Carbon Capture คือ กระบวนการของการดักจับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) ที่เกิดจากการเผาไหม้เชื้อเพลิงเช่น ถ่านหิน น้ำมัน และก๊าซธรรมชาติ จากโรงงานอุตสาหกรรมต่างๆ รวมทั้งการตัดไม้ทำลายป่าที่ทำให้เกิดก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ ซึ่งเป็นหนึ่งในตัวการทำให้เกิดภาวะเรือนกระจก
การดักจับคาร์บอนมีหลากหลายวิธี ซึ่งสามารถแบ่งออกเป็น 2 แบบใหญ่ๆ คือ
1) การดักจับก่อนการเผาไหม้ (Pre-combustion) วิธีการนี้ใช้กันมากในกระบวนการผลิตเชื้อเพลิง ปุ๋ยเคมี และการผลิตไฟฟ้า โดยใช้กระกวนการที่เรียกว่า Gasification เป็นการแยกก๊าซคาร์บอนมอนออกไซด์ออกมาและใช้ปฏิกิริยาเคมีเปลี่ยนให้กลายเป็นคาร์บอนไดออกไซด์เพื่อใช้งานต่อไป
2) การดักจับหลังการเผาไหม้ (post-combustion) วิธีการนี้มักใช้กันในโรงไฟฟ้า ซึ่งมีการแยกคาร์บอนไดออกไซด์ออกจากไอเสียชนิดอื่นๆ และทำการดักจับที่บริเวณปล่องควัน นอกเหนือจากนี้ยังมีวิธีที่ใช้ออกซิเจนบริสุทธิ์เข้าร่วมในการดักจับ เพื่อเปลี่ยนจากคาร์บอนให้เป็นคาร์บอนไดออกไซด์ ซึ่งกระบวนการนี้จะมีค่าใช้จ่ายสูงกว่า
เทคโนโลยี CCUS แบ่งออกเป็น 2 ส่วนหลักๆ คือ
1) การดักจับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์และกักเก็บ (Carbon Capture and Storage, CCS)
การกักเก็บคาร์บอนสามารถทำได้หลากหลายวิธี ขึ้นอยู่กับพื้นที่และปัจจัยที่เกี่ยวข้อง โดยมีวิธีการอยู่ 3 วิธีหลัก คือ
การเปลี่ยนก๊าซเป็นของแข็งและกักเก็บในรูปแบบแร่ คือการทำปฏิกิริยาเคมีเปลี่ยนคาร์บอนไดออกไซด์ให้กลายเป็นสารคาร์บอเนตและเก็บในรูปแบบของแร่ชนิดหนึ่ง
การเปลี่ยนก๊าซเป็นของเหลว และกักเก็บในมหาสมุทร ปัจจุบันวิธีนี้ไม่ได้รับการยอมรับเนื่องจากส่งผลระยะยาวกับทะเล ทำให้เกิดปรากฎการณ์ทะเลเป็นกรดมากขึ้น
การจัดเก็บในชั้นธรณี คือการดักจับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ด้วยความดัน และทำการสูบอัดลงสู่ใต้ดิน โดยปฏิกิริยาเคมีจะเปลี่ยนคาร์บอนไดออกไซด์ให้กลายเป็นของแข็ง
2) การใช้ประโยชน์จากก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่ดักจับได้ (Carbon Capture and Utilization, CCU)
การใช้ประโยชน์จากก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ซึ่งมีได้ทั้งการนำไปใช้ประโยชน์โดยตรง เช่น ใช้เพิ่มปริมาณการผลิตน้ำมัน (Enhanced Oil Recovery, EOR) ใช้ในอุตสาหกรรมเครื่องดื่มน้ำอัดลม โซดา (Carbonated Beverage) ใช้ในอุตสาหกรรมอาหาร เป็นตัวทำละลาย (solvent) ในสภาพของไหลภายใต้สภาวะวิกฤตยิ่งยวด (Super Critical CO2) เป็นต้น นอกจากนี้ ยังมีการนำก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ไปใช้ประโยชน์ด้วยการแปลงเป็นเชื้อเพลิง เช่น ก๊าซมีเทน (Methane) หรือไดเมทิลอีเทอร์ (DME) และยังมีการนำก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ไปใช้ประโยชน์ด้วยการแปลงเป็นสารเคมีหรือผลิตภัณฑ์อื่นที่มีมูลค่าสงูขึ้น (CO2 Conversion to Higher-Valued Products) เช่นการแปลงไปเป็นเมทานอล (Methanol) ซึ่งเป็นสารเคมีที่มีการนำเข้าอันดับต้น ๆ ของประเทศไทย
