การเปลี่ยนถ่ายด้านพลังงานกับการปล่อยก๊าซเรือนกระจกเป็นศูนย์ในปี 2050

การตั้งเป้าให้ทุกภาคส่วนปล่อยก๊าซเรือนกระจกเป็นศูนย์ หรือ  ‘Net Zero’ ในปี 2050  ซึ่งเป็นผลจากแรงกดดันของการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ หรือ ‘Climate change’  ที่บางคนเรียกง่ายๆว่าภาวะโลกร้อน แต่ล่าสุดได้เปลี่ยนไปถึงจุดที่สหประชาชาติประกาศว่าโลกเข้าสู่ภาวะโลกเดือดแล้ว

แต่ระหว่างทางการจะทำให้ การปล่อยก๊าซเรือนกระจกเป็นศูนย์ ปี ค.ศ. 2050 นั้นต้องมีเรื่องของพลังงานมาเกี่ยวข้อง โดยล่าสุด นายนิพัฒน์ ตันติศิลปานนท์,  Consultant, Sasin Management Consulting สถาบันบัณฑิตบริหารธุรกิจ ศศินทร์ แห่งจุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย  ได้เขียนบทความ หัวข้อ “การเปลี่ยนถ่ายด้านพลังงาน กับการปล่อยก๊าซเรือนกระจกเป็นศูนย์ ปี ค.ศ. 2050 ” ซึ่งมีสาระแง่มุมที่น่าสนใจและเก็บความมานำเสนอดังนี้

Climate change และ Net Zero เป็นผลสืบเนื่องปัญหาโลกร้อนและภัยพิบัติทางธรรมชาติที่เกิดขึ้นในภูมิภาคต่างๆ เช่น น้ำแข็งที่ขั้วโลกที่ละลายเร็วขึ้นส่งผลให้ระดับน้ำทะเลที่สูงขึ้น หรือสภาพภูมิอากาศที่แปรปรวน ในพื้นที่ที่ฝนตกก็จะตกมากขึ้น ในพื้นที่ที่แห้งแล้งก็จะแห้งแล้งมากขึ้น ซึ่งส่งผลกระทบต่อความสามารถในการเพาะปลูกพืชเพื่อการเกษตรของโลกเป็นอย่างมาก ปัญหาเหล่านี้ส่งผลกระทบในระดับโลก นานาประเทศจึงได้ร่วมกันพิจารณาหาแนวทางแก้ไขผ่านการจัดตั้ง 3 กลไกสำคัญภายใต้กรอบสหประชาชาติ ดังนี้

1. กรอบอนุสัญญาสหประชาชาติว่าด้วย การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ (United Nations Framework Convention on Climate Change – UNFCCC ค.ศ. 1992) มีวัตถุประสงค์หลักเพื่อรักษาระดับความเข้มข้นของก๊าซเรือนกระจกในบรรยากาศให้คงที่ อยู่ในระดับที่ไม่เป็นอันตรายต่อระบบสภาวะอากาศ  2. พิธีสารเกียวโต (Kyoto Protocol ค.ศ. 1997) สนธิสัญญาระหว่างประเทศฉบับแรกที่กำหนดภาระผูกพันทางกฎหมายแก่ประเทศที่พัฒนาแล้วในการลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจก และ3. ความตกลงปารีส (Paris Agreement) เมื่อปี พ.ศ. 2558 (ค.ศ. 2015) คือ การเข้าร่วมของ 196 ประเทศสมาชิกภาคี การกำหนดเป้าหมายเป็นรายประเทศ (Nationally Determined Contributions – NDCs)  ระยะยาวร่วมกันที่จำกัดการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิโลกให้กว่า 2°C เมื่อเทียบกับระดับก่อนยุคอุตสาหกรรม (Pre-industrial level) โดยมีความพยายามที่จะจำกัดการเพิ่มขึ้นให้อยู่ที่ 1.5°C  ในปี พ.ศ. 2565 (ค.ศ. 2022) ทั้งโลกปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ 38.5 GtCO2 และหากนับรวมก๊าซเรือนกระจกทั้งหมดจะเป็น 53.8 GtCO2e ซึ่งก๊าซเรือนกระจกประกอบด้วยก๊าซหลักๆ ดังนี้ ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (Carbon dioxide – CO2) ก๊าซมีเทน (Methane – CH4) และไนตรัสออกไซด์ (Nitrous oxide – N2O)
 
แนวโน้มเรื่องการเปลี่ยนถ่ายด้านพลังงาน (Energy transition trends) การไปให้ถึง Net Zero 2050 นั้น การใช้พลังงานของโลกจะต้องลดการใช้พลังงานฟอสซิล (Fossil energy) ลง และเปลี่ยนถ่ายไปสู่การใช้พลังงานหมุนเวียน (Renewables energy) รวมถึงพลังงานไฟฟ้า (Electrification) ดร.นิพัฒนื  ได้สรุปแนวโน้มเรื่องการเปลี่ยนถ่ายด้านพลังงานออกมาเป็นแนวโน้ม 6 ประการสำคัญ โดยผู้เขียนจะขอแบ่งการกล่าวถึงแนวโน้มดังกล่าวในบทความนี้ 3 ประการ และในบทความหน้าอีก 3 ประการ

