เทคโนโลยีเครื่องดักจับคาร์บอนเป็นกลุ่มเทคโนโลยีที่มีบทบาทสำคัญในการลดปริมาณก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่ปล่อยสู่ชั้นบรรยากาศ จากความกังวลที่เพิ่มขึ้นเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศและภาวะโลกร้อน เทคโนโลยีดักจับคาร์บอนจึงกลายมาเป็นเครื่องมือสำคัญในการต่อสู้เพื่อลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจก เทคโนโลยีขั้นสูงนี้มุ่งหวังที่จะดักจับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์
จากกระบวนการทางอุตสาหกรรมและการผลิตพลังงาน ป้องกันไม่ให้ก๊าซเหล่านี้เข้าสู่ชั้นบรรยากาศและก่อให้เกิดภาวะโลกร้อน
สาเหตุหลักของภาวะโลกร้อน โดยเทคโนโลยี CCUS ประกอบด้วย 3 ขั้นตอนหลัก ได้แก่
การดักจับคาร์บอน (Carbon Capture): คือการแยก CO2 ออกจากแหล่งกำเนิด เช่น โรงไฟฟ้า โรงงานอุตสาหกรรม หรือแม้แต่อากาศโดยตรง (Direct Air Capture – DAC) วิธีการดักจับมีหลายแบบ เช่น
การดูดซึม (Absorption): ใช้สารเคมีดูดซับ CO2
การดูดซับ (Adsorption): ใช้ตัวดูดซับพื้นผิวจับ CO2
การกลั่นแบบไครโอเจนิค (Cryogenic Distillation): ลดอุณหภูมิให้ CO2 กลายเป็นของเหลว
Direct Air Capture (DAC): ดักจับ CO2 จากอากาศโดยตรง
การใช้ประโยชน์คาร์บอน (Carbon Utilization): คือการนำ CO2 ที่ดักจับได้ไปใช้ประโยชน์ต่างๆ เช่น
การผลิตสารเคมี: ใช้เป็นวัตถุดิบในการผลิตสารเคมี เช่น เมทานอล ยูเรีย
การผลิตวัสดุก่อสร้าง: ใช้ในการผลิตคอนกรีตหรือวัสดุก่อสร้างอื่นๆ
การเพิ่มผลผลิตทางการเกษตร: ใช้ในเรือนกระจกเพื่อเพิ่มการเจริญเติบโตของพืช
การผลิตเชื้อเพลิงสังเคราะห์: เปลี่ยน CO2 เป็นเชื้อเพลิงเหลว
การกักเก็บคาร์บอน (Carbon Storage): คือการนำ CO2 ที่ดักจับได้ไปกักเก็บอย่างถาวรเพื่อไม่ให้กลับสู่ชั้นบรรยากาศ วิธีการกักเก็บที่นิยมคือ
การกักเก็บในชั้นหินใต้ดิน: อัด CO2 ลงในชั้นหินที่มีรูพรุน เช่น ชั้นหินกักเก็บน้ำมันและก๊าซธรรมชาติที่หมดแล้ว หรือชั้นหินเกลือ
การกักเก็บในมหาสมุทร: อัด CO2 ลงในมหาสมุทรในระดับความลึกที่เหมาะสม
เทคโนโลยีดักจับคาร์บอนคืออะไร
เทคโนโลยีดักจับคาร์บอนเกี่ยวข้องกับกระบวนการดักจับก๊าซ CO2 ที่แหล่งกำเนิด เช่น โรงไฟฟ้าและโรงงานอุตสาหกรรม และจัดเก็บไว้ใต้ดินหรือนำไปใช้ในแอปพลิเคชันต่างๆ เป้าหมายหลักของเทคโนโลยีนี้คือการลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมจากการปล่อยก๊าซคาร์บอนโดยลดการมีอยู่ของก๊าซคาร์บอนในชั้นบรรยากาศ
ประเภทของเทคโนโลยีดักจับคาร์บอน
การดักจับก่อนการเผาไหม้:
