เจาะลึกเทคโนโลยีพลังงานความร้อนใต้พิภพในปัจจุบันอย่างง่าย

พลังงานความร้อนใต้พิภพ (Geothermal Energy) คือพลังงานที่ได้จากความร้อนภายในเปลือกโลก ซึ่งสามารถใช้ผลิตไฟฟ้า ให้ความร้อน หรือแม้แต่ผลิตไอน้ำสำหรับกระบวนการอุตสาหกรรม การใช้งานนี้ถือเป็นหนึ่งในรูปแบบของ พลังงานสะอาด (Clean Energy) เพราะช่วยลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกเมื่อเทียบกับเชื้อเพลิงฟอสซิล

ในปัจจุบันมีหลายรูปแบบและเทคโนโลยีที่พัฒนาและนำมาพิจารณาใช้ ข้อดี-ข้อจำกัด และศัพท์เฉพาะทางที่สำคัญมีดังนี้:

เทคโนโลยีหลัก ๆ ที่ใช้ในพลังงานความร้อนใต้พิภพ

ชื่อเทคโนโลยี	คำอธิบายสั้น ๆ	จุดเด่น	ข้อจำกัด
Traditional / Hydrothermal Geothermal Systems	ระบบที่ใช้แหล่งน้ำหรือไอน้ำร้อนที่มีอยู่ตามธรรมชาติ (hydrothermal reservoirs)	ต้นทุนเริ่มต้นต่ำกว่า เจาะลึกน้อยกว่า ถ้าแหล่งมีอยู่แล้ว ใช้งานได้ทันที	จำนวนแหล่งที่เหมาะสมจำกัด ต้องมี reservoir ตามธรรมชาติ เช่น น้ำร้อนใต้ดิน permeable, มีแรงดัน/อุณหภูมิสูงพอ
Enhanced Geothermal Systems (EGS)	ระบบที่สร้าง reservoir ทางวิศวกรรมในหินร้อนแห้ง (hot dry rocks) โดยเจาะหลุม, ทำรอยแตกร้าว (fracturing), แล้วสูบน้ำผ่านเพื่อรับความร้อนแล้วส่งขึ้นมาใช้	ขยายพื้นที่ที่สามารถใช้ geothermal ได้มากขึ้น ไม่จำเป็นต้องพึ่ง reservoir ตามธรรมชาติ เทคโนโลยีสามารถเปิดพื้นที่ที่ก่อนหน้าใช้ไม่ได้	ค่าใช้จ่ายเริ่มต้นสูง หลุมลึก เจาะยาก ต้องควบคุมปัญหา induced seismicity (แผ่นดินไหวที่เกิดจากการกระทำของมนุษย์) และต้องจัดการน้ำอย่างระมัดระวัง
Advanced Geothermal Systems (AGS) / Closed‑loop circuits	ระบบที่ใช้งานวงจรน้ำหมุนเวียน (fluid circulation) ภายในวงจรปิด (closed‑loop) โดยไม่จำเป็นต้องสร้างรอยแตกร้าวหรือขึ้นอยู่กับ permeable rock มาก	ลดความเสี่ยงของ induced seismicity, ลดการใช้น้ำ; สามารถประเมินประสิทธิภาพได้ดีกว่าในบางกรณี	ต้องเจาะหลุมที่มีโครงสร้างเหมาะสม อาจมีต้นทุนการขุด (drilling) และระบบ heat transfer ที่ซับซ้อน
Supercritical Geothermal Systems	ระบบที่เข้าถึงสภาวะ “supercritical” (แหล่งน้ำหรือของเหลวเหนือจุดวิกฤติของน้ำ‑ความดันและอุณหภูมิสูงมาก) ซึ่งจะให้พลังงานสูงกว่า per well มาก	ความหนาแน่นพลังงานสูง (ได้ไฟมากขึ้นต่อหลุม) ประสิทธิภาพสูงกว่าเทคโนโลยีทั่วไป	เทคโนโลยียังอยู่ในขั้นวิจัย/ทดสอบ, ปัญหาเรื่องวัสดุ (materials) ที่ทนความร้อนสูง, การเจาะและควบคุมความดันเป็นเรื่องท้าทาย

