ดร. ป๋วย อุ่นใจ (ภาควิชาชีววิทยา คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหิดล)

co2operation01

บันทึก “สองพลังซูเปอร์พาวเวอร์ที่พวกเราอยากมี” ในบล็อกของ บิลล์ และ เมลินดา เกตส์

ถ้าเลือกมีพลังซูเปอร์พาวเวอร์ได้หนึ่งอย่าง คุณจะเลือกอะไร ?

คำถามอยากรู้อยากเห็นของเด็กนักเรียนคนหนึ่งยังคงค้างคาอยู่ในใจสามีภรรยามหาเศรษฐีนักนวัตกรรมนามอุโฆษ บิลล์ และเมลินดา เกตส์

“ผมอยากมีเวลาและพลังงานมากยิ่งขึ้น” เกตส์ตอบ

คำถามที่ไร้เดียงสานี้ประทับใจเกตส์มากขนาดนำไปเขียนจั่วหัวเป็นบันทึกประจำ ค.ศ. ๒๐๑๖ “สองพลังซูเปอร์พาวเวอร์ที่พวกเราอยากมี” ในบล็อกส่วนตัวของพวกเขาเลยทีเดียว

“ถ้าพูดถึงพลังซูเปอร์พาวเวอร์จริง ๆ เวลาและพลังงานก็คงไม่น่าตื่นเต้นเท่าพลังต้านแรงโน้มถ่วงของซูเปอร์แมน แต่หากโลกสามารถให้สองสิ่งนี้แก่กลุ่มคนยากไร้ เราเชื่อว่าจะทำให้คนอีกนับล้านกล้าฝันที่จะโบยบิน

“ความท้าทายนี้แม้จะมหาศาล อาจใหญ่กว่าที่หลาย ๆ คนจินตนาการ แต่ถ้ามองอีกมุมก็เป็นโอกาสเช่นกัน”

บิลล์ เกตส์ ทุ่มเงินมากมายเพื่อพัฒนานวัตกรรมใหม่ ๆ ที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมและให้พลังงานอย่างประหยัดต้นทุน เขาเชื่อว่าพลังงานที่จะช่วยผู้ยากไร้ได้จริงต้องทั้งราคาถูกเพื่อให้ทุกคนซื้อได้และไม่ปลดปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) ซ้ำเติมปัญหาโลกร้อน !

โลกร้อนถือเป็นปัญหาใหญ่หลวงสำหรับมวลมนุษยชาติ แค่ใน ค.ศ. ๒๐๑๕ เพียงปีเดียวมนุษย์ปล่อยก๊าซ CO2 สู่ชั้นบรรยากาศถึง ๓๖,๐๐๐ ล้านตัน ที่น่าตกใจคือ ขณะนี้อุณหภูมิที่ร้อนขึ้นทำให้น้ำแข็งขั้วโลกละลาย ปลดปล่อยก๊าซเรือนกระจกที่ถูกกักอยู่ในชั้นน้ำแข็งสู่ชั้นบรรยากาศ แม้จะสามารถลดการปล่อยคาร์บอนไดออกไซด์จนเป็นศูนย์ ก๊าซเรือนกระจกนั้นก็ยังระเหยจนโลกร้อนขึ้นอย่างต่อเนื่องอยู่ดี

ตอนนี้แค่ลดการปล่อย CO2 นั้นไม่พอ ต้องเอาออกด้วย !

 

co2operation02

หลักการของเครื่องอัดอากาศ (air contactor)

co2operation03

ภาพจำลองเครื่องอัดอากาศขนาดยักษ์

co2operation04

โรงงานต้นแบบระบบคัดกรองก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่เมืองสความิช รัฐบริติชโคลัมเบีย แคนาดา

co2operation05

ทีมงาน Carbon Engineering คีทสวมแว่นตาดำยืนกลางแถวหลัง

ใน ค.ศ. ๒๐๐๙ บิลล์ เกตส์ และเพื่อนนักลงทุนทุ่มเงินกว่า ๑๒๐ ล้านบาทให้ “คาร์บอนเอนจิเนียริง” (Carbon Engineering) บริษัทสตาร์ตอัปขนาดเล็กด้านพลังงาน เพื่อสร้างเทคโนโลยีสูบ CO2 ออกจากชั้นบรรยากาศ แล้วทำให้เข้มข้นเพื่อประยุกต์ใช้ในเชิงอุตสาหกรรมหรือนำไปทำเชื้อเพลิงชีวภาพ

