล้วค่อยแปลงพวกมันกลับเป็นไฮโดรเจน Hydrogen: H2 อีกครั้งเพื่อใช้งานเมื่อไรก็สามารถกระทำได้ ..
Michael Dolan ยังชี้ให้เห็นอีกด้วยว่า พลังงานของการแปลงไฮโดรเจนเป็นแอมโมเนีย และย้อนกลับให้คืนเป็นไฮโดรเจนอีกครั้งนั้น ใกล้เคียงพลังงานที่ใช้จัดเก็บก๊าซไฮโดรเจนความดันสูงกว่า 700 เท่าความดันบรรยากาศ หรือน้อยกว่าพลังงานที่ใช้ไปกับการแช่เย็นไฮโดรเจนให้เป็นของเหลว และจัดเก็บไฮโดรเจนเหลว Liquid Hydrogen เหล่านี้ไว้ รวมทั้งเนื่องจากโครงสร้างพื้นฐานสิ่งอำนวยความสะดวกสำหรับการจัดการ จัดเก็บ และการขนส่งแอมโมเนีย เป็นสิ่งที่มีอยู่แล้ว แอมโมเนียสีเขียว Green Ammonia: NH3 จึงกลายเป็นทางเลือกที่ประหยัด ปลอดภัยกว่า และเชื่อถือได้ ..
ขั้นตอนสุดท้าย หมายถึง การดึงไฮโดรเจนออกจากโมเลกุลแอมโมเนีย คือสิ่งที่ Dolan และเพื่อนร่วมงานของเขากำลังทำอยู่ในวิทยาเขต CSIRO ที่ใช้ศึกษาการเผาไหม้ถ่านหินมาอย่างยาวนาน .. เครื่องปฏิกรณ์สูง 2 เมตร จะแยกแอมโมเนียออกเป็น 2 องค์ประกอบ ได้แก่ Hydrogen: H2 โดยรวบรวมพวกมันไว้เพื่อจัดจำหน่าย และ Nitrogen: N2 เพื่อปล่อยให้พวกมันลอยกลับขึ้นไปในอากาศ ..
ภายในปี 2573 ญี่ปุ่น Japan มีแนวโน้มนำเข้าไฮโดรเจน Hydrogen: H2 ระหว่าง 10 พันล้านเหรียญสหรัฐฯ ถึง 20 พันล้านเหรียญสหรัฐฯ ในแต่ละปี ตามแผนงานด้านพลังงานหมุนเวียนที่เผยแพร่โดยกระทรวงเศรษฐกิจ การค้า และอุตสาหกรรมของญี่ปุ่นเมื่อเร็ว ๆ นี้ .. ญี่ปุ่น สิงคโปร์ และเกาหลีใต้ ได้เริ่มหารือกับเจ้าหน้าที่ของออสเตรเลียเกี่ยวกับท่าเรือสำหรับการนำเข้าไฮโดรเจน และ/หรือ แอมโมเนีย ซึ่งจะถูกผลิตขึ้นเพื่อใช้เป็นพลังงานทดแทนเชื้อเพลิงฟอสซิลไปพร้อมด้วย .. ไม่มีใครทราบได้ว่า พวกมันมารวมกันในเชิงเศรษฐกิจได้อย่างไร แต่ดูเหมือนว่าจะมีความสนใจที่มากพอ รวมทั้งแนวโน้มรายได้ และโอกาสทางธุรกิจที่เหมาะสำหรับเริ่มต้นอุตสาหกรรมนี้กำลังจะมาถึงแล้ว ..
ด้วยวิสัยทัศน์แห่งอนาคตเกี่ยวกับแอมโมเนียสีเขียว หรือ Renewable Ammonia: NH3 .. จินตนาการได้ว่า ไม่เกินอีก 10 ปีข้างหน้า ชายฝั่ง และท่าเรือจะเต็มไปด้วย Supertankers จอดเทียบท่าตามแนวแท่นนอกชายฝั่ง Offshore Rigs แต่จะไม่มีการเติมน้ำมัน สายไฟใต้ท้องทะเลจะนำพลังงานไฟฟ้าหมุนเวียน Renewable Electricity ไปยังแท่น Rigs จากกังหันลม และโซลาร์ฟาร์มนอกชายฝั่ง และบนบก .. บนแท่นกลางน้ำนอกชายฝั่ง อุปกรณ์หนึ่ง จะใช้กำลังไฟฟ้าเพื่อแยกน้ำทะเล และส่งน้ำจืดไปยังอิเล็กโทรไลเซอร์ Electrolyzers เพื่อผลิตไฮโดรเจนสีเขียว Green Hydrogen: H2 อุปกรณ์อื่นจะกรองไนโตรเจนจากท้องฟ้า .. เซลล์เชื้อเพลิง Fuel Cells ย้อนกลับจะรวมทั้งสองเข้าด้วยกันเป็นแอมโมเนียสีเขียว Green Ammonia: NH3 ปริมาณมหาศาลเพื่อบรรทุกลงบนเรือเดินสมุทรขนาดใหญ่ ซึ่งสามารถขนส่งไปถึงได้ทุกหนแห่งทั่วโลก .. พวกมัน คือ พลังงานสะอาดมากมายจากแหล่งพลังงานที่เป็นดวงอาทิตย์ อากาศ และทะเล ซึ่งมีอยู่อย่างไม่จำกัด ..
