เจาะลึกประโยชน์ของพลังงานไฮโดรเจนในภาคอุตสาหกรรม

ในบทความแหล่งพลังงานได้ทำความรู้จัก พลังงานไฮโดรเจนคืออะไร ตลอดจนประเภทต่างๆ แล้ว บทความนี้จะพิจารณาคำถามสำคัญที่ว่า เหตุใด พลังงานไฮโดรเจน จึงได้รับความสนใจในฐานะกลไกสำคัญของการลดการปล่อยคาร์บอน คำตอบสำคัญอยู่ที่ภาคอุตสาหกรรมหนัก ซึ่งเป็นภาคส่วนที่ลดการปล่อยคาร์บอนได้ยากที่สุด และเป็นบริบทที่พลังงานไฮโดรเจนแสดงบทบาทได้อย่างชัดเจนที่สุด

ทำไมอุตสาหกรรมหนักถึงต้องการพลังงานไฮโดรเจน

การเปลี่ยนผ่านสู่เป้าหมายการปล่อยก๊าซเรือนกระจกสุทธิเป็นศูนย์ (Net Zero) มิได้จำกัดอยู่เพียงการเปลี่ยนมาใช้ยานยนต์ไฟฟ้าเท่านั้น หากแต่มีหัวใจสำคัญอยู่ที่การลดการปล่อยคาร์บอน (Decarbonization) ในภาคอุตสาหกรรมที่ใช้พลังงานเข้มข้นและเปลี่ยนผ่านสู่พลังงานไฟฟ้าได้ยาก ซึ่งเป็นภาคส่วนที่พลังงานหมุนเวียนทั่วไป เช่น พลังงานแสงอาทิตย์และพลังงานลม ยังไม่สามารถเข้ามาทดแทนได้อย่างสมบูรณ์ พลังงานไฮโดรเจนจึงถือเป็นทางเลือกสะอาดที่เข้ามาเติมเต็มช่องว่างดังกล่าว

ทั้งนี้ บ้านปูได้ติดตามพัฒนาการของการผลิตไฮโดรเจนสีน้ำเงิน หรือ Blue Hydrogen อย่างใกล้ชิด ในฐานะเชื้อเพลิงที่ผลิตจากก๊าซธรรมชาติควบคู่กับเทคโนโลยีดักจับและกักเก็บคาร์บอน (CCUS) ซึ่งเป็นเทคโนโลยีที่บ้านปูมีความเชี่ยวชาญและประสบการณ์สะสมอยู่แล้วในกลุ่มธุรกิจ U.S. Closed-Loop Gas โดยมองว่าความเชี่ยวชาญนี้อาจเป็นรากฐานสำคัญในการต่อยอดสู่โอกาสใหม่ด้านพลังงานคาร์บอนต่ำในอนาคต

การประยุกต์ใช้พลังงานไฮโดรเจนในกระบวนการผลิตอุตสาหกรรม

1. พลิกโฉมอุตสาหกรรมเหล็กและเหล็กกล้า

กระบวนการผลิตเหล็กแบบดั้งเดิมอาศัยถ่านโค้ก (Coke) เป็นตัวรีดิวซ์ออกไซด์ออกจากแร่เหล็ก ซึ่งก่อให้เกิดการปล่อยคาร์บอนในปริมาณสูง ทั้งนี้ พลังงานไฮโดรเจนสามารถทดแทนถ่านโค้กในกระบวนการ Hydrogen Direct Reduction (H-DR) ซึ่งให้ผลพลอยได้เป็นน้ำแทนการปล่อยก๊าซเรือนกระจก นับเป็นนวัตกรรมที่อุตสาหกรรมเหล็กทั่วโลก กำลังให้ความสนใจในการเปลี่ยนผ่าน

 2. ตอบโจทย์ความร้อนสูงสำหรับอุตสาหกรรมเคมีและปูนซีเมนต์

อุตสาหกรรมที่จำเป็นต้องใช้ความร้อนในเตาเผาสูงเกิน 1,000 องศาเซลเซียส เช่น อุตสาหกรรมปูนซีเมนต์และปิโตรเคมี ยังคงพึ่งพาเชื้อเพลิงฟอสซิลเป็นหลัก เนื่องจากพลังงานไฮโดรเจนสามารถให้ความร้อนสูงจากการเผาไหม้และถูกควบคุมได้อย่างมีประสิทธิภาพ จึงเป็นหนึ่งในทางเลือกสะอาดจำนวนไม่มากที่สามารถทดแทนก๊าซธรรมชาติหรือถ่านหินได้โดยตรง