แล้วใครกันเล่าที่สามารถดูดเงินจากเหล่านักลงทุนกระเป๋าหนักให้มาจัดตั้งบริษัทสตาร์ตอัปเพื่อสิ่งแวดล้อมแบบนี้ได้

บุรุษผู้อยู่เบื้องหลังบริษัทนี้คือ เดวิด คีท (David Keith) นักฟิสิกส์อะตอมมือฉมัง ศาสตราจารย์สาขาฟิสิกส์ประยุกต์และนโยบายสาธารณะของมหาวิทยาลัยฮาร์วาร์ด (Harvard University) ผู้สร้างผลงานไว้มากมายจนเป็นที่ประจักษ์และกล่าวขวัญถึงอย่างกว้างขวาง ใน ค.ศ. ๒๐๐๙ นิตยสารไทม์ขนานนามคีทว่าเป็น “วีรบุรุษแห่งสิ่งแวดล้อม” (Time magazine’s Hero of the Environment 2009)

โรงงานต้นแบบในระดับอุตสาหกรรมภายใต้การนำของคีทเพื่อดักจับก๊าซ CO2 จากชั้นบรรยากาศนี้สร้างสำเร็จเมื่อต้น ค.ศ. ๒๐๑๖ ที่ผ่านมา ในอ้อมกอดหุบเขาอันหนาวเหน็บของสความิช (Squamish) เมืองเล็ก ๆ ในรัฐบริติชโคลัมเบีย ประเทศแคนาดา

คีทกับทีมงานประยุกต์และเชื่อมโยงเทคโนโลยีหลายอย่างที่ใช้อยู่แล้วในอุตสาหกรรมในโรงงานของเขาอย่างลงตัว พัดลมขนาดยักษ์ทำหน้าที่เป็นเครื่องอัดอากาศ (air contactor) เข้าไปในสารละลายที่ดักจับและเปลี่ยนก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์เป็นสารละลายคาร์บอเนต แล้วส่งต่อไปในถังปฏิกรณ์ตกตะกอน (pellet reactor) เพื่อทำปฏิกิริยากับสารละลายแคลเซียมไฮดรอกไซด์ เกิดเป็นแคลเซียมคาร์บอเนต (CaCO3) ในรูปของตะกอนหินปูน จากนั้นนำตะกอนหินปูนไปเผาที่อุณหภูมิ ๙๐๐ องศาเซลเซียสในเตาอบร้อน (calciner) เพื่อให้หินปูนสลายตัวและปล่อย CO2 บริสุทธิ์ ส่วนเศษเถ้าที่เหลือจากการเผาแยกก๊าซนั้นจะเป็นสารจำพวกแคลเซียมออกไซด์ซึ่งเมื่อนำไปละลายน้ำจะได้สารละลายแคลเซียมไฮดรอกไซด์นำกลับไปใช้ใหม่ในถังปฏิกรณ์ตกตะกอน

โรงงานต้นแบบของคีทสามารถแยก CO2 ออกมาได้มากถึง ๑.๕ ตันต่อวัน แม้อาจฟังดูเหมือนว่าเทคโนโลยีนี้เป็นความหวังลดโลกร้อน ทว่าถ้าเทียบกับปริมาณอันมหาศาลของก๊าซเรือนกระจกที่สะสมในชั้นบรรยากาศ ประสิทธิภาพการบำบัดของโรงงานต้นแบบนี้ยังเรียกว่ากระจ้อยร่อย ไม่ได้มีผลต่อวิกฤตโลกร้อนเลย กระนั้นนักวิจัยหลาย ๆ คนก็ยังเชื่อมั่นเทคโนโลยีดักจับ CO2 โดยตรงจากอากาศ (direct air capture)

“ผมเชื่อว่าการดักจับก๊าซ CO2 โดยตรงจากอากาศ คือหนทางเดียวที่จะจัดการปัญหาการปลดปล่อยก๊าซ CO2 ระยะยาว” เคลาส์ แล็กเนอร์ (Klaus S. Lackner) ศาสตราจารย์และผู้อำนวยการศูนย์วิจัยเพื่อลดการปลดปล่อยคาร์บอนของมหาวิทยาลัยแห่งรัฐแอริโซนา (Center for Negative Carbon Emissions, Arizona State University) กล่าวอย่างมั่นใจ

