Hard Stuff Soft Space

สวัสดีวันพ่อครับ...

                วันหยุดสุดแสนสบายๆ กับวันพ่อปีนี้ โทรหาปาป๊ากันหรือยังครับ หรือไม่ก็ไปเยี่ยมท่านถึงบ้านเลยคงจะดีไม่น้อย ให้พ่อของเราได้ชื่นใจ ได้เซอร์ไพรซ์กันเล็กน้อย ขอให้วันนี้เป็นวันแห่งความสุขสำหรับทุกคนครับ...

                บรรยากาศใน exteen ขณะนี้เต็มไปด้วยความปีติยินดี เนื่องในวันคล้ายวันเกิดของในหลวงของปวงชนชาวไทยเราครับ หลายๆ บล็อกได้ร่วมอวยพรให้กับในหลวง บางบล็อกก็ขอปฏิญาณทำความดีเพื่อในหลวง ผมเห็นแล้วชุ่มชื่นหัวใจ รู้สึกเหมือนเห็นต้นไม้มากมายกำลังผลิใบ ออกดอก ออกผล ชูช่อบานสะพรั่ง ทำให้ผืนดินแห่งนี้ อุดมสมบูรณ์ ร่มรื่น น่าอยู่ ตามรอยต้นไม้แห่งชีวิต ต้นไม้ของพ่อ ต้นไม้ใหญ่แห่งความร่มเย็นเป็นสุขของคนไทยทุกคนมานานแสนนาน

                สำหรับเรื่องราวที่ผมนำมาฝากวันนี้ เป็นข่าวดีและน่าดีใจเป็นอย่างมากครับ สิ่งที่เรากังวลมาตลอดเรื่องพลังงานน้ำมันที่นับวันมันก็ยิ่งร่อยหรอลงไปทุกที มาวันนี้มีทางเลือกอีกทางทอดลงมาแล้ว และสิ่งนี้อาจเข้ามาแทนที่น้ำมันก็เป็นได้ครับ นั่นคือ "พลังงานไฮโดรเจน" พลังสะอาด พลังแห่งอนาคต

                ไฮโดรเจนเป็นเป็นเชื้อเพลิงที่สะอาด มีการเผาไหม้ที่หมดจดจริงๆ และวัตถุดิบนั้นก็ใกล้ตัวเรามากๆครับ น้ำนั่นเอง ต่างจากเชื้อเพลิงประเภท fossil อย่างน้ำมันปิโตรเลียม ที่มันปล่อย ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (CO₂) รวมถึงสารพวก ไฮโดรคาร์บอนอื่นๆอีกเป็นกระตั้ก ล้วนแล้วเป็นพิษกับสิ่งมีชีวิตแล้วสภาพแวดล้อมทั้งสิ้น เห็นอย่างนี้แล้วทำไมไม่ผลิตเชื้อเพลิงไฮโดรเจนออกมาเสียเลยล่ะ? มันมีปัญหาอยู่สองประการครับ อย่างแรกก็คือเรื่องการกักเก็บไฮโดรเจน และอย่างที่สองคือปัญหาเรื่องการผลิตมันออกมาครับ

                โดยทั่วไปแล้ววิธีการสร้างไฮโดรเจนนั้นก็เป็นที่รู้จักกันดีครับ เราเรียกว่า Electrolysis ซึ่งเป็นการนำไฟฟ้าไหลผ่านน้ำ (ยังจำกันได้หรือเปล่าเอ่ย? ตอนมัธยมไง) แต่มันไม่มีประสิทธิภาพเอาเสียเลยครับ เพราะกว่าจะได้ไฮโดรเจนออกมาปริมาณน้อยนิด ต้องใช้พลังงานไฟฟ้าจำนวนมากมายในกระบวนการนี้ ดังนั้นเราจึงตัดทิ้งไฮโดรเจนออกแล้วหันมาใช้น้ำมัน หรือไม่ก็พลังงานอื่นๆ เช่น พลังงานแสงอาทิตย์ พลังงานลม พลังงานใต้พิภพ แทน...