วิธีนี้เกี่ยวข้องกับการกำจัด CO2 ออกจากเชื้อเพลิงฟอสซิลก่อนการเผาไหม้ กระบวนการนี้จะเปลี่ยนเชื้อเพลิงให้เป็นส่วนผสมของไฮโดรเจนและ CO2 โดยไฮโดรเจนจะถูกใช้เป็นแหล่งพลังงาน และ CO2 จะถูกดักจับเพื่อการจัดเก็บหรือการใช้งาน
การดักจับหลังการเผาไหม้: เทคนิคนี้ดักจับการปล่อย CO2 หลังจากเชื้อเพลิงฟอสซิลถูกเผาไหม้แล้ว ตัวทำละลายพิเศษหรือเมมเบรนจะถูกใช้เพื่อแยก CO2 ออกจากก๊าซไอเสียก่อนที่จะถูกปล่อยสู่ชั้นบรรยากาศ
การดักจับด้วยออกซิเจนและเชื้อเพลิง: ในวิธีนี้ เชื้อเพลิงฟอสซิลจะถูกเผาไหม้ในออกซิเจนบริสุทธิ์แทนที่จะเป็นอากาศ ส่งผลให้ก๊าซไอเสียประกอบด้วยไอน้ำและ CO2 เป็นหลัก ทำให้ดักจับคาร์บอนไดออกไซด์ได้ง่ายขึ้น
การใช้งานคาร์บอนที่ดักจับได้
เมื่อดักจับได้แล้ว CO2 จะถูกนำไปใช้งานในหลากหลายวิธี เช่น:
การกู้คืนน้ำมันขั้นสูง (Enhanced Oil Recovery: EOR): การฉีด CO2 ที่ดักจับได้เข้าไปในแหล่งน้ำมันเพื่อเพิ่มการผลิตน้ำมัน
การใช้คาร์บอน: การแปลง CO2 ให้เป็นผลิตภัณฑ์ที่มีค่า เช่น เชื้อเพลิงสังเคราะห์ วัสดุก่อสร้าง และแม้แต่อาหารและเครื่องดื่ม
การจัดเก็บถาวร: การฉีด CO2 เข้าไปในชั้นบรรยากาศใต้ดินลึกเพื่อป้องกันการปล่อยสู่ชั้นบรรยากาศ
ข้อดีของเทคโนโลยีดักจับคาร์บอน
การลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจก: ช่วยให้บรรลุเป้าหมายด้านสภาพอากาศและลดปริมาณคาร์บอนฟุตพริ้นท์ของอุตสาหกรรม
การสนับสนุนการเปลี่ยนผ่านสู่พลังงานสะอาด: ช่วยให้สามารถใช้เชื้อเพลิงฟอสซิลได้อย่างต่อเนื่องในขณะที่ลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมให้น้อยที่สุด
โอกาสทางเศรษฐกิจ: สร้างอุตสาหกรรมและงานใหม่ในภาคส่วนการใช้และกักเก็บคาร์บอน
ความท้าทายและแนวโน้มในอนาคต
แม้จะมีศักยภาพ เทคโนโลยีดักจับคาร์บอนก็ยังเผชิญกับความท้าทายหลายประการ เช่น ต้นทุนที่สูง ความต้องการด้านพลังงาน และความจำเป็นในการมีกรอบการกำกับดูแลเพื่อให้แน่ใจว่าจะจัดเก็บได้อย่างปลอดภัย อย่างไรก็ตาม การวิจัยและพัฒนาอย่างต่อเนื่องช่วยลดต้นทุนและปรับปรุงประสิทธิภาพ
ในอนาคต คาดว่าเทคโนโลยีดักจับคาร์บอนจะมีบทบาทสำคัญในการบรรลุเป้าหมายการปล่อยก๊าซสุทธิเป็นศูนย์ภายในปี 2050 รัฐบาลและอุตสาหกรรมทั่วโลกกำลังลงทุนอย่างหนักในเทคโนโลยีนี้เพื่อสร้างอนาคตที่ยั่งยืนและปล่อยคาร์บอนต่ำ
เทคโนโลยีดักจับคาร์บอนเป็นวิธีแก้ปัญหาที่มีแนวโน้มดีในการต่อสู้กับการเปลี่ยนแปลงสภาพอากาศโดยลดการปล่อย CO2 จากแหล่งอุตสาหกรรม ในขณะที่เทคโนโลยียังคงพัฒนาและขยายตัวมากขึ้น เทคโนโลยีจึงมีศักยภาพที่จะกลายเป็นส่วนประกอบสำคัญในการเปลี่ยนผ่านสู่โลกที่สะอาดขึ้นและยั่งยืนมากขึ้น