โรงงานต้นแบบที่สความิช คือก้าวแรกที่สำคัญ

แน่นอนว่าถ้ามีโรงบำบัดแบบนี้แห่งเดียวคงไม่ช่วยแก้ปัญหา แต่หากมีหลายพันหลายหมื่นแห่งทั่วโลกก็น่าคิด เพราะผลที่ได้อาจมากพอช่วยชะลอภาวะวิกฤตโลกร้อนที่เราประสบอยู่ก็เป็นได้

สิ่งที่ต้องคิดและกังวลต่อมาคือต้นทุน เพราะเทคโนโลยีของคีทจะไม่ประสบผลเลยหากไม่มีโอกาสคุ้มทุนในทางธุรกิจ

คีทเชื่อมั่นว่าเมื่อระบบสมบูรณ์แบบ ต้นทุนการแยกคาร์บอนน่าจะลดลงอย่างไม่น่าเชื่อ จากการประมาณการเบื้องต้น การแยกก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์บริสุทธิ์ ๑ ตัน น่าจะใช้ต้นทุนแค่ราว ๆ
๓,๐๐๐ บาท ซึ่งถ้าเป็นจริงโรงงานบำบัดนี้จะขึ้นแท่นเป็นอันดับ ๑ ของกระบวนการลด CO2 ในสิ่งแวดล้อมที่น่าสนใจที่สุด

ทว่าอีกประเด็นคือปริมาณคาร์บอนฟุตพรินต์ เนื่องจากระบบบำบัดต้องใช้พลังงานมหาศาลทั้งเพื่อหมุนใบพัดและให้ความร้อน ระบบดังกล่าวจะปล่อยคาร์บอนฟุตพรินต์มากแค่ไหน เพื่อตอบโจทย์ข้อนี้คีทจำเป็นต้องเฟ้นหาแหล่งพลังงานที่เป็นกลาง (carbon neutral) สำหรับผลิตพลังงานแก่ระบบ ซึ่งที่เขาหมายตาไว้คือพลังงานจากแสงอาทิตย์ พลังงานลม และพลังงานนิวเคลียร์

โรงงานต้นแบบของเขาจะเป็นโมเดลศึกษาเพื่อการปรับปรุงและพัฒนาโรงงานบำบัดแยกก๊าซ CO2 ในระดับอุตสาหกรรมให้มีประสิทธิภาพยิ่งขึ้นและไม่ทำลายธรรมชาติ

อย่างไรก็ตามแผนการโครงการดังกล่าวของคีทและคาร์บอน-เอนจิเนียริงนั้นยังไม่จบเพียงแค่นี้

“สิ่งที่เราทำอยู่คือการกรุยทางเพื่อผลิตเชื้อเพลิงสังเคราะห์จากอากาศ” คีทกล่าวอย่างมีความหวัง

และด้วยความร่วมมือจากรัฐบริติชโคลัมเบีย คาร์บอนเอนจิเนียริงมีแผนการติดตั้งระบบสังเคราะห์เชื้อเพลิงขนาดเล็กในช่วงปลาย ค.ศ. ๒๐๑๖ เพื่อทดสอบความเป็นไปได้ในการนำ CO2 บริสุทธิ์ที่สกัดได้จากชั้นบรรยากาศไปทำปฏิกิริยากับก๊าซไฮโดรเจนเพื่อสร้างเชื้อเพลิงสังเคราะห์ (synthetic fuel) สำหรับระบบขนส่งมวลชน

คีทคาดหวังว่าระบบของเขาจะผลิตเชื้อเพลิงได้ด้วยต้นทุนที่ไม่ต่างจากราคาต้นทุนของดีเซล !

เรื่องราวของคีทและความสำเร็จของคาร์บอนเอนจิเนียริง ทำให้ผมนึกถึงคำพูดติดปากของ บิลล์ เกตส์ ที่ว่า

“เราต้องการปาฏิหาริย์ด้านพลังงาน !!”

ก็ใครจะรู้ล่ะครับ อีกไม่นานเกินรอเราอาจได้เห็นปาฏิหาริย์ที่เกตส์พูดถึงก็เป็นได้