การดักจับ CO2 ในอากาศแบบเชิงพาณิชย์ ปัจจุบันทำได้แค่ไหน?

เขียนบทความโดย RISC | 2 ปีที่แล้ว

แก้ไขล่าสุด : 2 ปีที่แล้ว

จากบทความก่อนหน้านี้ (http://bit.ly/3iRCLe3) เราได้รู้จักกับกระบวนการดักจับ การใช้ประโยชน์ และการกักเก็บคาร์บอนไดออกไซด์ (Carbon Capture, Utilization and Storage; CCUS) ว่าคืออะไร? และมีความสำคัญต่อการบรรลุเป้าหมายลดการปล่อยคาร์บอนไดออกไซด์สุทธิให้เป็นศูนย์ (Net-Zero Emissions) ภายในปี 2050 ได้อย่างไร? ในบทความนี้เราจะมาดูว่า ในปัจจุบันมีการพัฒนาและใช้เทคโนโลยี CCUS ในการดักจับคาร์บอนไดออกไซด์มากขึ้นแค่ไหนกัน?​

การดักจับคาร์บอนไดออกไซด์ที่อยู่ในชั้นบรรยากาศ (Direct Air Capture) ถือว่าเป็นงานที่ท้าทายมากๆ เมื่อเทียบกับการดักจับที่ปากปล่องของโรงงานอุตสาหกรรม (Point-Source Capture) นั่นก็เพราะคาร์บอนไดออกไซด์เป็นแก๊สไม่มีสี ไม่มีกลิ่น ไม่มีรูปร่าง และยังสามารถเคลื่อนที่ไปมาได้ เมื่อปะปนอยู่ในอากาศเราก็ไม่สามารถแยกออกจากแก๊สชนิดอื่นได้ ที่สำคัญในบรรยากาศมีคาร์บอนไดออกไซด์ประมาณ 400 ppm หรือก็คือมีเพียง 400 ส่วน จากอากาศทั้งหมด 1,000,000 ส่วนเท่านั้น ถือว่ามีปริมาณน้อยมาก​

แม้จะเป็นงานยากแต่นักวิจัยก็สามารถพัฒนาเทคโนโลยีเพื่อกำจัดคาร์บอนไดออกไซด์ในอากาศได้ ทั้งที่อยู่ในระดับการทดลองในห้องปฎิบัติการ โครงการนำร่อง รวมไปถึงระดับโรงงานในเชิงพาณิชย์ ​

หนึ่งในบริษัทชั้นนำอย่าง Carbon Engineering จากแคนาดา ได้พัฒนาเทคโนโลยีการดักจับคาร์บอนไดออกไซด์ในอากาศ โดยจะมีพัดลมดูดอากาศดูดคาร์บอนไดออกไซด์ที่ปะปนอยู่ในอากาศเข้ามาภายในเครื่อง จากนั้นสารละลายโพแทสเซียมไฮดรอกไซด์ (KOH) ซึ่งทำหน้าที่เป็นตัวดูดซับจะไหลผ่านอากาศดังกล่าว และดูดซับคาร์บอนไดออกไซด์เอาไว้ จากนั้นจะตกตะกอนอยู่ในรูปของแคลเซียมคาร์บอเนต (CaCO3) หรือก็คือคาร์บอนไดออกไซด์ที่อยู่ในรูปของแข็ง ทำให้ไม่สามารถหลุดออกสู่บรรยากาศได้อีก ซึ่งคาร์บอนไดออกไซด์ที่ดักจับได้นี้จะถูกนำไปใช้เป็นวัตถุดิบในการผลิตสารไฮโดรคาร์บอนอื่นที่มีมูลค่า​

อย่างไรก็ตาม ในการสลายคาร์บอนไดออกไซด์ที่อยู่ในรูปตะกอนแคลเซียมคาร์บอเนตให้อยู่ในรูปแก๊สอีกครั้ง จะต้องใช้พลังงานสูงถึง 900 ̊C จากนั้นคาร์บอนไดออกไซด์ที่ได้จะถูกทำปฏิกิริยากับไฮโดรเจนสีเขียวที่ได้จากการแยกน้ำด้วยกระแสไฟฟ้า (ซึ่งเป็นวิธีการผลิตไฮโดรเจนที่ไม่ปล่อยคาร์บอนไดออกไซด์ออกสู่บรรยากาศ) จะได้ผลิตภัณฑ์เป็น “แก๊สโซลีน” หรือน้ำมันเชื้อเพลิงนั่นเอง​

จะเห็นได้ว่า จากกระบวนการทั้งหมดจำเป็นต้องใช้พลังงานที่สูงมาก ตั้งแต่การดูดอากาศ การปล่อยคาร์บอนไดออกไซด์ออกจากตัวดูดซับ การผลิตไฮโดรเจน รวมไปถึงการควบคุมระบบให้เกิดขึ้นอย่างต่อเนื่อง จึงต้องมีแหล่งพลังงานหมุนเวียนแทนการใช้พลังงานฟอสซิลเพื่อลดการปล่อยคาร์บอนไดออกไซด์สู่ชั้นบรรยากาศ

ปัจจุบัน Carbon Engineering กำลังดำเนินการก่อสร้างโรงงานดักจับคาร์บอนไดออกไซด์ที่มีประสิทธิภาพในการดักจับ คาร์บอนไดออกไซด์ที่สูงที่สุดในโลก อยู่ที่ 1,000,000 ตัน/ปี และคาร์บอนไดออกไซด์ที่ดักจับได้ส่วนหนึ่งจะถูกกักเก็บในชั้นหินใต้ดินอย่างถาวร และอีกส่วนหนึ่งจะถูกใช้ในการเพิ่มปริมาณการผลิตน้ำมันดิบ (Enhanced Oil Recovery) โดยการฉีดคาร์บอนไดออกไซด์ลงในหลุมน้ำมันที่มีปริมาณน้อยเพื่อดันน้ำมันดิบให้ออกจากหลุม ซึ่งหากทั่วโลกมีโรงงานดักจับคาร์บอนไดออกไซด์ขนาดใหญ่เพิ่มมากขึ้น การลดการปล่อยคาร์บอนไดออกไซด์สุทธิให้เป็นศูนย์คงไม่ใช่เป้าหมายที่ไกลเกินเอื้อมแต่อย่างใด​

เนื้อหาโดย คุณ สุพรรณภางค์ รักษาวงค์ นักวิจัยวัสดุ Sustainable Building Material, RISC​

อ้างอิงข้อมูลจาก​
https://carbonengineering.com/​
Noah McQueen et al. 2021. A review of direct air capture (DAC): scaling up commercial technologies and innovating for the future. Prog. Energy. 3 032001​