นวัตกรรมลํ้ายุค สู่อนาคต Net Zero

เรื่องโดย ณัฐวดี เสริมสุข

ปัจจุบันปัญหาการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศได้กลายเป็นหนึ่งในประเด็นสำคัญของโลก สาเหตุมาจากการปล่อยก๊าซเรือนกระจกอย่างต่อเนื่อง ส่งผลกระทบต่อสภาพอากาศและสิ่งแวดล้อมอย่างรุนแรง นวัตกรรมที่ช่วยลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกจึงถูกพัฒนาเพื่อให้กลายเป็นทางออกที่สำคัญสำหรับโลกของเรา โดยใช้เทคโนโลยีที่ลดการปล่อยหรือดูดกลับก๊าซเรือนกระจก เพื่อมุ่งไปสู่การปล่อยก๊าซเรือนกระจกสุทธิเป็นศูนย์หรือ Net Zero บทความนี้จึงรวบรวมนวัตกรรมและเทคโนโลยีที่น่าสนใจซึ่งกำลังมีบทบาทในภารกิจนี้

Feed Supplements: ทางเลือกใหม่ลดมีเทนในปศุสัตว์

ก๊าซมีเทนเป็นก๊าซเรือนกระจกหลักที่เกิดขึ้นในระบบปศุสัตว์ เนื่องมาจากสัตว์เคี้ยวเอื้องมีจุลินทรีย์อยู่ในกระเพาะรูเมน (กระเพาะที่พบในสัตว์ประเภทเคี้ยวเอื้อง) ซึ่งจุลินทรีย์เหล่านี้จะผลิตก๊าซมีเทน (จากการหมักอาหารสัตว์) และถูกปล่อยออกมาจากสัตว์เหล่านี้ ปัจจัยหนึ่งที่มีผลต่อปริมาณการเกิดก๊าซมีเทนคืออาหารสัตว์ โดยอาหารสัตว์ที่มีความสามารถในการย่อยต่ำจะผลิตก๊าซมีเทนได้มากกว่าอาหารที่มีคุณภาพสูงกว่า ปัจจุบันมีการพัฒนาสารเสริมอาหารที่สามารถลดการผลิตก๊าซมีเทนในกระเพาะรูเมนของสัตว์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ สารเสริมอาหารที่ได้รับความสนใจ คือ Bovaer® หรือที่เรียกว่า 3-NOP ผลิตโดยบริษัท DSM-Firmenich เป็นสารเติมแต่งอาหารที่ทำหน้าที่ยับยั้งเอนไซม์ที่จำเป็นในขั้นตอนสุดท้ายของการผลิตก๊าซมีเทนในกระเพาะรูเมน โดยให้วัวกินประมาณ 1 ไมโครกรัมต่อวันเพื่อลดการปล่อยก๊าซมีเทนลงร้อยละ 30 อีกทั้งมีการศึกษาในออสเตรเลียพบว่า การใช้ Bovaer® ร่วมกับอาหารที่มีน้ำมันสูงสามารถลดการปล่อยก๊าซมีเทนในโคได้เฉลี่ยถึงร้อยละ 78 ปัจจุบันบริษัท DSM-Firmenich กำลังสร้างโรงงานในประเทศสกอตแลนด์เพื่อตอบสนองความต้องการทั่วโลกในอนาคต

Solar Glass: กระจกอัจฉริยะที่กักเก็บพลังงานแสงอาทิตย์

ในยุคที่พลังงานทางเลือกกำลังได้รับความนิยมอย่างแพร่หลาย เซลล์แสงอาทิตย์ (Solar Cell) ได้กลายเป็นหนึ่งในตัวเลือกที่ผู้คนหันมาใช้เพื่อช่วยลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม Dr.Hasan Baig ผู้ก่อตั้งบริษัท Build Solar มองเห็นศักยภาพของพลังงานแสงอาทิตย์ที่ยังไม่ได้ถูกใช้งานอย่างเต็มที่ เขามองว่าพลังงานจากอาทิตย์ไม่ได้ส่องแค่บนหลังคาเท่านั้น แต่ยังส่องตรงมายังตัวอาคารอีกด้วย นี่คือจุดเริ่มต้นของการพัฒนานวัตกรรม Solar Glass หรือกระจกอัจฉริยะที่สามารถกักเก็บพลังงานแสงอาทิตย์ได้ บริษัทจึงได้คิดค้นและพัฒนาบล็อกแก้วอเนกประสงค์สำหรับการใช้งานในการก่อสร้างอาคารขึ้นมา โดยมันถูกพัฒนาขึ้นเพื่อวัตถุประสงค์สามอย่างคือ