1. การขยายกำลังการติดตั้งพลังงานหมุนเวียน (Renewable energy expansion) เนื่องจากในปัจจุบัน การผลิตไฟฟ้าจากน้ำมัน ถ่านหินหรือก๊าซธรรมชาติเป็นแหล่งที่มาหลักของไฟฟ้าในโลกกว่า 61%  ในปี พ.ศ. 2566 (ค.ศ. 2023) ที่ผ่านมา พลังงานแสงอาทิตย์และพลังงานลม (Solar and wind energy) เป็นพลังงานหมุนเวียน (Renewable energy) ที่มีอัตราการเติบโตเร็วที่สุด ข้อดีของพลังงานหมุนเวียน คือเป็นพลังงานสะอาด ไม่มีการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์หรือก๊าซเรือนกระจกในกระบวนการใช้งานหรือผลิตไฟฟ้า   และในปัจจุบัน โดยเฉพาะในประเทศที่พัฒนาแล้วที่ได้รับการสนับสนุนจากนโยบายภาครัฐ มีต้นทุนการผลิตไฟฟ้า LCOE (Levelized Cost of Electricity ) ลดลงมาสูสีกับต้นทุนการผลิตไฟฟ้าแบบดั้งเดิม มีการคาดการณ์ว่าพลังงานจากลมและแสงอาทิตย์จะก้าวขึ้นมาเป็นพลังงานหลักในส่วนผสมของพลังงานขั้นต้น (Primary energy mix) ในอัตราส่วน 25% และ 14% ตามลำดับในปี พ.ศ. 2593 (ค.ศ. 2050) ที่จะถึงนี้ โดยพลังงานที่เหลือจะมาจากเชื้อเพลิงฟอสซิล 30% นิวเคลียร์ 14% และพลังงานหมุนเวียนอื่นๆ  อีก 17%

ผู้เขียนชี้ว่า  ถึงแม้พลังงานหมุนเวียนจะมีการเติบโตที่รวดเร็ว แต่การเติบโตและพัฒนานี้ก็ยังกระจุกตัวในกลุ่มประเทศที่พัฒนาแล้วซึงมีทรัพยากรและความสามารถทางการเงินเพียงพอเท่านั้น (ยกเว้นประเทศจีน ซึ่งถึงแม้จะเป็นประเทศกำลังพัฒนาแต่ก็มีกำลังการติดตั้งพลังงานหมุนเวียนอย่างพลังงานแสงอาทิตย์และพลังงานลมมากเป็นอันดับหนึ่งของโลก) พลังงานจากฟอสซิลอย่างน้ำมัน ถ่านหินและก๊าซธรรมชาติก็ยังจะคงมีการใช้งานอยู่ต่อไปในกลุ่มประเทศกำลังพัฒนา เนื่องจาก สามารถตอบโจทย์ ที่สำคัญ คือ “การเข้าถึงได้” (Affordable) และ “ความมั่นคง” (Reliable) สำหรับปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมหรือ “ความยั่งยืน” (Sustainable) นั้นมี “ราคา” หรือ “Premium” ที่ต้องจ่าย ซึ่งประเทศกำลังพัฒนาส่วนใหญ่เลือกที่จะไม่ใช้พลังงานหมุนเวียน และให้ความสำคัญกับพลังงานที่มีราคาถูกและมีความมั่นคงอย่างพลังงานฟอสซิลมากกว่า

ถึงแม้ LCOE ของพลังงานงานหมุนเวียนจะลดลงมาค่อนข้างสูสีกันแล้วก็ตาม แต่ก็ยังติดปัจจัยในด้านความมั่นคงอยู่ เนื่องจากพลังงานหมุนเวียนมีลักษณะที่ “ไม่คงที่ / ไม่แน่นอน” (Intermittent) กล่าวคือ พลังงานหมุนเวียนจะผลิตไฟฟ้าได้เมื่ออยู่ในสภาวะที่เหมาะสมเท่านั้น เช่น โซลาร์เซลล์ (Solar cell) จะผลิตไฟฟ้าได้เมื่อมีแสงแดด พลังงานลม (Wind energy) ก็จะผลิตไฟฟ้าได้เมื่อมีลมที่ความเร็วตามที่กำหนด เป็นต้น