ก่อนหน้านี้ มันคือความฝันที่นิวเคลียร์ฟิวชั่น Nuclear Fusion ไม่เคยไปถึงได้ พลังงานปราศจากคาร์บอนที่ไม่มีวันหมด ซึ่งในกรณีนี้มาจากแอมโมเนีย Ammonia: NH3 เท่านั้น โดยพวกมันไม่มีวันหมด และไม่มีคาร์บอนอยู่ในระบบ ..
ตัวอย่างที่เห็นเป็นรูปธรรมปัจจุบัน .. บริษัท Jera ผู้ผลิตพลังงานไฟฟ้ารายใหญ่ที่สุดของญี่ปุ่นได้เรียกร้องให้ซัพพลายเออร์ทั่วโลก ส่งข้อเสนอเกี่ยวกับแอมโมเนียที่ปล่อยก๊าซเรือนกระจกเป็นศูนย์ Zero – Emission Ammonia: NH3 ในขณะที่โรงไฟฟ้าขนาดใหญ่หลายแห่งของพวกเขานี้ กำลังดำเนินความพยายามในการประยุกต์ใช้แอมโมเนียสีเขียว Green Ammonia: NH3 ทดแทนการผลิตกำลังไฟฟ้าจากถ่านหิน Coal – Fired Power ..
บริษัท Jera Co., Inc. ประกาศว่า ได้เริ่มทำงานในโครงการสาธิตที่สถานีพลังงานความร้อน Hekinan Thermal Power Station ขนาด 4,100 MW ซึ่งเป็นโรงไฟฟ้าถ่านหินที่ใหญ่ที่สุดในญี่ปุ่นแล้ว เพื่อเดินเครื่องหนึ่งในสถานีไฟฟ้าโดยใช้แอมโมเนีย Zero – Emissions Ammonia ด้วยสัดส่วนเริ่มต้น อยู่ที่ 20 % เป็นเชื้อเพลิง ..
บริษัทฯ กำลังดำเนินการจัดหาแอมโมเนียสีเขียว Green Ammonia: NH3 ที่ปล่อยมลพิษเป็นศูนย์ ปริมาณ 500,000 ตันต่อปี สำหรับใช้ในเครื่องยนต์กำเนิดไฟฟ้าขนาด 1,000 MW Unit 4 ที่โรงไฟฟ้า Hekinan และได้ส่งคำขอไปยังบริษัทต่างประเทศมากกว่า 30 แห่งแล้วเช่นกัน ..
ความต้องการ และข้อตกลงด้านอุปทานที่เกิดขึ้นดังกล่าว เป็นตัวอย่างที่แสดงให้เห็นแนวโน้มทางธุรกิจ Green Hydrogen: H2 และ Green Ammonia: NH3 .. พวกมันสามารถทำหน้าที่เป็นแหล่งสำคัญของความต้องการสำหรับกิจการร่วมค้าในอนาคตของออสเตรเลียที่ต้องการพัฒนาโรงงานผลิตไฮโดรเจนสีเขียว และแอมโมเนียสีเขียวขนาดใหญ่ในอนาคตที่สดใสอย่างชัดเจน ..
ทั้งนี้ โครงการของ Community Wellness Park: CWP และ Intercontintentals 26 GW Asian Renewable Energy Hub ที่มีการลงทุนขนาดใหญ่ และวางแผนไว้สำหรับภูมิภาค Western Australia’s Pilbara Region ซึ่งรวมถึงโครงการพลังงานลม พลังงานแสงอาทิตย์ ขนาด 50 GW ที่อยู่ห่างออกไปทางใต้อีกด้วย ทั้งนี้มุ่งเน้นไปเพื่อส่งเสริมสุขภาพ และคุณภาพชีวิตของชุมชน ..
