เมทานอล พลังงานสีเขียวแห่งอนาคต

การที่เจ้าของบริษัทดิจิตอลอย่างนาย Christian Vollmann เข้าไปลงทุนทำธุรกิจเคมีคงต้องมีอะไรที่น่าสนใจและสะท้อนให้เห็นว่า เป็นเรื่องสำคัญเพราะเป็นวัตถุดิบแห่งอนาคต ในขณะที่ ผู้ก่อตั้งบริษัทดิจิตอลอย่าง MyVideo หรือ Nebenan.de ได้นำเสนอห้องปฏิบัติการของตนเองในศูนย์นวัตกรรม Adlershof ชานกรุงเบอร์ลินผ่าน Videoconferencing ซึ่งจะเห็นว่า มีชั้นกระจกยาว 6 เมตร ที่เต็มไปด้วยหลอดทดลองและภรรจุภัณฑ์เหล็กกล้าที่บรรจุไฮโดรเจน คาร์บอนมอนอกไซด์ และตัวทำละลายเหลว เป็นจำนวนมาก โดยนาย Vollmann ชี้แจงว่า “ในถังโลหะส่วนใหญ่มีสารเคมีใหม่เอี่ยมที่อยู่ระหว่างกระบวนการเร่งปฏิกิริยาแบบก่อกวน” ด้านนาย Vollmann และผู้ก่อตั้ง C1 Green Chemicals ต้องการจะพัฒนาการผลิตเมทานอลสีเขียวแบบราคาประหยัดขึ้นมา เพื่อช่วยเป็นส่วนหนึ่งในการชะลอการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ (Climate Change) ซึ่งเมทานอลที่ผลิตจากแหล่งพลังงานหมุนเวียนนับเป็นความหวังของนโยบายการเปลี่ยนรูปแบบการใช้พลังงานของประเทศ (Energiewende – นโยบายการเปลี่ยนแปลงด้านพลังงานในเยอรมนี ที่อธิบายถึงความพยายามที่จะเปลี่ยนระบบการใช้พลังงานฟอสซิล-นิวเคลียร์ที่มีอยู่ ให้เป็นระบบพลังงานที่ยั่งยืนผ่านพลังงานหมุนเวียน) โดยอุตสาหกรรมเรือเดินสมุทรนั้นถือเป็นผู้ปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์กว่า 3% ของโลก ซึ่งพวกเขาสามารถใช้เมทานอลทดแทนดีเซลได้ โดยบริษัทเรือเดินสมุทร Maersk เริ่มใช้งานเครื่องยนต์แบบ Dual-Fuel ที่สามารถใช้แหล่งเชื้อเพลิงทั้ง 2 แบบได้ ในเวลาเดียวกัน ก็ยังสามารถนำเมทานอลมาผ่านกระบวนการเปลี่ยนเป็นเชื้อเพลิงให้กับอากาศยานและยานยนต์ สิ่งสำคัญยิ่งกว่านั้น เมทานอลถือเป็นวัตถุดิบที่สำคัญของอุตสาหกรรมเคมีในการนำมาทดแทนแหล่งวัตถุดิบจากฟอสซิลอีกด้วย เรียกได้ว่า อุตสาหกรรมเคมีต้องการใช้งานเมทานอลถึง 2 ใน 3 ของโลกที่ในการผลิตเส้นใยโพลีเมอร์สำหรับสิ่งทอหรือพลาสติกสำหรับบรรจุภัณฑ์

