CCUS Material คืออะไร?

เขียนบทความโดย RISC | 2 ปีที่แล้ว

แก้ไขล่าสุด : 2 ปีที่แล้ว

การสร้างความเป็นกลางทางคาร์บอน เพื่อความอยู่ดีมีสุขอย่างยั่งยืน ด้วย “CCUS Materials”

“ความเป็นกลางทางคาร์บอน (Carbon Neutrality)” และ “การปล่อยก๊าซเรือนกระจกสุทธิเป็นศูนย์ (Net Zero Emissions)” เป็นคำที่คนรู้จักและนิยมมากขึ้นท่ามกลางสถานการณ์ภาวะโลกรวน (Global Warming) ซึ่งมีสาเหตุหลักมาจากการปล่อยคาร์บอน โดยวิธีการลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์สุทธิให้เป็นศูนย์ สามารถทำได้โดย
- ลดการใช้พลังงานไฟฟ้า
- เปลี่ยนการผลิตพลังงานไฟฟ้าจากโรงไฟฟ้าพลังความร้อน (Thermal Power Generation) เป็นพลังงานทดแทน
- เปลี่ยนการใช้ยานพาหนะที่ใช้น้ำมันเชื้อเพลิงเป็นยานพาหนะไฟฟ้า (EVs)
- ลดการปล่อยก๊าซไอเสียจากโรงงาน เป็นต้น

แต่การลดคาร์บอนบางวิธีอาจส่งผลกระทบต่อคุณภาพชีวิต ซึ่งอาจทำให้เกิดทัศนคติเชิงลบต่อความเป็นกลางทางคาร์บอน (Carbon neutrality) ดังนั้นอีกวิธีที่สามารถช่วยลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ได้ คือการใช้ความรู้ทาง “วิทยาศาสตร์วัสดุ (Materials Science)” วิธีการนี้ ช่วยเลี่ยงผลกระทบต่อการใช้ขีวิต และเสริมสร้างความเป็นอยู่ที่ดีอย่างยั่งยืนของเราได้ โดยใช้กระบวนการของ “การดักจับ การใช้ประโยชน์ และการกักเก็บคาร์บอนไดออกไซด์ (CCUS)” และ “วัสดุ CCUS” คือ ส่วนสำคัญของการศึกษานี้

วัสดุ CCUS คืออะไร?
กระบวนการดักจับ การใช้ประโยชน์ และการกักเก็บคาร์บอนไดออกไซด์ ด้วยวัสดุบางประเภทจะมีคุณสมบัติช่วยดักจับและปล่อยโมเลกุลของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์เท่านั้น และวัสดุบางประเภทอาจมีคุณสมบัติทั้ง 3 ด้านดังกล่าว เช่น คาร์บอนไดออกไซด์จะถูกดักจับเข้าไปอยู่ในรูของวัสดุที่มีรูพรุน หรือถูกดูดซับผ่านปฏิกิริยาเคมี เป็นตัวอย่างของวัสดุที่มีคุณสมบัติในการดักจับและกักเก็บ ในขณะที่สารตั้งต้นบางตัวยังสามารถทำปฏิกิริยาสารเคมีอื่นได้เป็นวัสดุใหม่เพื่อใช้ในด้านอื่นที่หลากหลายได้ ด้วยเหตุนี้กระบวนการ CCUS จึงไม่เพียงช่วยลดปริมาณก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ แต่ยังสามารถผลิตวัสดุที่จำเป็นในชีวิตประจำวันของเราได้อีกด้วย

วัสดุ CCUS มีกระบวนการลดคาร์บอนอย่างไร?
วัสดุ CCUS ทำหน้าที่ดักจับ กักเก็บ และทำปฏิกิริยากับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์  เพื่อประโยชน์ต่อสังคม ดักจับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์จากชั้นบรรยากาศผ่านการดูดซับด้วยวัสดุที่มีรูพรุนหรือปฏิกิริยาทางเคมี จากนั้นคาร์บอนไดออกไซด์จะถูกกักเก็บไว้ในสารตั้งต้น แต่ยังสามารถถูกปล่อยออกมาได้ด้วยความร้อนหรือปฏิกิริยาเคมี จึงนำกลับมาใช้ซ้ำได้อีก ในขั้นตอนถัดมา คาร์บอนไดออกไซด์ที่ถูกปล่อยออกมาหรือสารตั้งต้นหลังจากดักจับคาร์บอนสามารถนำไปใช้ในวัสดุก่อสร้าง ซีเมนต์ กระดาษ พลาสติก และอื่นๆ ดังนั้น วัสดุ CCUS จึงไม่เพียงดักจับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์เท่านั้น แต่ยังเป็นแหล่งผลิตทางสารเคมีใหม่ๆ อีกด้วย

ด้วยเหตุนี้ วัสดุ CCUS จึงเป็นสิ่งที่ช่วยดูดซับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์โดยไม่ส่งผลกระทบ ไม่ว่าจะเป็น  พลังงานไฟฟ้าหรือการผลิต RISC จึงมุ่งหวังที่จะใช้เทคโนโลยีนี้ในการลดคาร์บอนเพื่อเมืองของเราโดยที่ผู้คนไม่ทันสังเกต

วัสดุ CCUS ที่น่าสนใจมีอะไรบ้าง?
เอมีน (amine) เป็นวัสดุ CCUS ที่ทำให้คอนกรีตดูดซับคาร์บอนไดออกไซด์ได้มากถึง 1.5 เท่า สามารถประยุกต์ใช้ในการทำถนน อาคาร และสะพาน เอมีนสามารถกำจัดคาร์บอนไดออกไซด์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ โดยไม่ส่งผลกระทบต่อการใช้ชีวิตและคุณภาพชีวิตของเราอีกด้วย

จากการวิจัยของ RISC ยังพบว่าวัสดุ CCUS ประเภท MOF, เอมีน (amine), ซีโอไลต์ (zeolite) และท่อนาโน (nanotube) ส่วนใหญ่มีการนำไปใช้กับโรงงานอุตสาหกรรมแล้ว แต่ควรมีการนำวัสดุ CCUS ไปใช้มากขึ้นในในระดับเมือง ไม่ว่าจะเป็นการประยุกต์ใช้ในสวนสาธารณะ อาคาร และพื้นที่ต่างๆ ของเมือง ในปัจจุบัน RISC จึงมุ่งมั่นในการสร้างต้นแบบ เพื่อทดสอบวัสดุ CCUS ในภาคสนามจริง และค้นหาวัสดุที่มีประสิทธิภาพสูงสุด

ฝากติดตามความคืบหน้าของงานวิจัยด้านวัสดุ CCUS

เนื้อหาโดย ดิเฟย์ มิยาโอะ ที่ปรึกษาโครงการวิจัยเทคโนโลยีการดักจับ การใช้ประโยชน์ และการกักเก็บคาร์บอน (CCUS), ผู้เชี่ยวชาญด้านนาโนเทคโนโลยี

อ้่างอิงข้อมูลจาก
https://www.shimz.co.jp/company/about/news-release/2022/2022017.html