ขณะที่ บริษัท Fortescue Future Industries Pty. Ltd. วางแผนที่จะเปลี่ยนโรงงานผลิตแอมโมเนียที่ใช้เชื้อเพลิงฟอสซิล Ammonia Plants that Use Fossil Fuels ในบริสเบน Brisbane เพื่อเปลี่ยนไปใช้ไฮโดรเจนหมุนเวียน Renewable Hydrogen: H2 ที่สะอาดกว่า และยังมีโครงการอื่น ๆ อีกมากทั่วออสเตรเลียที่ต้องการเจาะตลาดไฮโดรเจนสีเขียว Green Hydrogen: H2 และแอมโมเนียสีเขียว Green Ammonia: NH3 จากนี้ไป ..
กลุ่มพันธมิตรบริษัทอุตสาหกรรมในประเทศญี่ปุ่นหลายแห่ง Several Japanese Consortiums แสดงความสนใจอย่างแข็งขันในการมีส่วนร่วมพัฒนาโรงงานผลิตไฮโดรเจน และแอมโมเนียสีเขียวของออสเตรเลีย Australia’s Green Hydrogen: H2 & Ammonia: NH3 Production Facilities โดยคู่ค้ารายใหญ่อันดับ 2 ของออสเตรเลีย เล็งเห็นเป้าหมายที่มุ่งมั่นในการกำจัดคาร์บอนออกจากระบบพลังงาน Decarbonisation of Its Energy System ให้สำเร็จได้ในที่สุด ..
นอกจากนี้ บริษัท Jera ได้กลายเป็นตัวขับเคลื่อนสำคัญเพื่อสร้าง และขยายห่วงโซ่อุปทานสำหรับเชื้อเพลิงที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม เช่น แอมโมเนียสีเขียว Green Ammonia: NH3 โดยการขยายการค้า และความร่วมมือกับกิจการสาธารณูปโภคภายในประเทศ ด้วยกำลังผลิตไฟฟ้าจากความร้อนประมาณ 70 GW ในญี่ปุ่น ซึ่งผลิตกำลังไฟฟ้าได้ประมาณ 30 % ของการผลิตไฟฟ้าทั้งหมดในประเทศญี่ปุ่น ..
ก่อนหน้านี้ บริษัทฯ ได้ประกาศความมุ่งมั่นที่จะบรรลุเป้าหมายการปล่อยก๊าซสุทธิให้เป็นศูนย์ภายในปี 2593 และมุ่งมั่นที่จะเลิกใช้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าถ่านหินทั้งหมด ภายในปี 2573 ..
ทั้งนี้ ข้อมูลในรายงานของ BBC Research มุ่งเน้นไปที่ด้านเทคนิค และเชิงพาณิชย์ของแอมโมเนียสีเขียว Technical & Commercial Aspects of Green Ammonia: NH3 สำหรับกลุ่มผู้ใช้ปลายทางที่แตกต่างกัน เช่น การผลิตกำลังไฟฟ้า Power Generation, การขนส่ง Transportation, ปุ๋ย Fertilizer, เครื่องทำความเย็น Refrigeration และอื่น ๆ นอกจากนี้ ยังคำนึงถึงนโยบายภาครัฐในระดับภูมิภาค และกรอบการกำกับดูแล รวมทั้งสถานการณ์ Environmental, Social & Governance: ESG Scenario สำหรับอุตสาหกรรมแอมโมเนียสีเขียว Green Ammonia: NH3 Industry ที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม เพื่อรักษาความยั่งยืนด้านสิ่งแวดล้อม Maintain Environmental Sustainability และเพื่อให้สอดคล้องกับกฎระเบียบของภาครัฐ Government Regulations ของนานาประเทศ ..