2.การใช้ไฮโดรเจนในฐานะพลังงานสะอาด (Hydrogen as a clean energy carrier)  เนื่องจากเมื่อเผาไหม้แล้วจะได้ “ไอน้ำ” ทำให้เป็นแหล่งพลังงานที่จะมาช่วยลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจก และยังเป็นเชื้อเพลิงที่มีพลังงานมากกว่าน้ำมันเกือบ 3 เท่า  (ไฮโดรเจน 120 MJ/kg และน้ำมัน 44 MJ/kg) ไฮโดรเจนเป็นธาตุที่มีอยู่มาก และสามารถผลิตได้จากหลายแหล่ง โดยไฮโดรเจนจะแบ่ง “สี” ตามแหล่งที่มา สำหรับไฮโดรเจนที่ถูกกล่าวถึงมากในปัจจุบันจะเป็นไฮโดรเจน 3 สี ดังนี้

ไฮโดรเจนสีเทา (Grey hydrogen) เป็นไฮโดรเจนที่ถูกใช้งานในเชิงพาณิชย์มากที่สุดในปัจจุบัน ผลิตผ่านกรรมวิธี Steam Methane Reform (SMR) โดยมีก๊าซธรรมชาติเป็นวัตถุดิบหลัก ซึ่งจะได้ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) เป็นผลพลอยได้ (Byproduct) และปล่อยออกสู่ชั้นบรรยากาศ เป็นไฮโดรเจนที่มีราคาถูกที่สุด (ราคาต้นทุนการผลิตเฉลี่ย 2.13 เหรียญสหรัฐต่อกิโลกรัม )
ไฮโดรเจนสีน้ำเงิน (Blue hydrogen) เป็นไฮโดรเจนสีเทาที่มีการติดตั้งอุปกรณ์ดักจับคาร์บอน (Carbon capture) เพื่อทำการ Sequester หรือกักเก็บก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่ถูกปล่อยออกมาจากกระบวนการผลิต เป็นไฮโดรเจนที่มีราคาสูงกว่าไฮโดรเจนสีเทากว่า 1.5 เท่า (ราคาต้นทุนการผลิตเฉลี่ย 3.10 เหรียญสหรัฐต่อกิโลกรัม5) เนื่องจากมีต้นทุนด้าน CCS (Carbon Capture and Storage) เพิ่มเข้ามา

ไฮโดรเจนสีเขียว (Green hydrogen) เป็นไฮโดรเจนที่ผลิตโดยมีน้ำเป็นวัตถุดิบหลัก ผ่านกรรมวิธี การแยกน้ำด้วยไฟฟ้า “Electrolysis” และใช้แหล่งพลังงานจากพลังงานหมุนเวียน เป็นกรรมวิธีการผลิตไฮโดรเจนที่สะอาดที่สุด เนื่องจากไม่มีก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์หรือก๊าซเรือนกระจกอื่นๆ เกิดขึ้นจากการผลิตเลย แต่ก็เป็นไฮโดรเจนที่มีต้นทุนการผลิตที่สูงที่สุดเช่นกัน สูงกว่าไฮโดรเจนสีเทา 3 เท่า (ราคาต้นทุนการผลิตเฉลี่ย 6.40 เหรียญสหรัฐต่อกิโลกรัม5)  ไฮโดรเจนสีเขียวนั้นถูกพูดถึงในฐานะพลังงานสะอาดที่สำคัญในการลดคาร์บอน (Decarbonization) ในอุตสาหกรรมที่ลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกได้ยาก (Hard-to-abate sector) อย่างอุตสาหกรรมการผลิตเหล็ก การผลิตแอมโมเนีย และภาคการขนส่ง

อุตสาหกรรมการผลิตเหล็ก : มีการประมาณการว่าอุตสาหกรรมการผลิตเหล็กนั้นปล่อยก๊าซเรือนกระจกกว่า 3.7 GtCO2e  คิดเป็นประมาณ 7% ของปริมาณการปล่อยก๊าซเรือนกระจกทั้งหมดในปี พ.ศ. 2566 (ค.ศ. 2023) ซึ่งการเปลี่ยนไปใช้ไฮโดรเจนสีเขียวทดแทนการใช้ก๊าซธรรมชาติจะทำให้ปริมาณก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่เกิดขึ้นจากกผลิตเหล็กนั้นลดลงอย่างมีนัยสำคัญ แต่ก็จะส่งผลกระทบให้ต้นทุนของเหล็กสูงขึ้นจากต้นทุนทางพลังงานที่สูงขึ้นเช่นเดียวกัน

อุตสาหกรรมการผลิตแอมโมเนีย : ไฮโดรเจนเป็นวัตถุดิบหลักในการผลิตแอมโมเนีย โดยเป็นการนำไฮโดรเจนและไนโตรเจนรวมเข้าด้วยกันผ่านกระบวนการ Haber-Bosch (กระบวนการทางเคมี คือ 1 N2 (S) + 3 H2 (g)  2 HN3 (g) ) มีการประมาณการว่าในปี พ.ศ. 2565 (ค.ศ. 2022) มีการผลิตแอมโมเนียทั้งหมด 238 ล้านตัน  ซึ่งแอมโมเนียที่ใช้ในปัจจุบันผลิตมาจากไฮโดรเจนสีเทา และก่อให้เกิดก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในกระบวนการผลิตประมาณ 0.45 GtCO2  คิดเป็นประมาณ 1.2%  ของปริมาณการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ทั้งหมดในปี พ.ศ. 2565 (ค.ศ. 2022)

