จากแสงอาทิตย์สู่เชื้อเพลิงไฮโดรคาร์บอน

     ปัจจุบันปัญหาเรื่องการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศเป็นประเด็นที่ทั่วโลกให้ความสนใจและร่วมมือกันเพื่อหาทางแก้ไขปัญหาอย่างเร่งด่วน ความพยายามในการลดการปล่อยแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ขึ้นสู่ชั้นบรรยากาศได้ถูกผลักดันและสนับสนุนจากทุกภาคส่วน จากความพยายามนี้ นักวิทยาศาสตร์จากสวิตเซอร์แลนด์โดยการสนับสนุนของสหภาพยุโรปได้พัฒนาเทคโนโลยีที่สามารถเปลี่ยนแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2)ในอากาศให้กลายเป็นเชื้อเพลิงเหลวที่มีมูลค่า เทคโนโลยีนี้ใช้พลังงานจากดวงอาทิตย์ น้ำ และแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ในกระบวนการผลิตเชื้อเพลิง

     โดยหลักการเบื้องต้น แก๊สคาร์บอนไดออกไซด์และน้ำจะถูกดูดซับมาจากในอากาศที่อยู่รอบตัวเรา หลังจากนั้นจะถูกส่งผ่านเข้าไปยังเตาปฎิกรณ์แสงอาทิตย์ (solar reactor) ที่ได้รับพลังงานมาจากแผงโซล่าเซลล์ที่สร้างความร้อน 1,500 องศา ภายในเตาปฏิกรณ์ ที่ใจกลางเตาปฎิกรณ์นี้จะเป็นเซรามิคที่ถูกผลิตขึ้นจากซีเรียมออกไซด์ (CeO2) คาร์บอนไดออกไซด์และน้ำที่ถูกส่งเข้ามาในเตาปฏิกรณ์จะถูกเปลี่ยนเป็นซินแก๊ส (syngas) ซึ่งเป็นส่วนผสมระหว่างไฮโดรเจน (H2) และคาร์บอนมอนอกไซด์ (CO) ซินแก๊สที่เกิดขึ้นจะถูกส่งเข้าไปสู่กระบวนการฟิสเชอร์-ทรอปช์ (Fischer-Tropsch process) ในเตาปฏิกรณ์ฟิสเชอร์-ทรอปช์ (Fischer-Tropsch reactor) เพื่อเปลี่ยนให้เป็นเชื้อเพลิงไฮโดรคาร์บอนที่ต้องการ เช่น น้ำมันอากาศยาน น้ำมันดีเซล เมทานอล หรือเชื้อเพลิงเหลวประเภทอื่นๆ ภายในเตาปฏิกรณ์เมื่ออุณหภูมิสูงขึ้นซีเรียมออกไซด์จะเกิดปฏิกิริยารีดักชัน (Reduction) และปล่อยออกซิเจนออกมา และภายหลังเมื่ออุณหภูมิลดลงก็จะเกิดปฏิกิริยาออกซิเดชัน (Oxidation) และรับออกซิเจนกลับเข้าไปตามเดิม และเกิดเป็นวัฎจักรวนไป

     เทคโนโลยีนี้จะไม่ก่อให้เกิดการปลดปล่อยแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ออกสู่ชั้นบรรยากาศมากขึ้น เพราะปริมาณของคาร์บอนไดออกไซด์ที่ถูกปล่อยออกมาเท่ากับปริมาณที่ถูกดูดเข้าไปในตอนแรก จึงทำให้เกิดความเป็นกลางทางคาร์บอน (carbon neutrality) หมายความว่าปริมาณของคาร์บอนไดออกไซด์ในอากาศจะมีปริมาณเท่าเดิม นอกจากนั้นเทคโนโลยีนี้ยังไม่ต้องการใช้พื้นที่เพาะปลูกเพื่อผลิตชีวมวลเพื่อเป็นแหล่งวัตถุดิบตั้งต้นในการผลิต (feedstock) ทำให้เทคโนโลยีนี้มีศักยภาพในการแก้ปัญหาการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศอย่างยั่งยืนและมีประสิทธิภาพ

แหล่งที่มา : https://www.youtube.com/watch?v=IaUe23OhHXg&ab_channel=ARTTIC

แหล่งที่มา : https://www.youtube.com/watch?v=s1-soaZn4B0&t=171s&ab_channel=ETHZ%C3%BCrich