อย่างไรก็ตาม ความท้าทายหลักที่เกี่ยวข้องกับแอมโมเนียสีเขียว Green Ammonia: NH3 คือ การรับรู้ต่ำในหมู่ผู้ผลิตสารเคมี .. ผู้ผลิตสารเคมีรายใหญ่ในจีน ญี่ปุ่น และรัสเซีย ยังคงใช้เทคโนโลยี Steam Methane Reforming: SMR Process เพื่อผลิตแอมโมเนีย Ammonia: NH3 .. บริษัทผู้ผลิตแอมโมเนียรายใหญ่ ได้แก่ EuroChem รัสเซีย, CF Industries สหรัฐฯ, TogliattiAzot รัสเซีย, PetroChina Group จีน และ Rashtriya Chemicals and Fertilizers Ltd. อินเดีย เป็นต้นนั้น ซึ่งบริษัทเหล่านี้ทั้งหมดใช้ไอน้ำมีเทน SMR Process ในกระบวนการผลิตแอมโมเนีย Ammonia: NH3 .. อย่างไรก็ตาม ตลาดสำหรับแอมโมเนียสีเขียวทั่วโลก Global Green Ammonia: NH3 Market คาดว่าจะได้รับแรงฉุดกระชากในช่วงระยะเวลาจากนี้ไปด้วยความตระหนักรู้ที่เพิ่มขึ้นเกี่ยวกับเทคโนโลยีอิเล็กโทรไลซิสที่สะอาดกว่า และการลดต้นทุนการผลิตพลังงานหมุนเวียน ซึ่งจะส่งผลในเชิงบวกโดยตรงต่อการเติบโตของธุรกิจแอมโนเนียสีเขียวซึ่งผลิตขึ้นได้จากไนโตรเจนในบรรยากาศ Atmospheric Nitrogen: N2 และน้ำ Water: H2O ในตลาดที่น่าสนใจอย่างยิ่งในอนาคตอันใกล้นี้ ..
การผลิตแอมโมเนียในประเทศไทย Ammonia: NH3 Production in Thailand ..
แม้ว่า ปัจจุบันประเทศไทย Thailand จะไม่มีโรงงานผลิตแอมโมเนียขนาดใหญ่ Large – Scale Ammonia: NH3 Production Facilities แต่ประเทศไทย Thailand ก็กำลังเร่งดำเนินการสำรวจ และพัฒนาศักยภาพในการผลิตแอมโมเนียสีเขียว และบทบาทในการเปลี่ยนผ่านด้านพลังงานอย่างแข็งขัน Actively Exploring & Developing its Capacity for Both Green Ammonia: NH3 Production & its Role in the Energy Transition .. นอกจากนี้ ประเทศไทย Thailand ยังเป็นผู้นำเข้า และจัดจำหน่ายแอมโมเนียรายใหญ่ Significant Importer & Distributor of Ammonia: NH3 โดยคาดว่าตลาดจะเติบโตขึ้นในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า ..
ประเด็นสำคัญของการผลิต และการใช้แอมโมเนียในประเทศไทย Key Aspects of Ammonia: NH3 Production & Use in Thailand ประกอบไปด้วย :-
– การมุ่งเน้นไปที่แอมโมเนียสีเขียว Green Ammonia Focus : ประเทศไทย Thailand ให้ความสำคัญกับการพัฒนาแอมโมเนียสีเขียว Prioritizing the Development of Green Ammonia: NH3 ซึ่งผลิตโดยใช้แหล่งพลังงานหมุนเวียน เช่น พลังงานแสงอาทิตย์ และพลังงานลม Solar & Wind Power จากชีวมวล หรือน้ำ และไนโตรเจนในบรรยากาศ Biomass or Water: H2O & Nitrogen: N2 in the Atmosphere ..
– ความร่วมมือ และโครงการต่างๆ Partnerships and Projects : มีความร่วมมือ และโครงการมากมายที่อยู่ระหว่างดำเนินการเพื่อส่งเสริมการผลิตแอมโมเนียสีเขียว Advance Green Ammonia: NH3 Production รวมถึงความร่วมมือระหว่างบริษัทฯ ของไทย เช่น บริษัท ปตท.จำกัด (มหาชน): PTT Public Company Limited และบริษัทของญี่ปุ่น Japanese Companies เช่น Mitsubishi Heavy Industries: MHI และ Mitsui O.S.K. Lines: MOL เป็นต้น ..
– การนำเข้า และการจัดจำหน่าย Import & Distribution : ปัจจุบัน แอมโมเนียส่วนใหญ่ในประเทศไทย Most of the Ammonia: NH3 in Thailand นำเข้าจากต่างประเทศ และจัดจำหน่ายโดยบริษัทต่าง ๆ มากมาย ..
– การเติบโตของตลาด Market Growth : คาดหมายว่า ตลาดแอมโมเนียของประเทศไทย Thai Ammonia Market เติบโตขึ้นได้อย่างมั่นคง โดยได้รับแรงหนุนจากบทบาทของตลาดในภาคเกษตรกรรม Agriculture Sector, ภาคอุตสาหกรรม Industry Sector และภาคพลังงานสีเขียว Green Energy Sector ที่กำลังเกิดขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ ..