อุตสาหกรรมการบิน : การเผาไหม้น้ำมันอากาศยานในอุตสาหกรรมการบินนั้น ประมาณการว่าก่อให้เกิดก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ 0.97 GtCO2 คิดเป็นประมาณ 3% ของปริมาณการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ทั้งหมดในปี พ.ศ. 2566 (ค.ศ. 2023) โดยไฮโดรเจนนั้นจะเข้ามามีบทบาทในการผลิตเชื้อเพลิงอากาศยานแบบยั่งยืน (Sustainable Aviation Fuel หรือ SAF) ผ่านกระบวนการสังเคราะห์ Fischer-Tropsch เพื่อสังเคราะห์สารไฮโดรคาร์บอนจากการรวมตัวกันของไฮโดรเจนและคาร์บอนมอนอกไซด์ ซึ่ง SAF มีข้อดีในด้านการนำไปใช้ได้ทันที (Drop-in fuel) โดยที่ไม่ต้องมีการดัดแปลงหรือปรับแต่งเครื่องยนต์อากาศยาน ซึ่งโดยเฉลี่ยแล้วการใช้ SAF จะสามารถลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ได้อย่างน้อย 80% เมื่อเทียบกับเชื้อเพลิงอากาศยานแบบปกติ

3.การใช้พลังงานไฟฟ้าในภาคขนส่ง (Electronification of transportation)  ในปี พ.ศ. 2566 (ค.ศ. 2023) ภาคการขนส่งมีการประมาณการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ 8.0 GtCO2 หรือคิดเป็นประมาณ 21% ของปริมาณการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ทั้งหมด ซึ่งกว่า 76% ของปริมาณการปล่อยทั้งหมดมาจากการขนส่งทางรถ (Road transport) เกิดขึ้นจากกระบวนการเผาไหม้เชื้อเพลิงฟอสซิลในเครื่องยนต์สันดาป (Internal Combustion Engine) ซึ่งเป็นระบบขับเคลื่อนหลักของยานพาหนะในปัจจุบัน

แนวโน้มเรื่องการเปลี่ยนถ่ายด้านพลังงานที่สำคัญ 3 ประการที่เหลือ ได้แก่   4. นวัตกรรมการกักเก็บพลังงาน ระบบการกักเก็บพลังงาน หรือ Energy Storage System (ESS) คือ ระบบอุปกรณ์ วิธีการ หรือเทคโนโลยีที่ใช้ในการกักเก็บพลังงานไฟฟ้าเอาไว้ใช้เมื่อต้องการ ทั้งนี้       ระบบกักเก็บพลังงานหลักๆ ที่มีใช้ในโลก เช่น    โรงไฟฟ้าพลังน้ำแบบสูบกลับ (Pumped Storage Hydro Plant) เพื่อผลิตกระแสไฟฟ้าในช่วงที่มีความต้องการใช้ไฟฟ้าสูงในแต่ละวัน ซึ่งระบบกักเก็บพลังงานแบบนี้ เป็นระบบที่มีมานานแล้ว และมีต้นทุนไฟฟ้าต่อหน่วยต่ำ แต่ก็มีข้อจำกัดสำคัญด้านภูมิประเทศที่อาจจะไม่เหมาะสมกับทุกประเทศ / ทุกภูมิภาค

 ระบบกักเก็บพลังงานด้วยแบตเตอรี่ (Battery Energy Storage System หรือ BESS) เป็นระบบกักเก็บพลังงานที่ใช้แบตเตอรี่เป็นองค์ประกอบหลัก  เช่น การผลิตไฟฟ้าจากโซลาร์เซลล์ (Solar cell) ที่ผลิตได้เยอะมากในเวลากลางวัน และอาจจะมากกว่าปริมาณความต้องการ (Excess supply) แต่ไม่สามารถผลิตได้ในเวลากลางคืน เป็นต้น

โดยข้อจำกัดเรื่องขนาดของแบตเตอรี่จะเป็นความท้าทายหลัก เนื่องจากขนาดแบตเตอรี่จะต้องใหญ่พอและมีจำนวนมากพอที่จะจ่ายไฟให้พอกับความต้องการของเมือง หรือที่เรียกว่า Grid-scale battery การพัฒนาด้านเทคโนโลยีของแบตเตอรี่ ทั้งด้านความหนาแน่น (Density) จะส่งผลให้ความสามารถการกักเก็บพลังงานต่อพื้นที่เพิ่มขึ้น ใช้พื้นที่ติดตั้งน้อยลง และปัจจัยด้านราคา จะส่งผลโดยตรงทำให้ต้นทุนในการกักเก็บพลังงานลดลง