  1. ผลิตกระแสไฟฟ้า: ด้วยเทคโนโลยี Building Integrated Photovoltaics (BIPV) ทำให้เซลล์แสงอาทิตย์ขนาดเล็กจำนวน 13 ตัว สามารถบรรจุอยู่ภายใน Solar Glass ได้ และยังมีสายไฟที่ฝังอยู่ในแก้วช่วยรวบรวมแสงอาทิตย์ให้ตกกระทบกับเซลล์แสงอาทิตย์อย่างทั่วถึง เพื่อให้ผลิตกระแสไฟฟ้าได้มากที่สุด
  2. ให้แสงสว่างในเวลากลางวัน: แก้วใสช่วยให้แสงแดดส่องผ่านเข้าสู่ภายในอาคารได้ จึงช่วยลดความจำเป็นในการใช้แสงสว่างจากหลอดไฟในช่วงเวลากลางวัน
  3. เป็นฉนวนกันความร้อน: กระจกนี้มีคุณสมบัติในการเป็นฉนวนที่ช่วยลดการถ่ายเทความร้อนเข้าสู่ตัวอาคาร ทำให้อาคารเย็นสบายและลดการใช้พลังงานจากเครื่องปรับอากาศ

Carbicrete: อิฐบล็อกไร้คาร์บอน

บริษัท Carbicrete ซึ่งเป็นสตาร์ตอัป (Startup) ด้านเทคโนโลยีการกำจัดคาร์บอนที่อยู่ในประเทศแคนาดา ได้พัฒนาอิฐบล็อกคอนกรีตไร้คาร์บอนที่ไม่ใช้ซีเมนต์ในการผลิต โดยแตกต่างจากคอนกรีตแบบดั้งเดิมที่มีซีเมนต์เป็นส่วนประกอบหลัก ซึ่งการผลิตซีเมนต์นั้นปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) คิดเป็น 8% โดยส่วนใหญ่มาจากกระบวนการได้มาซึ่งแคลเซียม นวัตกรรมนี้ไม่ได้เพียงแค่ลดการปล่อยคาร์บอน แต่ยังช่วยเพิ่มมูลค่าให้กับของเสียจากอุตสาหกรรมอีกด้วย นับว่าเป็นความก้าวหน้าครั้งสำคัญในวงการก่อสร้างที่ช่วยลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม โดยกระบวนการผลิตจะใช้ขี้ตะกรัน ซึ่งเป็นวัสดุเหลือทิ้งจากจากอุตสาหกรรมถลุงเหล็กกล้า โดยจะมีส่วนประกอบของแคลเซียมออกไซด์ (CaO) จึงถูกนำมาใช้แทนแคลเซียมจากซีเมนต์ ขี้ตะกรันจะถูกนำมาละลายด้วยน้ำปราศจากไอออนเพื่อสกัดสารละลายแคลเซียมไอออนออกมา จากนั้นสารละลายแคลเซียมไอออนที่ได้จะถูกนำมาใช้ในกระบวนการผลิตอิฐบล็อกคอนกรีตของ Carbicrete โดยอิฐที่ได้มีคุณสมบัติแข็งแรงและยั่งยืน ไม่ต่างจากอิฐบล็อกแบบดั้งเดิม