                แต่อะไรๆก็เกิดขึ้นได้ครับ หากมนุษย์เราไม่หยุดที่จะไขว่คว้าเพื่อความอยู่รอด คุณ Bruce Logan และทีมของเขาที่สถาบัน Penn State ได้ปฏิวัติแนวคิดการผลิตไฮโดรเจนที่มีอยู่เดิม พวกเขาได้ศึกษาสิ่งมีชีวิตหลากหลายชนิดที่สามารถผลิตไฮโดรเจนได้ด้วยตัวเอง เช่น แบคทีเรียชนิดพิเศษ ต้นพืชหลายสายพันธุ์ วิจัยกันอยู่นาน และแล้วสุดท้ายก็พบหนทางหนึ่งที่จะทำให้กระบวนการดังกล่าวกลายเป็นลักษณะการผลิตแบบ Mass Production ได้ นั่นหมายความว่าเราอาจจะได้มีโอกาสใช้พลังงานไฮโดรเจนกันทุกบ้านทุกครัวเรือนก็เป็นได้...

เอาละครับ มาดูกันว่าเค้าคิดค้น และค้นพบได้อย่างไร?

                นักวิจัยหัวใส (ใส) ประสบความสำเร็จในการพัฒนา cell กักเก็บพลังงานที่อยู่ในน้ำเสียซึ่งมีแบคทีเรียเป็นหัวใจในกระบวนการ และแน่นอนครับพวกเขาอยากทำให้มันดียิ่งกว่านี้ เลยจัดตั้งกองทุนการวิจัย National Science Foundation ขึ้นมา เงินที่ได้จะนำไปออกแบบ ดัดแปลง ต่อยอด cell ที่ว่านี้ให้สามารถทำงานร่วมกับแบคทีเรียให้เข้าขากันยิ่งกว่าเดิม และมีการเพิ่มเติมอุปกรณ์ในการกระตุ้นให้เริ่มกระบวนการด้วยไฟฟ้า แต่ปริมาณไฟฟ้าที่ใช้นั้นไม่ได้มากมายเหมือนกับกระบวนการ Electrolysis ที่ผมกล่าวไว้ในคอนแรกหรอกนะครับ รับรองว่าไม่สิ้นเปลืองแน่นอน...

                ผลลัพธ์จากกระบวนการนี้จะทำให้เจ้า จุลินทรีย์และสิ่งมีชีวิตเล็กๆใน้ปั่นไฮโดรเจนออกมาได้อย่างน่าทึ่ง พวกเขาตั้งชื่อ cell นี้ได้อย่างเก๋ไก๋ว่า Microbial Electrolysis Cell หรือ MEC ครับ

                “เราประสบความสำเร็จเป็นอย่างยิ่งกับการผลิตไฮโดรเจนปริมาณมากที่สุดเท่าที่เคยมีการทำกันมา โดยเราได้ทดลองหาแหล่งพลังงานมากมายและสุดท้ายก็เป็น วัตถุประเภทสิ่งมีชีวิตครับ ดูเหมือนว่ามันจะให้ประสิทธิภาพการผลิตที่คุ้มค่าจริงๆ อย่างเช่น หากเราใช้น้ำส้มสายชู (กรดอะซีติก) ก็จะสามารถผลิตได้มากถึง 91 เปอร์เซ็นต์ หรือ 68 เปอร์เซ็นต์เมื่อใช้สารประเภท เซลลูโลส” คุณ Logan กล่าวไว้อย่างน่าสนใจ...

                หากพูดถึงเซลลูโลสผลิตเป็นพลังงานได้ ฟังดูคุ้นๆใช่ไหมครับ ใช่แล้วครับ มันก็คือการผลิต เอทานอล หรือเชื้อเพลิงชีวภาพนั่นเอง ซึ่งในขณะนี้ประเทศไทยก็มีการรณรงค์ให้มีการผลิตเอทานอลแล้วในบางพื้นที่ครับ....เอ? ถ้าอย่างนั้นเราก็สามารถใช้เศษซากพืชอย่างหญ้าที่ตัดแล้ว หรือพวกเปลือกผลไม้มาผลิตเป็นพลังงานได้สิ?