นิพัฒน์ ชี้ว่า  ระบบการกักเก็บพลังงานนั้นจะเป็นองค์ประกอบสนับสนุนสำคัญให้การเปลี่ยนผ่านไปยังพลังงานหมุนเวียนเกิดขึ้นได้อย่างกว้างขวางและลดการพึ่งพาการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานฟอสซิลได้ เนื่องจากพลังงานหมุนเวียนนั้นมีลักษณะที่ “ไม่คงที่ / ไม่แน่นอน” (Intermittent)  เช่น โซลาร์เซลล์ (Solar cell)  พลังงานลม (Wind energy) ก็จะผลิตไฟฟ้าได้เมื่อมีลมที่ความเร็วตามที่กำหนด เป็นต้น ซึ่งตราบใดที่เรายังไม่สามารถกักเก็บพลังงานเพื่อใช้ในเวลาที่มีความต้องการได้ตลอดเวลา เราก็ยังต้องพึ่งพาไฟฟ้าที่ผลิตจากรูปแบบอื่น ๆ เพื่อเป็น “โรงไฟฟ้าฐาน” หรือ Baseload power plant ซึ่งโดยส่วนใหญ่จะเป็นโรงไฟฟ้าพลังงานฟอสซิล (ถ่านหิน น้ำมัน และก๊าซธรรมชาติ) หรือโรงไฟฟ้าพลังงานนิวเคลียร์

 5. ความพยายามในการลดระดับการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (Decarbonization efforts) ทั้งจากกรอบอนุสัญญาสหประชาชาติว่าด้วยการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ (UNFCCC) พิธีสารเกียวโต และความตกลงปารีส   ได้ถูกกำหนดและถ่ายทอดเป็นนโยบายระดับโลก ผ่านกลไก หรือ Mechanism ที่สำคัญหลัก ๆ เช่น

 UN SDG (United Nation Sustainable Development Goals)  เป้าหมายการพัฒนาที่ยั่งยืน ตั้งเป้าหมายการพัฒนาระดับโลกภายหลังปี พ.ศ. 2558 (ค.ศ. 2015) ที่ได้รับการรับรองจาก 193 ประเทศ  แบ่งเป้าหมายออกเป็น 17 ข้อ โดยเป้าหมายที่ 13 นั้นเชื่อมโยงกับปัญหาสภาวะโลกร้อนโดยตรง เรียกร้องให้ประเทศสมาชิกภาคีลงมือต่อสู้กับสภาวะโลกร้อน ผ่านการลงนามในความตกลงปารีสและนำไปปรับใช้ ทั้งนี้จากสถานะในปี พ.ศ. 2566 (ค.ศ. 2023) ที่ผ่านมา ความคืบหน้าของการดำเนินไปสู่เป้าหมายการพัฒนาที่ยั่งยืนยังล่าช้ากว่าที่ควรจะเป็น และประเทศสมาชิกส่วนใหญ่ไม่น่าจะบรรลุเป้าหมายได้ทันภายในปี พ.ศ.2573 (ค.ศ. 2030) ซึ่งจากการประมาณการเบื้องต้นพบว่า กว่า 140 เป้าหมาย มีเป้าหมายเพียง 12% ที่เป็นไปตามเป้าหมายที่วางไว้ เป้าหมายเกินกว่า 50% ล่าช้ากว่ากำหนดการที่วางไว้ และเป้าหมายเกือบ 30% ที่เหลือไม่มีความก้าวหน้าเลยตั้งแต่ปี พ.ศ. 2558 (ค.ศ. 2015)

ตลาดคาร์บอน หรือ Carbon market จากพิธีสารเกียวโตและความตกลงปารีสนั้น ได้เปลี่ยนให้ “การปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์” นั้นกลายมาเป็น “สินค้าที่ซื้อขายกันได้ (Commodity)” ผ่านการ “สร้างมูลค่า” ให้กับ “การลดการปลดปล่อย”   ในปลายปี พ.ศ. 2566 (ค.ศ. 2023) มีตลาดคาร์บอนภาคบังคับ (Emission Trading System หรือ ETS) ทั้งหมด 36 ตลาด  ครอบคลุมปริมาณก๊าซเรือนกระจกกว่า 9.9 GtCO2e ทั้งนี้ ตลาดคาร์บอนยังมีข้อจำกัดที่สำคัญอยู่ คือการซื้อขายคาร์บอนเครดิตนั้นทำได้เฉพาะในตลาดของประเทศนั้น ๆ ยังไม่สามารถทำการซื้อขายข้ามพรมแดน หรือ Cross-border trade ได้ แต่กลไกดังกล่าว ถือเป็นความพยาพยาม “ลด” การปลดปล่อยก๊าซคาร์บอนฯ ได้ไม่เพียงพอ  จึงเป็นที่มาของ ความพยายามในการพัฒนาเทคโนโลยีในการดักจับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่ถูกปล่อยออกมาโดยตรง จึงเป็นที่มาของเทคโนโลยีการดักจับและกักเก็บคาร์บอน (Carbon Capture and Storage technology หรือ CCS technology) ซึ่งเป็นกระบวนการในการดักจับคาร์บอนไดออกไซด์จากแหล่งกำเนิดภาคอุตสาหกรรมและภาคพลังงาน และนำมากักเก็บไว้ในชั้นหินใต้ดินอย่างถาวร  โดยไม่ปล่อยกลับเข้าสู่ชั้นบรรยากาศ ถึงแม้เทคโนโลยีนี้จะมีข้อดีว่าสามารถดักจับคาร์บอนไดออกไซด์โดยตรงที่จุดกำเนิด แต่ข้อเสียที่สำคัญ คือ ยังเป็นเทคโนโลยีที่ต้องใช้เงินลงทุนและต้นทุนการดำเนินการที่สูง และยังมีความไม่แน่นอนเรื่องผลกระทบในระยะยาว

 6.การนำเทคโนโลยีดิจิทัลมาใช้และโครงข่ายระบบส่งไฟฟ้าอัจฉริยะ (Digitalization and smart grids) เนื่องจาก โครงข่ายระบบส่งไฟฟ้าในปัจจุบันนั้นไม่ได้ถูกออกแบบมาเพื่อรองรับลักษณะเฉพาะของพลังงานหมุนเวียน ซึ่งมีลักษณะการผลิตไฟฟ้าที่ “ไม่คงที่ / ไม่แน่นอน” (Intermittent) ส่งผลให้สายไฟของระบบส่งไฟฟ้าต้องรับภาระหรือ Load ที่ไม่คงที่ตลอดเวลา รวมถึงการมาของรถยนต์ไฟฟ้า สถานีชาร์จไฟมีความต้องการใช้ไฟฟ้าสูง   ทำให้ระบบส่งไฟฟ้าต้องรับ Load ที่ไม่คงที่เช่นกัน ทั้งหมดนี้นำไปสู่การนำเทคโนโลยีดิจิทัลและโครงข่ายระบบส่งไฟฟ้าอัจฉริยะเข้ามาใช้ ซึ่งจะสามารถทำให้เราใช้โครงข่ายเดิมได้เต็มประสิทธิภาพมากขึ้น ยืดอายุการใช้งานของโครงข่าย รวมไปถึงผู้ให้บริการสามารถตรวจสอบเฝ้าดูความต้องการการใช้ไฟฟ้าและอุปกรณ์ต่าง ๆ ได้แบบ Real time

จากหลากหลายปัจจัยไม่ว่าจะเป็นการขยายตัวของประชากร การขยายตัวของเขตเมือง รวมไปถึงแนวโน้มเรื่องการเปลี่ยนถ่ายด้านพลังงานจากพลังงานฟอสซิลไปเป็นพลังงานหมุนเวียน (Renewable energy) และการเปลี่ยนไปใช้พลังงานไฟฟ้า (Electrification) ในหลากหลายภาคส่วนไม่ว่าจะเป็น   บ้านเรือน เช่น การเปลี่ยนจากเครื่องทำความร้อนที่ใช้ก๊าซธรรมชาติไปใช้เครื่องทำความร้อนที่ใช้ไฟฟ้า เตาทำอาหารที่ใช้ก๊าซไปเป็นเตาไฟฟ้า เครื่องทำน้ำร้อนที่ใช้ก๊าซไปเป็นเครื่องทำน้ำร้อนไฟฟ้า เป็นต้น ส่วนในภาคอุตสาหกรรมพลังงานส่วนใหญ่ในภาคอุตสาหกรรมจะใช้ไปกับการสร้างความร้อนในรูปแบบต่าง ๆ ซึ่งกว่า 50% สามารถทดแทนด้วยไฟฟ้าได้แล้ว  เช่น การเปลี่ยนจากเตาหลอม Blast furnace ที่ใช้ก๊าซธรรมชาติไปเป็นเตาหลอมไฟฟ้า Electric arc furnace เป็นต้นหรือ ภาคขนส่ง เช่น การเปลี่ยนจากรถยนต์เครื่องยนต์สันดาปไปใช้รถยนต์ไฟฟ้า เป็นต้น

ทุกปัจจัยนำไปสู่ขยายโครงสร้างพื้นฐานด้านโครงข่ายระบบส่งไฟฟ้า หรือ Grid and transmission ทั้งเพื่อรองรับความต้องการการใช้ไฟฟ้าที่เพิ่มมากขึ้น และเชื่อมต่อโครงการพลังงานหมุนเวียนต่าง ๆ เข้าสู่ระบบ ซึ่งยังต้องการเงินลงทุนในส่วนนี้อีกอย่างน้อย 13.3 ล้านล้านเหรียญสหรัฐ

 “การบรรลุเป้าหมาย Net zero ในปี พ.ศ. 2593 (ค.ศ. 2050) ผมเองมักได้รับคำถามบ่อยครั้งว่า “Net zero 2050 นั้นจะเป็นไปตามเป้าหมายหรือไม่” ซึ่งจากความเห็นส่วนตัวและด้วยทิศทางแนวโน้มในปัจจุบัน หากไม่มีการเปลี่ยนแปลงในเชิงนโยบายและการผลักดันที่จริงจังจากทุกภาคส่วน การบรรลุเป้า Net zero 2050 น่าจะเป็นไปได้ยาก”นิพัฒน์กล่าว

 และให้ความเห็นอีกว่า  จากข้อมูลและแผนภาพของ Climate Action Tracker ณ ปลายปี พ.ศ. 2566 (ค.ศ. 2023) ยังมีช่องว่างขนาดใหญ่ระหว่างระดับการปล่อยก๊าซเรือนกระจกในปี พ.ศ. 2573 (ค.ศ. 2030) ตามการคาดการณ์ของแต่ละประเทศ (NDCs) ที่ส่งให้กับ UNFCCC และระหว่างระดับการดำเนินการและนโยบายของภาครัฐในปัจจุบัน กับระดับการปล่อยก๊าซเรือนกระจกที่ลดลง (โดยเส้นสีเขียวคือระดับการปล่อยก๊าซเรือนกระจกที่สอดคล้องกับขีดจำกัดเรื่องอุณหภูมิระดับ 1.5°C ตามข้อตกลงปารีสอยู่)

โดยเมื่อพิจารณาถึงปัจจัยพื้นฐานที่สำคัญ (Building block) ในการไปให้ถึง Net Zero 2050 ที่เป็นความท้าทายนั้น ผู้เขียนพิจารณาถึง 3 ปัจจัยหลักๆ ดังนี้1.ระบบโครงข่ายระบบส่งไฟฟ้า (Power grid)  มีความจำเป็นที่จะต้องมีการลงทุนอีกมหาศาล เพื่อรองรับกับความต้องการการใช้ไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้นได้ โดยมีการคาดการณ์ว่าต้องการเงินลงทุนอย่างน้อยอีก 13.3 ล้านล้านเหรียญสหรัฐ ซึ่งจำนวนเงินดังกล่าว 30% จะใช้สำหรับการซ่อมแซมบำรุงรักษาระบบโครงข่ายเดิมที่มีอยู่ และอีก 70% ที่เหลือใช้สำหรับการขยายโครงข่าย ทั้งนี้ เพื่อบรรลุเป้าหมาย Net Zero แล้วนั้น จะต้องใช้เงินลงทุนเพิ่มขึ้นอีก 1.6 เท่าจากตัวเลขที่กล่าวมา หรือเท่ากับ 21.2 ล้านล้านเหรียญสหรัฐเลยทีเดียว

 2.ไฮโดรเจน (Hydrogen) : ไฮโดรเจนถูกมองว่าเป็นพลังงานหลักที่จะเข้ามาทำหน้าที่ “ลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์” ใน “ภาคส่วนที่ยากที่จะลด (Hard-to-abate sector)”  โดยหากจะต้องการให้บรรลุเป้าหมาย Net Zero 2050 กำลังการผลิตไฮโดนเจนจะต้องเพิ่มขึ้นเป็น 502 ล้านตัน เพิ่มขึ้นกว่า 5.5 เท่าจากกำลังการผลิตในปี พ.ศ. 2563 (ค.ศ. 2020) ที่ 90 ล้านตัน ,  และไฮโดรเจนทั้งหมดนี้ จะต้องเป็นไฮโดรเจนคาร์บอนต่ำ (Low-carbon hydrogen)  นั้นแปลว่า ไฮโดรเจนที่พูดถึงทั้งหมดนี้ จะต้องเป็น “ไฮโดรเจนสีเขียว (Green hydrogen)” และ “ไฮโดรเจนสีน้ำเงิน (Blue hydrogen)” เท่านั้น

 3.แร่ (Metal)ในที่นี้ไม่ได้หมายถึงเหล็กเท่านั้น แต่จะหมายถึงแร่ต่าง ๆ ที่ใช้ในการผลิตในหลากหลายอุตสาหกรรม  เป็นองค์ประกอบสำคัญในเทคโนโลยีสมัยใหม่ และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ เช่น   แร่ลิเธียม (Lithium) เป็นส่วนประกอบหลักในการผลิตแบตเตอรี่ในตระกูล Lithium-ion ไม่ว่าจะเป็น แบบ LFP (Lithium iron Phosphate) หรือ NMC (Lithium Nickel Manganese Cobalt oxides) ซึ่งแบตเตอรี่ชนิดนี้ได้กลายมาเป็นส่วนประกอบสำคัญในรถยนต์ไฟฟ้า และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์แบบไร้สายแทบทุกชนิดในปัจจุบัน  มีการประมาณความต้องการแร่ลิเธียมในปี พ.ศ. 2593 (ค.ศ. 2050) จะเพิ่มเป็น 10.2 ล้านล้านตัน เพิ่มขึ้นกว่า 53 เท่าจากปริมาณความต้องการในปี พ.ศ. 2563 (ค.ศ. 2020) ที่ 0.2 ล้านล้านตัน ซึ่งเป็นผลมาจากการเพิ่มขึ้นของรถยนต์ไฟฟ้า ระบบกักเก็บพลังงานระดับ Grid-scale ที่ใช้แบตเตอรี่ และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ต่าง ๆ

 แร่โคบอลต์ (Cobalt)   เป็นอีกหนึ่งแร่ที่เป็นส่วนประกอบหลักที่สำคัญในการผลิตแบตเตอรี่ในตระกูล Lithium แบบ NMC ซึ่งมีคุณสมบัติในด้านความหนาแน่นของพลังงานที่สูงกว่าแบตเตอรี่ Lithium ในรูปแบบอื่น นอกเหนือจากแบตเตอรี่ แร่โคบอลต์ยังใช้ในการผลิตอัลลอยด์ประสิทธิภาพสูงสำหรับเครื่องยนต์ไอพ่น (Jet engine) กังหันก๊าซ (Gas turbine) เนื่องจากคุณสมบัติของตัวโคบอลต์ที่ทนความร้อนได้สูง  มีการประมาณความต้องการแร่โคบอลต์ในปี พ.ศ. 2593 (ค.ศ. 2050) จะเพิ่มเป็น 0.3 ล้านล้านตัน เพิ่มขึ้นกว่า 4 เท่าจะปริมาณความต้องการในปี พ.ศ. 2563 (ค.ศ. 2020) ที่ 0.08 ล้านล้านตัน โดยการเติบโตของความต้องการจะมาจากความต้องการใช้ในการผลิตแบตเตอรี่เป็นหลัก

แร่นิกเกิล (Nickel) เป็นแร่ที่เป็นส่วนประกอบหลักที่สำคัญในการผลิตแบตเตอรี่ในตระกูล Lithium แบบ NMC เช่นเดียวกันกับแร่โคบอลต์ เนื่องจากคุณสมบัติของตัวแร่ที่มีค่าความจุพลังงานจำเพาะ (Specific energy) ที่สูง ส่งผลโดยตรงต่อความสามารถในการกักเก็บไฟฟ้าของแบตเตอรี่       นอกจากนี้ แร่นิกเกิลยังเป็นแร่ที่มีการใช้งานที่หลากหลาย ด้วยคุณสมบัติที่ทนทานต่อการกัดกร่อน และต้านทานการเกิด        ออกซิเดชั่น (Resistance to oxidation) จึงมีการนำไปใช้ในการผลิตสเตนเลส สตีล (เหล็กกล้าไร้สนิม หรือ Stainless steel) และ Superalloys ที่สามารถทนความร้อนสูงได้ รวมไปถึงใช้ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ต่างๆ ด้วย

 มีการประมาณความต้องการแร่นิกเกิลในปี พ.ศ. 2593 (ค.ศ. 2050) จะเพิ่มเป็น 2.6 ล้านล้านตัน เพิ่มขึ้นกว่า 20 เท่า จากปริมาณความต้องการในปี พ.ศ. 2563 (ค.ศ. 2020) ที่ 0.1 ล้านล้านตัน โดยการเติบโตของความต้องการจะมาจากความต้องการสเตนเลส สตีล แบตเตอรี่ อากาศยานและอิเล็กทรอนิกส์

” จากทิศทางแนวโน้มของการลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจก ช่องว่างระหว่างระดับการปล่อยก๊าซเรือนกระจกในปัจจุบันและเป้าหมายที่วางไว้ รวมไปถึงปัจจัยพื้นฐานที่สำคัญที่เป็นความท้าทายในการไปให้ถึง Net Zero 2050 จึงเป็นที่มาของความเชื่อของตัวผู้เขียนว่า การจะบรรลุเป้าหมาย Net Zero 2050 นั้นยังเป็นไปได้ยาก หากปราศจากความมุ่งมั่นและการผลักดันจากทุกประเทศโดยพร้อมเพรียงกัน รวมไปถึงการสนับสนุนด้านการเงินแก่กลุ่มประเทศกำลังพัฒนาผ่านการเงินเพื่อการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ (Climate finance)  ซึ่งประเทศภาคีที่มีรายได้มากได้ให้คำมั่นสัญญาที่จะสนับสนุน แต่ได้มีการก็เลื่อนกำหนดเวลามาโดยตลอด      “ผู้เขียนสรุป