– การบูรณาการไฮโดรเจนสีเขียว Green Hydrogen Integration : การผลิตไฮโดรเจนสีเขียว Green Hydrogen: H2 Production จากขยะทางการเกษตร และแหล่งน้ำ Agricultural Waste & Water Sources ซึ่งมักเป็นสารตั้งต้นของแอมโมเนียสีเขียว Precursor to Green Ammonia: NH3 คือ จุดเน้นเช่นกัน โดยมีโครงการสำรวจศักยภาพความพร้อมของสิ่งอำนวยความสะดวกในการผลิต และการใช้งานไฮโดรเจนสีเขียว Green Hydrogen: H2 ทั้งในประเทศ และเพื่อการส่งออกสำหรับอนาคตอันใกล้จากนี้ไป ..
– ศักยภาพในการเผาแอมโมเนียร่วม Potential for Ammonia Co – Firing : ปัจจุบัน ประเทศไทย กำลังดำเนินการศึกษา และสำรวจความเป็นไปได้ในการใช้แอมโมเนียในการเผาไหม้ร่วมกับเชื้อเพลิงที่ใช้อยู่ก่อนในโรงไฟฟ้าที่มีอยู่ โดยเฉพาะโรงไฟฟ้าถ่านหิน Coal – Fired Power Plants เพื่อเป็นแนวทางในการลดการปล่อยคาร์บอน ..
– การผลิตขนาดเล็ก Small – Scale Production : นอกจากนี้ ยังมีความสนใจในการจัดหน่วยผลิตแอมโมเนียรูปแบบกระจายขนาดเล็กที่เหมาะสมสำหรับใช้ ณ สถานที่ และตามความต้องการในท้องถิ่น เช่น หน่วยผลิตแอมโมเนียสีเขียว Green Ammonia: NH3 Production Units ที่พัฒนาขึ้นโดยบริษัท Tsubame BHB ในญี่ปุ่นผ่านบริษัท Nagase Thailand ของคนไทย ..
– การสนับสนุนจากรัฐบาล Government Support : รัฐบาลไทยกำลังสนับสนุนการพัฒนาห่วงโซ่คุณค่าไฮโดรเจนสีเขียว และแอมโมเนียสีเขียวอย่างแข็งขัน Actively Supporting the Development of the Green Hydrogen: H2 & Green Ammonia Value Chain รวมถึงผ่านความร่วมมือ และการศึกษาความเป็นไปได้กับภาคเอกชนทั้งใน และต่างประเทศอย่างต่อเนื่อง ..
โดยสรุปในภาพรวมนั้น ประเทศไทย Thailand กำลังศึกษาการใช้แอมโมเนียสีเขียวให้เป็นหนึ่งองค์ประกอบสำคัญในการเปลี่ยนผ่านด้านพลังงาน Exploring Green Ammonia: NH3 as a Key Component in its Energy Transition โดยเน้นที่การลดการปล่อยคาร์บอน Reducing Carbon Emissions และส่งเสริมข้อไขโซลูชันด้านพลังงานที่ยั่งยืน Promoting Sustainable Energy Solutions .. จนถึงวันนี้ แอมโมเนียสีเขียว Green Ammonia: NH3 ซึ่งผลิตด้วยพลังงานหมุนเวียนจากชีวมวล หรือน้ำ และไนโตรเจนในบรรยากาศ Biomass or Water: H2O & Nitrogen: N2 in the Atmosphere ถือเป็นตลาดใหม่ที่น่าสนใจสำหรับหลายภาคส่วนของไทย รวมถึงการผลิตปุ๋ย Fertilizer Production, การผลิตกำลังไฟฟ้า Power Generation และการขนส่ง Transportation .. ปัจจุบันมีความร่วมมือ และการศึกษาวิจัยเพื่อประเมินความเป็นไปได้ และผลกระทบที่อาจเกิดขึ้นต่อภูมิทัศน์ด้านพลังงานของประเทศไทย Feasibility & Potential Impact on Thailand’s Energy Landscape มาพร้อมด้วย ..
ปัจจัยการขับเคลื่อน และเป้าหมายหลักความเป็นกลางทางคาร์บอนภายในปี 2593 คือ เป้าหมายที่ทะเยอทะยานของไทย ซึ่งทำให้แอมโมเนียสีเขียว Green Ammonia: NH3 คือ หนึ่งในข้อไขโซลูชันที่เกี่ยวข้องสำหรับการลดการปล่อยคาร์บอน Solution for Decarbonization ซึ่งรวมไปถึง ประเทศไทย ได้วางกรอบเป้าหมายไว้ในยุทธศาสตร์พลังงานของประเทศที่จะเร่งการเปลี่ยนผ่านพลังงาน Accelerate Energy Transition และวางตำแหน่งให้เป็นผู้นำในภูมิภาคเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ Leader in the Southeast Asian Region อีกด้วย ..