Remora: ผู้ดักจับ CO2 จากรถบรรทุก

รถบรรทุกและรถพ่วงเป็นยานพาหนะที่มีบทบาทสำคัญในระบบโลจิสติกส์ แต่ก็เป็นหนึ่งในแหล่งปล่อย CO2 รายใหญ่เช่นกัน Remora สตาร์ตอัปด้านเทคโนโลยีจากสหรัฐอเมริกา จึงได้ออกแบบอุปกรณ์ดักจับ CO2 แบบเคลื่อนที่สำหรับรถบรรทุก โดยอุปกรณ์นี้ทำงานคล้ายตัวกรองขนาดใหญ่ที่ติดตั้งอยู่กับท่อไอเสียของรถ ในขณะที่รถระบายไอเสียออกมา อุปกรณ์จะดูดซับโมเลกุล CO2 ไว้ และปล่อยก๊าซที่ไม่เป็นอันตราย เช่น ไนโตรเจนและออกซิเจนออกสู่บรรยากาศแทน กระบวนการนี้ช่วยลดการปล่อย CO2 ได้อย่างน้อย 80% อีกทั้ง Remora วางแผนติดตั้งถังขนถ่าย CO2 ไว้ตามศูนย์กระจายสินค้าและจุดจอดรถบรรทุก เพื่อให้เวลาคนขับรถบรรทุกจอดเพื่อเติมน้ำมันหรือขนถ่ายสินค้าสามารถสูบ CO2 ที่ดักจับไว้ลงในถังและสามารถนำคาร์บอนที่เก็บได้นี้ไปขายให้กับอุตสาหกรรมต่าง ๆ เช่น อุตสาหกรรมผลิตคอนกรีต หรือแยกเก็บไว้ถาวร เพื่อป้องกันไม่ให้คาร์บอนถูกปล่อยกลับคืนสู่ชั้นบรรยากาศอีกครั้ง

Metallic Trees: ต้นไม้ฝีมือมนุษย์

ศาสตราจารย์ Klaus Lackner จากมหาวิทยาลัยรัฐแอริโซนา (Arizona State University) ได้สร้างนวัตกรรมที่เรียกว่า “ต้นไม้โลหะ” (Metallic Trees) ซึ่งเป็นอุปกรณ์ที่ออกแบบมาเพื่อดักจับและกักเก็บ CO2 จากบรรยากาศด้วยประสิทธิภาพที่สูงกว่าต้นไม้ธรรมชาติถึง 1,000 เท่า ต้นไม้โลหะนี้เป็นเสาแนวตั้งที่ปกคลุมด้วยแผ่นดิสก์เรซินชนิดพิเศษซึ่งสามารถดูดซับ CO2 จากอากาศได้ รูปลักษณ์ถูกอธิบายว่าคล้ายกับกองแผ่นเสียงไวนิลที่ซ้อนกันสูง โดยต้นไม้โลหะทำงานด้วยกระบวนการดักจับ CO2 จากชั้นบรรยากาศโดยตรงนี้เรียกว่า Direct Air Capture เริ่มจากการใช้เรซินเคมีที่สามารถดูดซับและกักเก็บ CO2 ได้ในขณะที่อยู่ในสภาพแห้ง วัสดุที่แห้งนี้สามารถดักจับ CO2 ในปริมาณมากขึ้นเมื่อสัมผัสกับลม โดยใช้เวลาประมาณ 20 นาทีเพื่อเติมเต็มแผ่นดิสก์ หลังจากนั้น แผ่นเรซินจะถูกนำลงในภาชนะที่สัมผัสกับน้ำและไอน้ำ ซึ่งจะช่วยปล่อย CO2 ออกมา ก๊าซที่ถูกปล่อยนี้จะถูกกักเก็บในภาชนะ แม้ว่าต้นไม้โลหะยังอยู่ในขั้นตอนการทดสอบ แต่ศักยภาพของมันดึงดูดความสนใจจากหน่วยงานและองค์กรต่าง ๆ ทั่วโลก อีกทั้งศาสตราจารย์ Lackner และทีมงานยังคงพัฒนากระบวนการให้สามารถเปลี่ยน CO2 ที่ดักจับได้ให้กลายเป็นของแข็งผ่านปฏิกิริยากับแคลเซียม ซึ่งหากสำเร็จจะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการจัดเก็บคาร์บอนระยะยาวได้อย่างมาก

นวัตกรรมและเทคโนโลยีเหล่านี้เป็นเพียงตัวอย่างเล็กๆ ของความพยายามในการลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจก ซึ่งเป็นกุญแจสำคัญในการเข้าสู่สังคม Net Zero ที่จำเป็นต้องอาศัยความร่วมมือระหว่างรัฐบาล ภาคธุรกิจ และประชาชนจะช่วยให้เทคโนโลยีเหล่านี้ถูกนำไปใช้ในวงกว้างและมีผลกระทบเชิงบวกต่อสิ่งแวดล้อมอย่างแท้จริง

ศูนย์ความเป็นเลิศด้านเทคโนโลยีปิโตรเคมีและวัสดุ
อาคารวิจัยจุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย ชั้น 7 ห้อง 705/1
254 ซอยจุฬาฯ 12 ถนนพญาไท แขวงวังใหม่ เขตปทุมวัน กรุงเทพมหานคร 10330
  02 2184141-2
  petromat@chula.ac.th