มุมมอง: การนำคาร์บอนไดออกไซด์กลับมาใช้ใหม่เป็นเชื้อเพลิงชีวภาพ

การรีไซเคิลคาร์บอนไดออกไซด์ที่ปล่อยสู่ชั้นบรรยากาศในปริมาณมหาศาลเป็นเรื่องยากมาก แต่บรรดานักวิทยาศาสตร์หลายคนเชื่อว่าไม่เพียงแต่คุ้มค่ากับความพยายามเท่านั้น แต่ยังมีความจำเป็นอีกด้วย ภัยคุกคามจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศต่อโลกนั้นร้ายแรงมากจนพวกเขาบอกว่าเป็นไปไม่ได้ที่จะแก้ปัญหานี้หากไม่มีเทคโนโลยีเหล่านี้

แนวคิดในการดักจับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่เกิดจากโรงไฟฟ้าถ่านหินและแหล่งอื่นๆ เพื่อการจัดเก็บใต้ดินได้รับความสนใจแล้ว โดยมีโครงการนำร่องหลายโครงการที่ดำเนินการแล้วหรืออยู่ระหว่างดำเนินการ

จนถึงขณะนี้ ข้อเสนอในการนำคาร์บอนไดออกไซด์กลับมาใช้ใหม่ยังไม่ประสบความสำเร็จเท่าใดนัก แม้ว่าวิทยาศาสตร์จะรู้มานานแล้วว่าสามารถผลิตเชื้อเพลิงได้โดยการผสมคาร์บอนกับไฮโดรเจน แต่หลายคนก็เลิกสนใจเพราะกระบวนการนี้ต้องใช้พลังงานจำนวนมาก “ไม่มีอะไรได้มาฟรีๆ” ฮันส์ ซิอ็อคจากห้องปฏิบัติการแห่งชาติลอสอะลามอส (สหรัฐอเมริกา) กล่าว “นอกจากนี้ การผลิตก็ไม่เคยมีประสิทธิภาพ 100% ดังนั้นคุณจึงต้องใช้พลังงานมากกว่าที่คุณได้รับ” เขากล่าวว่าการใช้เชื้อเพลิงจากน้ำมันจึงสมเหตุสมผลมากกว่า เนื่องจากคำสาปด้านพลังงานนี้ “ถ้าธรรมชาติสร้างมันขึ้นมาให้เราฟรีๆ ทำไมเราไม่ใช้มันล่ะ” ผู้เชี่ยวชาญสรุป

แต่แหล่งน้ำมันสำรองกำลังจะหมดลง พวกเขาต้องขุดเจาะน้ำลึก บีบทรายน้ำมันออก และมองไปทางอาร์กติก ถึงเวลาหรือยังที่จะหาทางเลือกอื่น? สำหรับสหรัฐอเมริกา การประมวลผลคาร์บอนไดออกไซด์อาจเป็นวิธีที่ดีในการลดการใช้น้ำมัน แต่คุณ Ziok เน้นย้ำว่าไม่มีประโยชน์ในการรักษาสภาพอากาศ จนกว่ากระบวนการจะมีประสิทธิภาพด้านพลังงานมากขึ้น

โชคดีที่มีผู้บุกเบิกในพื้นที่นี้เช่นกัน ตามที่พวกเขากล่าว เทคโนโลยีนี้ไม่สมบูรณ์แบบ แต่ก็มีอยู่แล้ว เป็นไปได้ที่จะไม่เก็บก๊าซเรือนกระจกจากโรงไฟฟ้าหรือรถยนต์ แต่สามารถสกัดคาร์บอนไดออกไซด์จากอากาศโดยตรงได้ “พวกเขาบอกว่า: “อัดมันแล้วฝังมัน!” และเราบอกว่า: “ไม่ ให้มันกับเรา แล้วเราจะผลิตน้ำมันเบนซินจากมัน!” นี่คือคำพูดของไบรอน เอลตัน ซีอีโอของ Carbon Sciences จากซานตาบาร์บารา “ลองจินตนาการถึงอนาคตที่น้ำและคาร์บอนไดออกไซด์เป็นแหล่งพลังงานสิ!” ปีเตอร์ ไอเซนเบอร์เกอร์ ผู้ก่อตั้งสถาบันเอิร์ธที่มหาวิทยาลัยโคลัมเบีย (สหรัฐอเมริกา) และหนึ่งในผู้ก่อตั้ง Global Thermostat กล่าว