 3. เป็นวัตถุดิบสะอาดสำหรับผลิตภัณฑ์เคมี

พลังงานไฮโดรเจนมิได้เป็นเพียงเชื้อเพลิงเท่านั้น หากแต่ยังเป็นวัตถุดิบตั้งต้น (Feedstock) ในกระบวนการผลิต เช่น การผลิตแอมโมเนียสำหรับอุตสาหกรรมปุ๋ยและการผลิตเมทานอล ทั้งนี้ หากเปลี่ยนมาใช้ไฮโดรเจนสีเขียว จะสามารถลดการปล่อยคาร์บอนได้ตั้งแต่ต้นน้ำของห่วงโซ่อุปทาน

 4. ระบบสำรองพลังงานและโลจิสติกส์ในโรงงาน

โรงงานอุตสาหกรรมขนาดใหญ่สามารถผลิตไฮโดรเจนจากพลังงานไฟฟ้าหมุนเวียน เช่น ระบบผลิตไฟฟ้าจากแสงอาทิตย์บนหลังคา (Solar Rooftop) แล้วกักเก็บไว้ใช้ในกรณีฉุกเฉิน หรือใช้เป็นเชื้อเพลิงในกังหันก๊าซเพื่อผลิตกระแสไฟฟ้าสำหรับใช้ภายในโรงงาน นอกจากนี้ ยังสามารถประยุกต์ใช้กับรถยก (Forklift) และรถบรรทุกภายในนิคมอุตสาหกรรม ซึ่งใช้เวลาเติมเชื้อเพลิงเพียงไม่กี่นาที แตกต่างจากระบบแบตเตอรี่ที่ต้องใช้เวลาในการประจุไฟค่อนข้างนาน

ความท้าทายของพลังงานไฮโดรเจนในภาคอุตสาหกรรม

 1. ต้นทุนการผลิตที่ยังสูง

ต้นทุนการผลิตไฮโดรเจนสีเขียวยังคงสูงกว่าเชื้อเพลิงฟอสซิลและไฮโดรเจนประเภทอื่นอย่างมีนัยสำคัญ ทั้งการลงทุนในเครื่องอิเล็กโทรไลเซอร์ (Electrolyzer) ประสิทธิภาพสูงและต้นทุนค่าไฟฟ้าจากพลังงานหมุนเวียนที่ต้องอยู่ในระดับที่แข่งขันได้ ล้วนส่งผลให้การขยายขนาดการผลิตยังคงมีความเสี่ยงในด้านความคุ้มค่าเชิงเศรษฐศาสตร์

2. โครงสร้างพื้นฐานและการขนส่ง

ไฮโดรเจนมีโมเลกุลขนาดเล็กและมีน้ำหนักเบามาก การกักเก็บและการขนส่งจึงมีความซับซ้อน โดยจำเป็นต้องใช้ถังแรงดันสูงหรือการแปรสภาพให้เป็นของเหลวที่อุณหภูมิต่ำมาก นอกจากนี้ ระบบท่อก๊าซธรรมชาติเดิมยังอาจเกิดปัญหาการแตกเปราะของโลหะ (Hydrogen Embrittlement) จึงจำเป็นต้องมีการปรับปรุงหรือก่อสร้างระบบท่อขึ้นใหม่

3. มาตรฐานความปลอดภัยและกฎระเบียบ

ไฮโดรเจนเป็นก๊าซที่มีความไวไฟสูง การบริหารจัดการด้านความปลอดภัยตลอดห่วงโซ่อุปทานจึงจำเป็นต้องอาศัยมาตรฐานสากลที่เข้มงวด ตลอดจนกรอบกฎระเบียบและกลไกการซื้อขายข้ามพรมแดนซึ่งในปัจจุบันยังอยู่ในช่วงเริ่มต้นของการพัฒนา

มุมมองเชิงอุตสาหกรรม: การปรับเปลี่ยนมาใช้พลังงานไฮโดรเจนยังเป็นการเตรียมความพร้อมเพื่อรองรับมาตรการปรับราคาคาร์บอนก่อนข้ามพรมแดน (Carbon Border Adjustment Mechanism: CBAM) ของสหภาพยุโรปและประเทศคู่ค้า ซึ่งจะเริ่มบังคับใช้เต็มรูปแบบในปี พ.ศ. 2569 จะเป็นปัจจัยเร่งให้ผลิตภัณฑ์จากอุตสาหกรรมที่ใช้ไฮโดรเจนมีความได้เปรียบในการแข่งขันในตลาดโลก

คำถามที่พบบ่อยเกี่ยวกับพลังงานไฮโดรเจนในอุตสาหกรรม

อุตสาหกรรมใดได้ประโยชน์จากไฮโดรเจนมากที่สุด?