นอกจากนั้นแล้ว แอมโมเนียสีเขียว Green Ammonia: NH3 ยังเป็นช่องทางในการลดการปล่อยคาร์บอนในภาคส่วนต่าง ๆ รวมถึงการเกษตร Agriculture, การผลิตไฟฟ้า Power Generation และ การขนส่ง Transportation .. ยิ่งไปกว่านั้น การกำหนดนโยบายภาครัฐ เพื่อสนับสนุนการผลิตแอมโมเนียสีเขียวด้วยโรงงานขนาดใหญ่ให้เกิดขึ้นภายในประเทศ Policy for Green Ammonia: NH3 Production with Large – Scale Domestic Plants ได้กลายเป็นความจำเป็นสำคัญที่ขาดไม่ได้ไปแล้วในฐานะชาติเกษตรกรรมที่มีการใช้ปุ๋ยในปริมาณมาก As an Agricultural Nation that Uses a Lot of Fertilizers มาพร้อมด้วย ทั้งนี้เพื่อให้เป้าหมายของประเทศที่ตั้งไว้ทั้งหมดนั้น สามารถบรรลุความสำเร็จได้ในที่สุดจากนี้ไป ..
คาดการณ์ตลาดแอมโมเนียสีเขียวทั่วโลก Global Green Ammonia Market ..
อ้างถึงข้อมูลการสำรวจตลาดของ Fortune Business Insights พบว่า ขนาดธุรกิจในตลาดแอมโมเนียสีเขียวทั่วโลก Global Green Ammonia: NH3 Market ที่ผลิตขึ้นได้จากไนโตรเจนในบรรยากาศ Atmospheric Nitrogen: N2 และน้ำ Water: H2O หรือชีวมวล Biomass ผ่านวิธีการต่าง ๆ นั้น มีมูลค่า 47.41 ล้านเหรียญสหรัฐฯ ในปี 2566 และคาดว่าจะเติบโตจาก 407.18 ล้านเหรียญสหรัฐฯ ในปี 2567 และไปถึง 44,299.43 ล้านเหรียญสหรัฐฯ ในปี 2575 ด้วยอัตราการเติบโตต่อปี Compound Annual Growth Rate: CAGR หมายถึง อัตราผลตอบแทนสำหรับการลงทุนในตลาดแอมโมเนียสีเขียวทั่วโลก Global Green Ammonia Market ที่เติบโตจากยอดดุลเริ่มต้นไปถึงยังยอดดุลสิ้นสุด รวมสมมติฐานว่ากำไรจะถูกนำกลับมาลงทุนหมุนเวียนใหม่ทุกสิ้นปีของช่วงอายุการลงทุน อยู่ที่ค่า CAGR 79.71 % ในช่วงระยะเวลาคาดการณ์ ปี 2567 – 2575 ..
เอเชียแปซิฟิก Asia Pacific ครองตลาดโลกด้วยส่วนแบ่ง 65.96 % ในปี 2566 .. ตลาดนี้ขับเคลื่อนโดยความกังวลด้านสิ่งแวดล้อมที่เพิ่มขึ้น Rising Environmental Concerns, การสนับสนุนที่แข็งแกร่งของนโยบายภาครัฐของแต่ละประเทศ Strong Government Support, ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยี Technological Advancements และความต้องการปุ๋ยที่ยั่งยืนที่เพิ่มขึ้น Increasing Demand for Sustainable Fertilizers .. บทบาทของแอมโมเนียสีเขียวในการลดคาร์บอนในภาคเกษตรกรรม และการขนส่ง Role in Decarbonizing Agriculture & Transport ควบคู่ไปกับการลงทุนในการผลิตไฮโดรเจนจากพลังงานหมุนเวียน Investments in Renewable Energy – Based Hydrogen: H2 Production ช่วยเร่งการเติบโตของตลาดทั่วโลกให้เร็วขึ้น ..