การแปลงก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ไปเป็นผลิตภัณฑ์ที่มีมูลค่าสูงขึ้นสามารถทำได้หลายวิธีเช่น วิธีทางเทอร์โมเคมิคอล (Thermochemical Conversion) ซึ่งเป็นวิธีทางเคมีและความร้อน วิธีทางอิเล็คโตรเคมิคอล (Electrochemical Conversion) ซึ่งเกี่ยวข้องกับกระแสไฟฟ้า มีการจ่ายและรับอิเล็คตรอน และวิธีทางโฟโต้คาตาไลติค (Photocatalytic Conversion) ซึ่งเป็นการเร่งปฏิกิริยาด้วยแสง ทั้งนี้แต่ละกระบวนการมีข้อดีข้อเสียหรือความท้าทายที่เเตกต่างกัน
การพัฒนาโครงการ CCUS ของประเทศไทย
1) บริษัท ปตท.สำรวจและผลิตปิโตรเลียม จำกัด (มหาชน) ได้เริ่มศึกษาและพัฒนาโครงการ CCS เป็นครั้งแรกในประเทศไทย ตั้งแต่ปี 2564 ที่แหล่งอาทิตย์ ซึ่งเป็นแหล่งก๊าซธรรมชาติในอ่าวไทยที่ ปตท.สผ. เป็นผู้ดำเนินการ โดยได้เสร็จสิ้นขั้นตอนของการศึกษาความเป็นไปได้ (Feasibility study) และอยู่ในระหว่างการศึกษาทางวิศวกรรมเบื้องต้น (Pre-FEED study) ปตท.สผ. คาดว่าจะสามารถเริ่มใช้เทคโนโลยี CCS ที่แหล่งก๊าซธรรมชาติอาทิตย์ได้ในปี 2569
2) บริษัท ปตท.สำรวจและผลิตปิโตรเลียม จำกัด (มหาชน) ร่วมกับ Air Liquide, YTL PowerSeraya Pte. Limited, Oiltanking Asia Pacific Pte. Ltd., Kenoil Marine Services Pte Ltd) และ A.P. Moller - Maersk A/S ลงนามในบันทึกข้อตกลง “Green Methanol Value Chain Collaboration” เพื่อร่วมกันศึกษาโอกาสและความเป็นไปได้ (Feasibility studies) ในการจัดตั้งโรงงานผลิตกรีนอีเมทานอล ซึ่งเป็นหนึ่งในเชื้อเพลิงทางเลือกตามเป้าหมายขององค์การทางทะเลระหว่างประเทศ (International Maritime Organization - IMO) ปี ค.ศ. 2030/2050
3) กลุ่ม ปตท. ประกอบด้วย บมจ.ปตท. (PTT) บมจ.ปตท.สำรวจและผลิตปิโตรเลียม (PTTEP) บมจ.ไทยออยล์ (TOP) บมจ.พีทีที โกลบอล เคมิคอล (PTTGC) และ บมจ.โกลบอล เพาเวอร์ ซินเนอร์ยี่ (GPSC) ร่วมมือกับพันธมิตรภาคการศึกษาและภาคเอกชน ได้แก่ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย บมจ.เอสซีจี ซีเมนต์ บริษัท บางกอกอินดัสเทรียลแก๊ส จำกัด และ บมจ.สหวิริยาสตีล อินดัสตรี ประกาศจัดตั้งกลุ่มความร่วมมือการพัฒนาเทคโนโลยีด้านการดักจับ ใช้ประโยชน์ และกักเก็บก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ หรือ “CCUS Consortium” เพื่อศึกษาแนวทางการพัฒนาและประยุกต์ใช้เทคโนโลยีดักจับใช้ ประโยชน์ และกักเก็บก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (Carbon Capture, Utilization and Storage : CCUS)
ที่มาของข้อมูลและรูปภาพ:
http://chem.eng.chula.ac.th/wp-content/uploads/2021/03/3_BCGeTEC_Newsletter_Feb-2021.pdf
https://ifi.nia.or.th/carbon-capture-utilization-and-storage-ccus/
https://blog.pttexpresso.com/carbon-storage-for-energy/
https://www.pttep.com/th/Sustainabledevelopment/Carbon-Capture-And-Storage.aspx
https://www.pttep.com/th/Newsandnmedia/News/Multinational-Partnership-Aims-To-Establish-First-Green-E-Methanol-Plant-In-Southeast-Asia.aspx
https://mgronline.com/business/detail/9650000071846
ติดตามข้อมูลข่าวสารผ่านช่องทางต่างๆ ได้ที่
Facebook: https://www.facebook.com/netzerotechup
Tiktok: https://www.tiktok.com/@netzerotechup
Twitter: https://twitter.com/NetZeroTechup
Instagram: https://instagram.com/netzerotechup
Youtube:https://youtube.com/channel/UCcADTQmRfjGfBqDSOnSzMzA
コメント