                คงต้องมาทำความเข้าใจกันสักเล็กน้อยก่อนครับว่า การที่เราจะได้มาซึ่งพลังงานนั้น พลังงานที่ว่าออกมาอยู่ในรูปของอะไร? ก็มีอยู่สองอย่างครับคืออยู่ในรูปของ fossil fuels หรือน้ำมันปิโตรเลียม และอีกอย่างก็คือได้จากการหมักน้ำตาลครับ โดยเฉพาะอย่างหลังนี่ เราต้องใช้พืชที่ให้น้ำตาลมากๆ อย่างเช่น ข้าวโพด หรือ อ้อย ครับ มาเข้าสู่กระบวนการหมักเพื่อให้ได้เอทานอลออกมา เมื่อพืชมันหาง่ายก็เลยมีคนวิจัยออกมามากมายครับ แต่สุดท้ายก็พบว่าต้นทุนในการผลิตค่อนข้างสูงเอาเรื่องอยู่เหมือนกัน ก็เลยไม่ค่อยเป็นที่นิยมใช้ และบางรายก็พับเก็บโครงการเข้ากระเป๋าไป...

                กลับมาเรื่องไฮโดรเจนกันต่อครับ คุณ Logan และพรรคพวกได้ค้นพบว่าอะตอมในโมเลกุลของไฮโดรเจนนั้นสามารถแปลงร่างกลายเป็นแก๊สไฮโดรเจนได้ ทำให้คุณ Logan มองการณ์ไกลไปข้างหน้าว่าเขาจะสามารถปรับให้กระบวนการนี้ ขยายออกเป็นสเกลที่ใหญ่ขึ้นเพื่อการผลิตเฃื้อเพลิงไฮโดรเจนได้อย่างยั่งยืน ฟังดูมีความหวังจริงๆครับ

                สำหรับพลังงานในการเริ่มต้นกระบวนการที่คุณ Logan ว่ามานี้จำเป็นต้องใช้พลังงานไฟฟ้าใส่เข้าไป ผลการทดสอบในห้อง Lab นั้นหากคิดว่าไฟฟ้าที่เสียไปหนึ่งหน่วย หากใช้น้ำส้มสายชูในกระบวนการแล้วจะให้ประสิทธิภาพในการผลิตถึง 80 เปอร์เซ็นต์เลยทีเดียว ซึ่งเทียบกับกระบวนการผลิตเอทานอลแล้วถือว่าดีกว่ามาก และให้ประสิทธิภาพสูงกว่าวิธี Electrolysis ประมาณ 3-10 เท่าเลยทีเดียวครับ

                “เราทำได้ครับ เพียงแค่มีแบคทีเรียที่สามารถดึงพลังงานจากสารชีวภาพ” คุณ Logan พูดเหมือนกับว่ามันง่ายจริงๆ

                นับได้ว่าเป็นการค้นพบที่เป็นข่าวดีจริงๆครับ เป็นทางเลือกอีกทางหนึ่งที่อาจจะมาแทนที่ (ไม่ใช่ทดแทนนะครับ) น้ำมันปิโตรเลียมที่เราสูบที่เราดูดมามาจวนจะหมดโลกในอีกไม่กี่สิบปีข้างหน้านี้ และทางออกดังกล่าวก็น่าทึ่งมากเลยทีเดียว พลังงานไฮโดรเจนที่เราว่าดีที่เราว่าสะอาดนั้น จริงๆแล้วมันมีอยู่รอบๆตัวเรา เพียงแต่เรามองข้าม หรือมองไม่เห็นมันเสียอย่างนั้นครับ และมันน่าแปลกครับ ว่าผู้ที่จะมาช่วยเหลือเผ่าพันธุ์มนุษย์นั้นเป็นสิ่งมีชีวิตดึกดำบรรพ์ซึ่งถือกำเนิดบนโลกใบนี้ก่อนสิ่งมีชีวิตอื่นใด...

...แบคทีเรีย...