สำหรับวัตถุดิบพื้นฐานในการผลิตเมทานอลสีเขียวคือ แก๊สสังเคราะห์สีเขียวที่ผลิตได้จากไฟฟ้าหมุนเวียนของกระบวนการสร้างไฮโดรเจนและคาร์บอนมอนอกไซด์ ซึ่งส่วนผสมนี้เกิดขึ้นได้จากการเกิดแก๊สชีวมวล เช่น เศษไม้ หรือเกิดขึ้นจากการได้รับส่วนผสมของไฮโดรเจนสีเขียวและคาร์บอนไดออกไซด์ที่เกิดจากก๊าซไอเสียของอุตสาหกรรม เป็นต้น อย่างไรก็ตาม เมทานอลสีเขียวในเวลานี้ยังมีปริมาณจำกัดและมีราคาสูงอยู่ ทั้งนี้ เพราะขึ้นอยู่กับราคาของไฟฟ้า ทำให้ต้นทุนการผลิตสูงกว่าฟอสซิลเมทานอลที่ผลิตจากก๊าซธรรมชาติหรือถ่านหิน 3 เท่า (ในยุโรปเมทานอลที่ผลิตจากก๊าซธรรมชาติหรือถ่านหินมีราคาอยู่ที่ประมาณ 480 ยูโรต่อตัน) ขณะนี้ C1 Green Chemicals ต้องการที่จะทดสอบเทคโนโลยีสำหรับการใช้งานในระดับอุตสาหกรรม โดยเข้าไปร่วมมือกับสถาบัน Fraunhofer และมหาวิทยาลัย TU Berlin ซึ่งในอีกไม่กี่สัปดาห์ข้างหน้านี้ อุทยานเคมี Leuna ในรัฐ Sachsen-Anhalt ก็จะมีการติดตั้งเตาปฏิกรณ์เพื่อการวิจัยขึ้น ซึ่งกระทรวงคมนาคมของเยอรมนีได้เข้าไปสนับสนุนโครงการดังกล่าว ในชื่อ “Leuna 100” ด้วยเงินลงทุนกว่า 10.4 ล้านยูโร และหากสามารถจำลองผลลัพธ์ในห้องปฏิบัติการได้ ก็อาจช่วยให้การผลิตเมทานอลที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมบรรลุความก้าวหน้าได้รวดเร็วยิ่งขึ้นเช่นกัน

ด้านนาย Vollmann ได้ให้ข้อมูลเพิ่มเติมว่า “เทคโนโลยีสมัยใหม่ของเรานี้ จะทำให้อุณหภูมิและแรงดันในเตาปฏิกรณ์ลดลงกว่าครึ่งหนึ่ง เมื่อเทียบกับการผลิตเมทานอลแบบเก่า โดยอุณหภูมิจะอยู่ที่ 110 องศาเซลเซียส และมีแรงดันเพียง 30 บาร์เท่านั้น” ซึ่งเทคโนโลยีตัวนี้จะสามารถช่วยลดค่าใช้จ่ายในการผลิตเมทานอลลงได้อย่างมีนัยสำคัญ ซึ่งนาย Vollmann ได้กล่าวต่ออีกว่า “หากเราประสบความสำเร็จใน Leuna ก็จะสามารถนำไปใช้เชิงอุตสาหกรรมได้ ซึ่งจะสามารถผลิตเมทานอลในเตาปฏิกรณ์ได้เร็วกว่าปกติถึง 50 เท่า” การใช้งานเครื่องเร่งปฏิกิริยาแบบดั้งเดิมนั้น สามารถผลิตเมทานอลได้เพียง 15% (โดยประมาณ) ต่อ 1 ครั้ง โดยจะเหลือก๊าซสังเคราะห์ที่ไม่ทำปฏิกิริยาเป็นจำนวนมาก ซึ่งก๊าซเหล่านี้จะถูกนำไปผ่านกระบวนการใหม่ในเตาปฏิกรณ์อีกรอบ ซึ่งประเด็นนี้สะท้อนให้เห็นว่า กระบวนการผลิตฯ แบบเดิมมีประสิทธิภาพต่ำและในการผลิตเมทานอลแบบเดิมนั้นใช้แหล่งพลังงานราคาถูก (จากแก๊สและถ่านหิน) จึงไม่จำเป็นต้องคำนึงถึงประสิทธิภาพในการผลิตมากนักเพราะวัตถุดิบมีราคาถูก อย่างไรก็ดี ขณะนี้มีสงครามรัสเซีย – ยูเครน รวมไปถึงประเด็นการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ (Climate Change) ก็จำเป็นต้องใช้พลังงานหมุนเวียนที่มีประสิทธิภาพสูงขึ้น ซึ่ง C1 Green Chemicals ให้ข้อมูลว่า “ในการผลิต 1 รอบ จะสามารถผลิตเมทานอลสีเขียวได้ถึง 98% และกระบวนการดังกล่าวนี้ก็สามารถใช้แหล่งวัตถุดิบจากฟอสซิลได้เช่นกัน”

จาก Handelsblatt 2 ตุลาคม 2566