แอมโมเนียสีเขียว Green Ammonia: NH3 คือ ทางเลือกแทนการผลิตแอมโมเนียแบบดั้งเดิม Traditional Ammonia: NH3 Production โดยนำเสนอข้อไขโซลูชันที่ยั่งยืน และเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม .. แอมโมเนียสีเขียว Green Ammonia: NH3 ผลิตขึ้นโดยใช้แหล่งพลังงานหมุนเวียน และวิธีการที่เป็นกลางทางคาร์บอน ซึ่งต่างจากวิธีการแบบเดิมที่พึ่งพาเชื้อเพลิงฟอสซิล Traditional Methods Relying on Fossil Fuels และก่อให้เกิดก๊าซเรือนกระจกจำนวนมาก .. กระบวนการที่สร้างสรรค์เหล่านี้ มักเกี่ยวข้องกับการแยกน้ำด้วยไฟฟ้า Electrolysis of Water ซึ่งจะได้ไฮโดรเจน Hydrogen: H2 จากนั้นจะนำไปผสมกับไนโตรเจนจากอากาศเพื่อสร้างแอมโมเนีย Ammonia: NH3 .. วิธีการที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมนี้ จะช่วยลดการปล่อยคาร์บอน และลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมของผู้ผลิตแอมโมเนีย ทำให้เป็นตัวเลือกที่น่าสนใจสำหรับอุตสาหกรรมที่แสวงหาอนาคตที่ยั่งยืนมากขึ้น ..
ทั้งนี้ ในขณะที่โลกกำลังเปลี่ยนไปสู่การผสมผสานพลังงานที่สะอาดขึ้น Shifts toward a Cleaner Energy Mix ส่งผลให้ความต้องการแอมโมเนียสีเขียว Demand for Green Ammonia: NH3 ก็เพิ่มมากขึ้นตามมาด้วย .. การตระหนักรู้ด้านสิ่งแวดล้อม Environmental Awareness, นโยบายของภาครัฐที่สนับสนุน Supportive Government Policies, ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยี Technological Advancements และความต้องการทางการเกษตรที่เพิ่มมากขึ้น Increasing Agricultural Demands ล้วนเป็นแรงผลักดันให้ตลาดแอมโมเนียสีเขียว Green Ammonia: NH3 Market พัฒนาไปอย่างมากสำหรับอนาคตอันใกล้จากนี้ไป ..
สรุปส่งท้าย ..
การสังเคราะห์แสงเทียมปัญญาประดิษฐ์ Artificial Photosynthesis คือ หนึ่งในวิธีปฏิบัติเพื่อสร้างแอมโมเนีย Ammonia: NH3 ซึ่งเกี่ยวข้องกับการใช้แสงแดด Sunlight, ชีวมวล Biomass, น้ำ Water: H2O และไนโตรเจนจากอากาศ Nitrogen: N2 from the Air เพื่อผลิตแอมโมเนียสีเขียว Green Ammonia: NH3 ซึ่งเลียนแบบการตรึงไนโตรเจนตามธรรมชาติในพืช Mimicking Natural Nitrogen Fixation in Plants .. แนวทางการผลิตแอมโมเนียสีเขียว Green Ammonia: NH3 ในลักษณะนี้ มุ่งหวังที่จะให้ทางเลือกที่ยั่งยืน และประหยัดพลังงานมากกว่ากระบวนการผลิตแอมโมเนีย Ammonia: NH3 แบบดั้งเดิม ซึ่งเป็นแหล่งของการปล่อยก๊าซเรือนกระจกในปริมาณมาก ..
โดยทั่วไป แอมโมเนีย Ammonia: NH3 ผลิตขึ้นในปริมาณมหาศาลทั่วโลกเพื่อใช้เป็นปุ๋ยทางการเกษตร Agricultural Fertilizers แต่ในกระบวนการผลิตนั้น ก่อนหน้านี้นิยมใช้ก๊าซธรรมชาติ หรือเชื้อเพลิงฟอสซิลอื่น ๆ .. อย่างไรก็ตาม เพื่อจัดหาทั้งวัตถุดิบที่เป็นไฮโดรเจน Hydrogen: H2 และพลังงานสำหรับการขับเคลื่อนกระบวนการสังเคราะห์ หรือกระบวนผลิตจากนี้ไปที่เน้นการแยกน้ำด้วยแหล่งพลังงานทางเลือก พลังงานทดแทน และพลังงานหมุนเวียน Renewable Energy หรือจากขยะทางการเกษตร Agriculture Wastes ให้ได้มาซึ่งวัตถุดิบที่เป็น Hydrogen: H2 ที่สะอาดกว่า จะส่งผลให้กระบวนการผลิตแอมโมเนียด้วยวิธีการโดยรวมเหล่านี้ ปล่อยคาย CO2 น้อยกว่า 1 % ทั่วโลก ..
