ไฮโดรเจนเผาไหม้แล้วไม่ปล่อยคาร์บอน แต่ “สะอาด หรือไม่สะอาด” ขึ้นอยู่กับกระบวนการผลิตและผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมจึงมีการแบ่งเป็น 3 สีหลัก ได้แก่
1. ไฮโดรเจนสีเทา (Grey Hydrogen)
- ผลิตอย่างไร?
ผลิตโดยกระบวนการ Steam Reforming โดยใช้ก๊าซธรรมชาติเป็นวัตถุดิบหลัก และปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) สู่ชั้นบรรยากาศ
- คาร์บอนฟุตพริ้นต์ สูงที่สุด
Steam Reforming คืออะไร? (อธิบายสั้น ๆ)
กระบวนการที่ใช้ความร้อนสูงในการทำปฏิกิริยาระหว่างก๊าซธรรมชาติ (ส่วนใหญ่เป็นมีเทน) กับไอน้ำ ทำให้เกิดก๊าซไฮโดรเจนและคาร์บอนไดออกไซด์.
- ผลลัพธ์: ได้ไฮโดรเจนประมาณ 70 % ของก๊าซตั้งต้น แต่ CO₂ ทั้งหมดถูกปล่อยสู่บรรยากาศ ทำให้ SMR เป็นสาเหตุที่ไฮโดรเจนสีเทาถูกมองว่า “ไม่สะอาด”
ไฮโดรเจนสีน้ำเงิน (Blue Hydrogen)
- ผลิตอย่างไร
ผลิตโดยกระบวนการ Steam Reforming เช่นเดียวกับไฮโดรเจนสีเทา แต่มีการดักจับและกักเก็บ CO2 ที่เกิดขึ้น (Carbon Capture, Utilization, and Storage – CCUS) เพื่อลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม
- ต่างกันตรงไหน? เพิ่มระบบดักจับและกักเก็บคาร์บอน (CCS) ก่อนควันเสียออกสู่บรรยากาศ
- ผลลัพธ์ ปล่อย CO₂ ลดลงมากกว่าครึ่ง
ไฮโดรเจนสีเขียว (Green Hydrogen)
- ผลิตด้วย Electrolysis แยกน้ำ (H₂O) เป็นไฮโดรเจนกับออกซิเจน
ใช้ไฟฟ้าจากพลังงานหมุนเวียน- ลม
- แสงอาทิตย์
- ความร้อนใต้พิภพ (ไฟฟ้าหรือไอน้ำจากชั้นหินร้อนใต้ดิน ทำงานได้ตลอด 24 ชม.)
- คาร์บอนฟุตพริ้นต์ ศูนย์ เพราะไม่เผาไหม้เชื้อเพลิง
- ข้อสังเกต ต้นทุนยังสูงกว่าสีเทา/น้ำเงิน แต่ลดลงต่อเนื่องเมื่อเทคโนโลยีและกำลังผลิตเพิ่มขึ้น
เปรียบเทียบสั้น ๆ
สี | วิธีผลิตหลัก | ปล่อย CO₂ | เสถียรภาพการผลิต | ต้นทุน (เฉลี่ย)* |
เทา | SMR | สูง | สูง | ต่ำ |
น้ำเงิน | SMR + CCS | ปานกลาง | สูง | กลาง |
เขียว | Electrolysis จาก ลม/แดด/ความรัอนใต้พิภพ | 0 | ลม/แดด (แปรผัน) พลังงานใต้พิภพ (มีความต่อเนื่อง) |
สูง แต่ลดลงเรื่อย ๆ |
สรุป
ไฮโดรเจนสีเทา ราคาเบาแต่คาร์บอนหนัก
ไฮโดรเจนสีน้ำเงิน ลดคาร์บอนลงพอสมควร เหมาะใช้ช่วงเปลี่ยนผ่าน
ไฮโดรเจนสีเขียว สะอาดที่สุด เพราะใช้ไฟฟ้าจากพลังงานหมุนเวียน เช่น ลม แดด เป็นต้น ทั้งนี้การผลักดันการผลิตไฮโดรเจนด้วยพลังงานความร้อนใต้พิภพที่ให้พลังงานต่อเนื่อง 24 ชม. สามารถเติมข้อได้เปรียบเรื่องเสถียรภาพให้ไฮโดรเจนสีเขียวพร้อมก้าวสู่พลังงานหลักในโลก Net Zero
สีอื่น ๆ ของไฮโดรเจน (นอกเหนือจากเทา / น้ำเงิน / เขียว)
-
ไฮโดรเจนสีเหลือง (Yellow Hydrogen)
-
ผลิตด้วย Electrolysis แยกน้ำเหมือนสีเขียว แต่ไฟฟ้าที่ใช้มาจาก “ผสม” ระหว่างพลังงานหมุนเวียนกับไฟฟ้าจากเชื้อเพลิงฟอสซิลจึงยังมีการปล่อยคาร์บอนอยู่บ้าง
-
-
ไฮโดรเจนสีชมพู หรือ ม่วง (Pink / Purple Hydrogen)
-
ใช้ไฟฟ้าที่ได้จากโรงไฟฟ้า นิวเคลียร์ ป้อนให้กระบวนการ Electrolysis ทำให้ไม่ปล่อย CO₂ ขณะผลิต แต่ต้องคำนึงถึงต้นทุนและการจัดการกากนิวเคลียร์
-
-
ไฮโดรเจนสีฟ้าน้ำทะเล (Turquoise Hydrogen)
-
ผลิตด้วย Methane Pyrolysis – แตกโมเลกุลก๊าซธรรมชาติด้วยความร้อนสูง ได้ไฮโดรเจนและ “คาร์บอนแข็ง” แทนที่จะปล่อย CO₂ สู่ชั้นบรรยากาศ จัดเป็นเส้นทางคาร์บอนต่ำที่ยังอยู่ช่วงสาธิต
-
-
ไฮโดรเจนสีน้ำตาล / ดำ (Brown / Black Hydrogen)
-
แยกไฮโดรเจนจาก ถ่านหิน ผ่านกระบวนการ Gasification ที่อุณหภูมิสูง — ปล่อย CO₂ มากที่สุด แต่ต้นทุนต่ำ จึงยังใช้ในอุตสาหกรรมหนักบางประเทศ
-