วิธีหนึ่งในการแก้ปัญหานี้คือการใช้พลังงานแสงอาทิตย์ เอลเลน สเตเชลและเพื่อนร่วมงานของเธอจากห้องปฏิบัติการแห่งชาติซานเดีย (สหรัฐอเมริกา) กำลังพัฒนาเครื่องยนต์ความร้อนเคมีที่มีประสิทธิภาพสูงซึ่งจะทำงานจากพลังงานที่เข้มข้นของดวงอาทิตย์ แท้จริงแล้ว พลังงานทั้งหมด (รวมถึงพลังงานที่มีอยู่ในไฮโดรคาร์บอน) มาจากดวงอาทิตย์ ดังนั้นทำไมเราไม่ลองเลียนแบบธรรมชาติอีกครั้งแล้วครั้งเล่าล่ะ

นักวิจัยได้พัฒนาเครื่องปฏิกรณ์พลังงานแสงอาทิตย์ต้นแบบ ซึ่งเป็นชุดกระจกขนาดใหญ่ที่รวมแสงอาทิตย์ให้เป็นลำแสงอันทรงพลังที่มุ่งไปยังวงแหวนของโลหะออกไซด์ วงแหวนจะหมุนและให้ความร้อนสูงถึง 1,400˚C จากนั้นจึงเย็นลงเหลือ 1,100˚C คาร์บอนไดออกไซด์หรือน้ำจะถูกป้อนเข้าไป เมื่ออุณหภูมิสูง วงแหวนจะปล่อยออกซิเจนออกมา แต่ในทางกลับกัน เมื่ออุณหภูมิค่อนข้างต่ำ วงแหวนจะรับออกซิเจนเข้าไป ผลลัพธ์ที่ได้คือคาร์บอนมอนอกไซด์หรือไฮโดรเจน ซึ่งเป็นส่วนประกอบของเชื้อเพลิงไฮโดรคาร์บอน

ต้นแบบนี้ใช้พื้นที่ประมาณ 20 ตารางเมตร และใช้กับเครื่องปฏิกรณ์ขนาดถังเบียร์ เพื่อรวบรวมน้ำมันที่เทียบเท่ากับ 1 ล้านบาร์เรลต่อวันในรูปของแสงแดด จำเป็นต้องใช้กระจก 121,400 เฮกตาร์ (มากกว่าพื้นที่ของมอสโก) โปรดทราบว่าโลกใช้เชื้อเพลิงเหลวประมาณ 86 ล้านบาร์เรลต่อวัน ซึ่งรวมถึงเชื้อเพลิงชีวภาพด้วย

บริษัท Carbon Sciences ที่กล่าวมาข้างต้นผสมคาร์บอนไดออกไซด์กับก๊าซธรรมชาติ (หรือมีเทนเป็นองค์ประกอบหลัก) โดยมีตัวเร่งปฏิกิริยาที่เป็นโลหะ ซึ่งรายงานว่ามีส่วนประกอบของโลหะทั่วไป ได้แก่ นิกเกิลและโคบอลต์ พร้อมด้วยอะลูมิเนียมและแมกนีเซียม และการแปลงก๊าซสังเคราะห์ที่ได้เป็นเชื้อเพลิงสำหรับการขนส่งถือเป็นเทคโนโลยีที่ได้รับการยอมรับแล้ว ความแตกต่างในแนวทางของ Carbon Sciences คือทำแบบแห้ง บริษัทกำลังดำเนินการผลิตเชื้อเพลิงดีเซลชุดแรกอยู่

สิ่งสำคัญที่ต้องทราบคือไฮโดรคาร์บอนบางส่วนในกระบวนการนี้มาจากก๊าซธรรมชาติ บริษัทอื่นๆ เช่น บริษัท Air Fuel Synthesis ของอังกฤษ พยายามทำเช่นเดียวกันโดยไม่ใช้มีเทนและใช้พลังงานลม เป้าหมายคือเชื้อเพลิงเครื่องบิน 1 ลิตรต่อวัน (เป็นการสาธิตเทคโนโลยี)

นักวิจัยตั้งข้อสังเกตว่าข้อดีที่สำคัญที่สุดประการหนึ่งของพลังงานดังกล่าวคือช่วยให้เราสามารถรักษาโครงสร้างพื้นฐานทั้งหมดในปัจจุบันได้ เนื่องจากจะเป็นเชื้อเพลิงชนิดเดียวกับที่เราใช้ในปัจจุบัน เราต้องจำไว้ว่าความจำเป็นในการลงทุนสร้างโครงสร้างพื้นฐานใหม่นั้นทำให้การพัฒนาพลังงานแสงอาทิตย์และลมล่าช้าลงอย่างมาก

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ]