บริษัทโตโยต้า มอเตอร์ คอร์ปอเรชัน ตั้งธงที่จะเป็นผู้นำเทคโนโลยีที่หลากหลายเพื่อบรรลุเป้าหมายความเป็นกลางทางคาร์บอน จึงนำโครงการที่ใช้เทคโนโลยีไฮโดรเจนในประเทศญี่ปุ่นและริเริ่มการพัฒนาผ่านกิจกรรมมอเตอร์สปอร์ต ที่สำคัญเชิญชวนบริษัทต่าง ๆ จากหลากหลายอุตสาหกรรมมาร่วมมือกันเพื่อแสดงถึงความมุ่งมั่นในการลดคาร์บอนในอุตสาหกรรมยานยนต์
ด้วยเหตุนี้โตโยต้าจึงเชิญสื่อมวลชนไทยกลุ่มแรก 7 ชีวิตเรียนรู้การริเริ่มในการใช้เทคโนโลยีไฮโดรเจนในด้านต่าง ๆ ณ ประเทศญี่ปุ่น รวมถึงการวิจัยและพัฒนาผ่านกิจกรรมมอเตอร์สปอร์ต โดยวันแรกคณะของเราได้เดินทางไปเมืองนามิเอะ (Namie) จังหวัดฟุกุชิมะ โดยโตโยต้าต้องการที่จะนำเสนอโครงการสาธิตการใช้ไฮโดรเจนในเมืองนี้ "นามิเอะ" เมืองต้นแบบพลังงานไฮโดรเจน
ญี่ปุ่นมีสภาพภูมิประเทศเป็นเกาะและแทบเรียกว่ามีข้อจำกัดในเรื่องของทรัพยากรเช่นเดียวกับพลังงานที่จะต้องใช้ในการขับเคลื่อนประเทศและชีวิตประจำวัน ดังนั้น สิ่งที่พวกเขา ‘ต้อง’ ทำคือ การออกแบบและสร้างสรรค์เทคโนโลยีเพื่อให้สอดคล้องกับการใช้งานของประชากรที่มีมากกว่า 120 ล้านคนเพื่อลดการพึ่งพาจากแหล่งภายนอก โดยที่ตัวระบบเองจะต้องมีขนาดกะทัดรัดสอดรับกับพื้นที่ แต่จะต้องทรงประสิทธิภาพอย่างมาก
ทั้งที่ญี่ปุ่นคือชาติเดียวในโลกที่ได้สัมผัสความโหดร้ายจากนิวเคลียร์ แต่เราก็ได้เห็นการสร้างโรงงานไฟฟ้าพลังนิวเคลียร์ของพวกเขา เพราะเหรียญมีสองด้านเสมอ และนั่นคือหนึ่งในทางออกด้านพลังงานที่ ณ ตอนนั้น ญี่ปุ่นเชื่อว่าเหมาะสมกับสอดคล้องกับสิ่งที่ตัวเองเป็นอยู่ ถ้านำมาใช้ในเชิงสันติ แต่ทว่าหลังจากเกิดแผ่นดินไหวครั้งใหญ่ในปี 2554 จนนำความสูญเสียมาสู่ประเทศและเมืองฟุคุชิมะ ซึ่งเป็นสถานที่ตั้งของโรงไฟฟ้าพลังนิวเคลียร์จนเกิดการรั่วไหลออกมา สิ่งนี้จึงยังไม่ใช่ปลายทางของทางออกในด้านพลังงานที่ยั่งยืนของญี่ปุ่นอีกต่อไปและทางออกของพวกเขาคือ “ไฮโดรเจน”
มองภาพรวม ไม่ใช่แค่จุดใดจุดหนึ่ง
วันแรกของการเดินทางทริปโตโยต้าหอบหิ้วนักข่าวจากไทยไปสัมผัสกับความก้าวหน้าในด้านการขับเคลื่อน และการใช้พลังงานไฮโดรเจนของพวกเขา เราได้มาที่เมือง Namie (นะมิเอะ) ที่เป็นเมืองซึ่งอยู่ในเขตจังหวัดฟุกุชิมะ ซึ่งได้รับผลกระทบครั้งใหญ่จากเหตุแผ่นดินไหวในปี 2554
อย่างที่เกริ่นข้างต้น ญี่ปุ่นเป็นเกาะที่ไม่ได้ร่ำรวยน้ำมันดิบหรือมีทรัพยากรเหลือเฟือ ซ้ำยังต้องพึ่งพาแหล่งพลังงานจากภายนอกประเทศ เพราะจากตัวเลขปี 2562 84% ของสัดส่วนการใช้พลังงานของญี่ปุ่นคือสิ่งที่พวกเขาต้องพึ่งพาจากแหล่งภายนอกประเทศ เช่น น้ำมัน ถ่านหิน และก๊าซธรรมชาติ โดยมีแค่ 16% เท่านั้นคือพลังงานที่พวกเขาสามารถหาได้จากในประเทศ เช่น นิวเคลียร์ น้ำ และพลังงานหมุนเวียน แถม 84% นั่นคือการใช้พลังงานที่มีการปลดปล่อยคาร์บอนออกมา
ซึ่งถ้ามองกันตามหลักการแล้วถือว่าอยู่บนความเสี่ยงค่อนข้างสูงมากในเรื่องของความมั่นคงทางพลังงาน
นิวเคลียร์ถูกนำมาใช้ก็จริงแต่บทเรียนจากฟุกุชิมะ ทำให้นี่คือความเสี่ยงอีกจุด ดังนั้น ญี่ปุ่นจำเป็นที่จะต้องหันไปพึ่งพิงพลังงานที่มีความยั่งยืนมากกว่านี้ และที่สำคัญคือ จะต้องสอดคล้องกับการเดินหน้าสู่ความเป็นกลางทางคาร์บอน หรือ Carbon Neutrality ในปี 2593 ที่ทางรัฐบาลญี่ปุ่นตั้งเป้าเอาไว้ เพราะปัจจุบัน ญี่ปุ่น รวมถึงเกาหลีใต้และจีน ถือเป็นประเทศหลักๆ ที่ปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ออกสู่อากาศถึง 1 ใน 3 ของปริมาณที่เกิดขึ้นในแต่ละปี
ดังนั้น พวกเขาจะต้องพัฒนาแผนงานรูปธรรมในระยะยาวขึ้นมา ว่าทำอย่างไรที่จะบรรลุเป้าหมายที่ตั้งเอาไว้ได้ รวมถึงกรอบเวลาที่ชัดเจนในการเปลี่ยนผ่านไปสู่ระบบพลังงานหมุนเวียน 100% ที่สำคัญคือ จะต้องมีความยั่งยืน และสามารถใช้งานได้อย่างมีประสิทธิภาพด้วยเช่นกัน
ไฮโดรเจนจึงถูกมองว่าเป็นทางออกที่น่าสนใจ และสัดส่วนการใช้งานของพลังงานรูปแบบนี้ก็มีอยู่แล้ว 4%ของทั้งประเทศ และพวกเขาก็เลือก นะมิเอะ มาเป็นจุดศูนย์กลางและการทดลองใช้ไฮโดรเจนด้วยผ่านทางโครงการ FH2R ซึ่งจริงๆ แล้วเมืองแห่งนี้ประกาศเป็นเมืองปลอดก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในวันที่ 5 มีนาคม 2563 ก่อนเริ่มโครงการ FH2R ที่เป็นการสร้างศูนย์วิจัยและพัฒนาเรื่องการใช้ไฮโดรเจนเสียอีก และเมืองแห่งนี้ก็ได้รับผลกระทบจากแผ่นดินไหวครั้งนั้นค่อนข้างรุนแรง
แล้วไฮเดรเจนมาจากไหน ?
ได้มีการสร้างศูนย์วิจัยพลังงานไฮโดรเจนฟูกุชิมะ (Fukushima Hydrogen Energy Research Field - FH2R) ซึ่งเป็นโรงงานผลิตไฮโดรเจนใหญ่ที่สุดในโลกขึ้นมาที่เมืองนะมิเอะ จังหวัดฟูกุชิมะ โครงการวิจัยนี้มุ่งเน้นการใช้เทคโนโลยีการผลิตไฮโดรเจนที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมและมีต้นทุนต่ำภายใต้การบริหารขององค์การพัฒนาพลังงานใหม่และเทคโนโลยีอุตสาหกรรม (NEDO) ที่จะทำงานร่วมกับบริษัทโตชิบา เอ็นเนอร์ยี่ ซิสเต็มส์ แอนด์ โซลูชัน คอร์ปอเรชั่น บริษัทโทโฮกุ อิเล็กทริก พาวเวอร์ จำกัด และบริษัท อิวาตานิ คอร์ปอเรชั่น
FH2R ถูกก่อสร้างเมื่อ 4 ปีที่แล้ว สามารถผลิตไฮโดรเจนในปริมาณมากถึง 1,200 Nm3 ต่อชั่วโมง (พลังงานพิกัด) ซึ่ง FH2R จะช่วยปรับอุปทานและอุปสงค์ในโครงข่ายพลังงาน เพื่อเพิ่มขีดความสามารถสูงสุดในการใช้พลังงานชนิดนี้ ขณะเดียวกันก็สร้างเทคโนโลยีการผลิตไฮโดรเจนที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมและมีต้นทุนต่ำ โดยไฮโดรเจนที่ผลิตได้จะถูกนำไปใช้เป็นพลังงานในระบบเซลเชื้อเพลิงไฮโดรเจนแบบอยู่กับที่ และใช้สำหรับอุปกรณ์เคลื่อนที่, รถยนต์ส่วนบุคคลและรถประจำทางระบบเซลล์เชื้อเพลิง และอื่น ๆ
FH2R ใช้พลังงานแสงอาทิตย์จากโรงงานขนาด 20 เมกะวัตต์ที่ตั้งอยู่บนพื้นที่ 180,000 ตารางเมตร ร่วมกับพลังงานจากโครงข่ายไฟฟ้า เพื่อทำการแยกน้ำด้วยไฟฟ้าในหน่วยการผลิตไฮโดรเจนขนาด 10 เมกะวัตต์ที่ใช้พลังงานทดแทน ซึ่งเป็นหน่วยการผลิตที่มีขนาดใหญ่ที่สุดในโลก โครงการนี้มีศักยภาพในการผลิต จัดเก็บ และจ่ายไฮโดรเจนในปริมาณ 1,200 Nm3 ต่อชั่วโมง (พลังงานพิกัด)
ไฮโดรเจนถูกผลิตและจัดเก็บบนพื้นฐานของการคาดการณ์ภาวะอุปสงค์และอุปทานไฮโดรเจนในตลาด การปรับสมดุลของอุปทานและอุปสงค์ในโครงข่ายพลังงานสามารถทำได้โดยการปรับปริมาณไฮโดรเจนที่ผลิตโดยหน่วยการผลิต เพื่อให้สอดคล้องกับการปรับโครงข่ายพลังงานซึ่งเป็นสิ่งที่จำเป็นต่อระบบการควบคุมโครงข่ายพลังงาน โดยความท้าทายที่สำคัญที่สุดในขั้นตอนการทดสอบในปัจจุบัน คือการใช้ระบบจัดการพลังงานไฮโดรเจนเพื่อให้บรรลุเป้าหมายการผสานการผลิต, การจัดเก็บไฮโดรเจน และการปรับสมดุลอุปสงค์-อุปทานในโครงข่ายให้เหมาะสม โดยไม่ต้องใช้แบตเตอรี่สำรอง
ในการรับมือกับความท้าทายนี้ การทดสอบจะเริ่มต้นขึ้นเพื่อกำหนดความชัดเจนของเทคโนโลยีการควบคุมการปฏิบัติงานอย่างเหมาะสมที่สุด ซึ่งการทดสอบนี้จะรวมระบบการตอบสนองความต้องการโครงข่ายพลังงานเข้ากับระบบการตอบสนองด้านอุปทานและอุปสงค์ไฮโดรเจนเข้าด้วยกัน โดยการใช้หน่วยต่าง ๆ ของอุปกรณ์ ซึ่งแต่ละหน่วยนั้นมีวงจรการปฏิบัติงานที่แตกต่างกันไป
ไฮโดรเจนที่ผลิตที่ FH2R ส่วนใหญ่นั้น จะถูกลำเลียงด้วยรถพ่วงบรรทุกท่อไฮโดรเจนและถังบรรจุไฮโดรเจน เพื่อขนส่งให้กับบรรดาผู้ใช้ในจังหวัดฟูกุชิมะ, กรุงโตเกียว และภูมิภาคอื่น ๆ
ไม่ใช่แค่รถยนต์แต่ทุกอย่างขับเคลื่อนด้วยไฮโดรเจน
เมืองนะมิเอะได้รับความเสียหายจากพลังงานนิวเคลียร์ จึงได้พยายามอย่างเต็มความสามารถที่จะใช้ไฮโดรเจนเพื่อดำเนินการพัฒนาฟื้นฟูเมืองด้วยพลังงานใหม่ที่เรียกว่าไฮโดรเจน…แต่ด้วยวิธีไหน นี่คือ คำถามที่น่าสนใจ ?
ต้องบอกว่าวิสัยทัศน์ของพ่อเมืองบวกกับความเอาจริงเอาจังของคนญี่ปุ่นในเรื่องนี้ ทำให้ทุกภาคส่วนเข้ามาช่วยผลักดันทำให้โปรเจ็กต์นี้มีความเป็นจริง และไม่เพียงแต่เรื่องพลังงานทดแทนและการอนุรักษ์พลังงานในสาขาต่างๆ เช่น พาณิชยกรรม อุตสาหกรรม เกษตรกรรม การประมง การขนส่ง การศึกษา และสวัสดิการ ฯลฯ เท่านั้น หากยังส่งเสริมในเรื่องการใช้ก๊าซไฮโดรเจนและการตรวจสอบอย่างจริงจัง มุ่งที่จะบรรลุเป้าหมายการเป็นเมืองที่มีคาร์บอนเป็นศูนย์ ตรงนี้มีการใช้เมืองเป็นสนามในการตรวจสอบก๊าซไฮโดรเจนโดยมีวัตถุประสงค์เพื่อจัดระเบียบและแก้ไขปัญหาในแต่ละขั้นตอนของ “การผลิต” “การขนส่ง” และ”การใช้งาน” ก๊าซไฮโดรเจน และต้องการให้เกิดสังคมไฮโดรเจนขึ้นได้จริงจากการปฏิบัติวงจร PDCA ซ้ำกับสิ่งเหล่านั้น พร้อมกับการก่อสร้าง FH2R หรือศูนย์วิจัยพลังงานไฮโดรเจนฟุกุชิมะขึ้นมา ซึ่งจะเป็นแหล่งสำคัญในการส่งผ่านไฮโดรเจนให้กับการใช้งานตามสถานที่ต่าง ๆ
โปรเจ็กต์นี้มีพันธมิตรจากภาคเอกชนเข้ามาร่วมมือหลายราย และหนึ่งในนั้นคือโตโยต้า ซึ่งเมื่อวันที่ 5 มีนาคม 2564 ได้เข้ามามีส่วนร่วมกับโปรเจ็กต์นี้กับจังหวัดฟุคุชิมะ ซึ่งมีประชากรเกือบ 1 ล้านคนจาก 4 เมืองคือ ฟุกุชิมะ อิวากิ โคริยามะและนะมิเอะ และจะใช้เมืองนะมิเอะเป็นสถานที่ทดลองในเรื่องของโครงสร้างระบบไฮโดรเจนกับการนำมาใช้ในชีวิตประจำวันในฐานะของเมืองทดลองที่เป็นสเกลเล็กก่อนที่จะขยายออกสู่สเกลใหญ่ในระดับจังหวัด
สิ่งที่เกิดขึ้นในเมืองนะมิเอะ คือ การนำไฮโดรเจนมาใช้ในฐานะของเชื้อเพลิงเพื่อผลิตกระแสไฟฟ้าเพื่อส่งให้กับสถานที่ต่างๆ พูดง่ายๆ คือ แทนที่สถานที่นั้นๆ เช่น จุดพักริมทาง โรงเรียน ก็จะรับกระแสไฟฟ้าจากสายไฟที่ถูกส่งมาตามสายไฟจากโรงงานผลิตกระแสไฟฟ้า ก็จะใช้กระแสไฟฟ้าจะมาจากแบตเตอรี่พลังงานไฮโดรเจนบริสุทธิ์ที่ถูกส่งมาจากรถพ่วง หรือท่อที่อยู่บนเสาสำหรับส่งไฮโดรเจน ซึ่งไฮโดรเจนก็จะมาจากศูนย์ FH2R
ขณะที่บ้านเรือนในตอนนี้กำลังอยู่ในขั้นตอนการทดสอบและคาดว่าจะสามารถใช้งานได้ในปี 2566 และสิ่งที่พวกเขาทำก็คือ จะมีการส่งก๊าซไฮโดรเจนโดยใช้ระบบกระบอกสูบขนาดเล็กน้ำหนักเบาและราคาไม่แพง สร้างระบบส่งกำลังจากต้นกำเนิดพลังงานไฮโดรเจนโดยใช้สายส่งที่มีอยู่แล้ว และตรวจสอบเรื่องการส่งเสริมการใช้ไฮโดรเจนด้วยระบบควบคุมกำกับดูแลทั้งหมด
นอกจากนั้น ในส่วนของรถยนต์และการขับเคลื่อนของคนในเมือง ก็จะมีการนำแนวคิดของการส่งเสริมการใช้ ZEV มาใช้ในส่วนที่เป็นระบบขนส่งสาธารณะมากขึ้น โดยเมื่อวันที่ 25 มกราคม 2021 เมือง Namie ได้ลงนามในข้อตกลงความร่วมมือกับ Sumitomo Corporation เกี่ยวกับการใช้ไฮโดรเจนและการพัฒนาชุมชน พิจารณาการเตรียมสถานีไฮโดรเจนที่หลากหลายสามารถเติมไฮโดรเจนให้กับยานพาหนะเคลื่อนที่ FC ต่างๆได้ นอกจากนี้ ยังพิจารณาไปถึงการจัดหาพลังงานจากสถานีไฮโดรเจนที่เป็นศูนย์กลางพลังงานไปยังพื้นที่ใกล้เคียงในยามที่ปกติและยามที่เกิดภัยพิบัติด้วย
นี่คือแนวคิดที่ไม่ใช่อยู่แค่บนแผ่นกระดาษ แต่สามารถนำมาใช้ได้จริง และกำลังจะกลายเป็นต้นแบบในการใช้งานสำหรับเมืองอื่นๆ ในประเทศญี่ปุ่น ซึ่งมีข้อจำกัดเรื่องของพลังงานและการที่จะต้องพึ่งพิงพลังงานจากภายนอก ดังนั้น ณ ตอนนี้สำหรับพวกเขา ไฮโดรเจนคือทางออกที่น่าสนใจอย่างมาก
FC Gran Ace รถพุ่มพวงสไตล์ไฮโดรเจน
ในงานนี้มีสิ่งหนึ่งที่น่าสนใจคือ การนำรถตู้รุ่นGrand Ace ของ โตโยต้ามาดัดแปลงเป็นรถยนต์สำหรับขายสินค้าแบบเคลื่อนที่ให้กับคนในชุมชน โดยรถยนต์คันนี้ถือเป็นหนึ่งในโปรเจ็กต์การนำZEV หรือ Zero Emission Vehicle เข้ามาใช้งานเพื่อปรับพฤติกรรมของคนในเมืองเพื่อมุ่งหน้าไปสู่การเป็นเมืองที่มีความเป็นกลางทางคาร์บอน
FC Gran Ace เป็นความร่วมกับอิออนภาคตะวันออกเฉียงเหนือ ที่ได้นำ “รถยนต์ขายสินค้าเคลื่อนที่ที่เป็นรถ แบตเตอรี่พลังงานไฮโดรเจน” รายแรกของโลกมาใช้ โดยจะดำเนินธุรกิจขายสินค้าเคลื่อนที่ในเมืองนะมิเอะและเมืองฟุตะบะ
นอกจากนั้น ยังมีความเป็นไปได้ที่Gran Ace ที่ขับเคลื่อนในรูปแบบFuel Cell จะมีการเพิ่มทางเลือกใหม่ๆ ออกมาเพราะกำลังอยู่ระหว่างการพิจารณาที่จะนำมาใช้งานในรูปแบบอื่นๆ เช่น ครัวเคลื่อนที่ เป็นต้น