การผลิตอาหารทั่วโลก Global Food Production ประมาณ 50 % ต้องพึ่งพาการใช้ปุ๋ยแร่ธาตุ Application of Mineral Fertilizers ซึ่งแอมโมเนีย Ammonia: NH3 มีบทบาทสำคัญในกระบวนการนี้ โดยดักจับไนโตรเจนในอากาศ Capturing Airborne Nitrogen และแปลงให้เป็นสารอาหารที่จำเป็นสำหรับพืช Converting it into the Essential Nutrient for Crops .. แอมโมเนีย Ammonia: NH3 คือ วัตถุดิบพื้นฐานสำหรับปุ๋ย Fundamental Raw Material for Fertilizers และมีความสำคัญในการสร้างความมั่นคงทางอาหาร Vital in Ensuring Food Security .. ในความเป็นจริง แอมโมเนีย Ammonia: NH3 ที่ผลิตได้ 80 % ในแต่ละปีใช้ในการผลิตปุ๋ย Utilized in Fertilizer Manufacturing .. การใส่ปุ๋ย Fertilization ช่วยเพิ่มคุณค่าทางโภชนาการของพืช Enhances Plant Nutrition, กระตุ้นความต้องการ Encourages Demand, ปรับปรุงคุณภาพผลผลิตของพืช Improves Crop Yield Quality และรักษาความอุดมสมบูรณ์ของดิน Sustains Soil Fertility นี่ยังมิได้กล่าวถึงคุณค่าของแอมโมเนีย Ammonia: NH3 ในฐานะสุดยอดแหล่งพลังงานสะอาดสีเขียว Green & Clean Energy Sources ด้วยซ้ำไป ..
ปัจจุบัน นักวิทยาศาสตร์ได้สาธิตแสดงให้เห็นว่า กระบวนการเหล่านี้ไม่เพียงแต่สามารถนำมาใช้เพื่อลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกด้วยวิธีการผลิตในปัจจุบันได้อย่างมากเท่านั้น แต่หากด้วยการใช้กระบวนการผลิตแอมโมเนียสีเขียว Green Ammonia: NH3 จากแหล่งพลังงานสะอาด Clean Energy ล้วน ๆ แล้วนั้น จะทำให้พวกมันสามารถเป็นพาหะนำพลังงานไฮโดรเจนสีเขียว Green Hydrogen: H2 Energy Carrier มาใช้งานได้จริง ซึ่งช่วยลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ Carbon Dioxide: CO2 ได้อย่างเฉียบขาด เพิ่มเติมด้วยการจัดเก็บเป็นของเหลว Stored as Liquid ทำให้ง่ายต่อการขนส่งเคลื่อนย้ายไปยังทุกหนแห่งทั่วโลกในปริมาณมากด้วยความปลอดภัยได้ ..
และเพราะว่า แอมโมเนียสีเขียว Green Ammonia: NH3 สามารถใช้เป็นหนึ่งในพาหะนำพลังงานไฮโดรเจนไปสู่การใช้งานได้จริง ตลอดจนอุตสาหกรรมที่มีอยู่แล้วซึ่งผลิต จัดเก็บ และระบบการซื้อขายแอมโมเนียหลายล้านตันทุกปีครบวงจรทั่วโลก หมายความว่า โครงสร้างพื้นฐานเพื่อรองรับการผลิต การจัดเก็บ และการขนส่ง Green Ammonia: NH3 นั้น เป็นสิ่งที่มีอยู่แล้ว ทั้งนี้เพื่อให้การเริ่มต้นยุดของเศรษฐกิจไฮโดรเจน Hydrogen Economy แทนที่ระบบเศรษฐกิจเชื้อเพลิงฟอสซิล Fossil Fuel Economy ไปสู่ความสำเร็จได้ในที่สุดนั่นเอง ..
………………………………………..
คอลัมน์ : Energy Key
By โลกสีฟ้า ..
สนับสนุนโดย…..บริษัท พลังงานบริสุทธิ์ จำกัด (มหาชน)
ขอบคุณเอกสารอ้างอิง :-
Synthesis of Ammonia Directly from Air & Water at Ambient Temperature & Pressure | Nature :-
https://www.nature.com/articles/srep01145
Ammonia Could Take a Bite Out of Global Energy Use | Stanford University :-
Global Green Ammonia Market | Fortune Business Insights:-
https://www.fortunebusinessinsights.com/green-ammonia-market-105642
Green Ammonia : The Challenges, Opportunities & Future :-