ศัพท์เฉพาะทางที่ควรรู้

คำศัพท์	ความหมาย / อธิบาย
Hydrothermal Reservoir	แหล่งน้ำหรือไอน้ำร้อนอยู่ใต้ดินที่มีแรงดัน/อุณหภูมิและ permeable rock (หินที่น้ำสามารถซึมผ่านได้) อยู่แนวธรรมชาติ
Permeability	สภาวะของน้ำที่อยู่เหนือจุดวิกฤติ (critical point) ของน้ำ — มีอุณหภูมิและความดันสูงมาก น้ำจะมีสมบัติระหว่างของเหลวและไอ เป็นตัวกลางที่ดีในการถ่ายโอนพลังงาน
EGS (Enhanced Geothermal System)	ระบบที่ “เสริม” ประสิทธิภาพของหินและ reservoir โดยการสร้าง fracture หรือปรับแต่งทางวิศวกรรม เพื่อให้ fluid สามารถซึมผ่านและรับความร้อนได้
Closed‑loop / AGS	วงจรที่ของเหลวหมุนเวียนภายในระบบปิด ไม่ผสมกับน้ำธรรมชาติหรือ reservoir มากนัก จึงสามารถควบคุมความเสี่ยงได้ดีขึ้น
Supercritical water	สภาวะของน้ำที่อยู่เหนือจุดวิกฤติ (critical point) ของน้ำ มีอุณหภูมิและความดันสูงมาก น้ำจะมีสมบัติระหว่างของเหลวและไอ เป็นตัวกลางที่ดีในการถ่ายโอนพลังงาน

เหตุใดจึงควรเลือกใช้พลังงานความร้อนใต้พิภพ / ความร้อนใต้ดิน และพลังงานสะอาด

• ผลิตไฟฟ้าได้ ตลอด 24 ชั่วโมง (baseload power) ไม่เหมือนพลังงานแสงอาทิตย์หรือลมที่ขึ้นกับสภาพอากาศ
• ส่งผลดีต่อสิ่งแวดล้อม ลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจก
• ถ้าระบบสามารถผลิตไอน้ำได้ ก็ช่วยทดแทน boiler เดิม ทำให้ลดต้นทุนเชื้อเพลิงฟอสซิล และลดค่าใช้จ่ายด้านการบำรุงรักษา
• เป็นจุดขาย ESG / ความยั่งยืนสำหรับองค์กรที่ต้องการภาพลักษณ์ที่ดี หรือมีความต้องการผลิตสินค้า/บริการ “สีเขียว”

มุมมองเทคโนโลยีในไทย: ใช้พลังงานความร้อนใต้พิภพได้ไหม?

ไทยมีแหล่งน้ำพุร้อนหลายแห่ง แต่อุณหภูมิและ permeability บางพื้นที่อาจไม่สูงพอสำหรับ hydrothermal แบบธรรมชาติ การใช้ EGS หรือ AGS จึงช่วยเปิดโอกาสให้ประเทศไทยสามารถ:

• ขยายพื้นที่ที่สามารถติดตั้งโรงไฟฟ้า geothermal ได้แม้ในพื้นที่ที่ไม่มี reservoir ธรรมชาติ
• ให้บริการ Build‑Own‑Transfer / EPC เพื่อให้โรงงานหรือกลุ่มอุตสาหกรรมสามารถใช้ไฟฟ้าและไอน้ำสะอาดได้ 24 ชม.
• ใช้ Closed‑loop AGS ถ้าอยากลดความเสี่ยงเรื่องการแตกร้าวและ seismicity

สรุป

พลังงานความร้อนใต้พิภพ (Geothermal Energy) คือพลังงานสะอาดที่สามารถผลิตไฟฟ้า ความร้อน และไอน้ำได้ตลอด 24 ชั่วโมง โดยใช้ความร้อนจากใต้พื้นผิวโลกผ่านเทคโนโลยีที่พัฒนาแล้ว เช่น ระบบ Traditional/ Hydrothermal Geothermal Systems, EGS (Enhanced Geothermal Systems), AGS (Advanced/Closed-loop Systems) และ Supercritical Geothermal ซึ่งแต่ละแบบมีข้อดีและข้อจำกัดต่างกัน การใช้เทคโนโลยีเหล่านี้ไม่เพียงช่วยลดการพึ่งพาเชื้อเพลิงฟอสซิลและลดการปล่อยคาร์บอน แต่ยังสามารถนำไปใช้ในโรงงานอุตสาหกรรม ดาต้าเซ็นเตอร์ หรืออาคารพาณิชย์ เพื่อเพิ่มความมั่นคงด้านพลังงานและสร้างภาพลักษณ์องค์กรที่ยั่งยืนอีกด้วย