• อุตสาหกรรมที่ลดการปล่อยคาร์บอนได้ยากด้วยวิธีการอื่นจะได้รับประโยชน์มากที่สุด อาทิ อุตสาหกรรมการผลิตเหล็ก ปูนซีเมนต์ ปิโตรเคมี และการผลิตแอมโมเนีย เนื่องจากกระบวนการเหล่านี้จำเป็นต้องใช้ความร้อนสูงหรือใช้ไฮโดรเจนเป็นวัตถุดิบตั้งต้นโดยตรง

 ไฮโดรเจนแทนที่แบตเตอรี่ในโรงงานได้หรือไม่?

• พลังงานไฮโดรเจนมิได้เข้ามาทดแทนระบบแบตเตอรี่ทั้งหมด หากแต่ทำหน้าที่เสริมซึ่งกันและกัน โดยไฮโดรเจนมีความเหมาะสมกับการกักเก็บพลังงานระยะยาวและงานที่ต้องการพลังงานสูงอย่างต่อเนื่อง ในขณะที่แบตเตอรี่เหมาะสมกับการจ่ายไฟระยะสั้นและตอบสนองได้อย่างรวดเร็ว ทั้งสองระบบจึงทำงานร่วมกันเพื่อเสริมสร้างความมั่นคงของระบบพลังงาน

ต้นทุนไฮโดรเจนจะถูกลงเมื่อไร?

• ต้นทุนของพลังงานไฮโดรเจนมีแนวโน้มลดลงตามการขยายขนาดการผลิตและความก้าวหน้าของเทคโนโลยีอิเล็กโทรไลเซอร์ ในลักษณะเดียวกับที่ต้นทุนของเซลล์แสงอาทิตย์ (Solar Cell) ปรับตัวลดลงอย่างมีนัยสำคัญในทศวรรษที่ผ่านมา เมื่อความต้องการของตลาดและการลงทุนเพิ่มสูงขึ้น

บทความที่เกี่ยวข้องในซีรีส์พลังงานไฮโดรเจน

• พลังงานไฮโดรเจน (Hydrogen Energy) คืออะไร?
• ทิศทางและอนาคตของพลังงานไฮโดรเจนในเวทีโลก

ความท้าทายในการลดคาร์บอนของภาคอุตสาหกรรมหนักคือโจทย์เดียวกับที่ผู้ประกอบการด้านพลังงานทั่วโลกกำลังเร่งหาคำตอบ ผ่านการผสานเทคโนโลยีและการบริหารจัดการพลังงานอย่างมีประสิทธิภาพ

บ้านปู คือ ผู้นำด้านพลังงานที่หลากหลาย ดำเนินธุรกิจหลัก 4 กลุ่มธุรกิจ ได้แก่ U.S. Closed-Loop Gas (ก๊าซธรรมชาติครบวงจรในสหรัฐฯ) Next-Gen Mining (เหมืองยุคใหม่) Power+ (ไฟฟ้าและธุรกิจที่เกี่ยวเนื่อง) Future Tech (เทคโนโลยีแห่งอนาคต) ในประเทศไทย อินโดนีเซีย จีน ออสเตรเลีย ลาว มองโกเลีย ญี่ปุ่น สหรัฐอเมริกา และเวียดนาม โดยมุ่งขยายขีดความสามารถด้านพลังงานของโลก ผ่านการสร้างสรรค์โซลูชันพลังงานที่มั่นคงและรับผิดชอบ เพื่อขับเคลื่อนโลกสู่อนาคตที่ดียิ่งกว่าเดิม 

ติดตามเรื่องราวที่น่าสนใจเกี่ยวกับพลังงานและความยั่งยืนได้ที่นี่ และทางเพจเฟซบุ๊ก Banpu 

References

• IEA – Global Hydrogen Review 2025: https://www.iea.org/reports/global-hydrogen-review-2025
• IEA – Hydrogen (Energy System): https://www.iea.org/energy-system/low-emission-fuels/hydrogen
• IRENA – International Renewable Energy Agency: https://www.irena.org
• Hydrogen Council: https://hydrogencouncil.com