"น้ำแข็งไฟ" อนาคตพลังงานของมนุษยชาติ

[Pongchai397]

updated: 18 มี.ค. 2556 เวลา 14:36:34 น.
ประชาชาติธุรกิจออนไลน์

เมื่อสัปดาห์ที่แล้วมีข่าวใหญ่ในแวดวงพลังงานข่าวหนึ่ง นั่นคือถ้อยแถลงของ "จ็อกเม็ค" หรือ "บรรษัทน้ำมันก๊าซและโลหะแห่งญี่ปุ่น" ซึ่งเป็นรัฐวิสาหกิจที่รับผิดชอบด้านพลังงานของประเทศว่า ประสบความสำเร็จในการแยกก๊าซธรรมชาติออกมาจากแหล่ง "มีเทน ไฮเดรท" บริเวณนอกชายฝั่งของประเทศญี่ปุ่นเอง

ข่าวนี้เป็นข่าวสำคัญไม่เพียงแต่เฉพาะต่อญี่ปุ่นที่จะมีแหล่งพลังงานเป็นของตัวเองเป็นครั้งแรกเท่านั้น แต่ยังเป็นข่าวสำคัญของวงการพลังงานโลก เพราะอุตสาหกรรมพลังงานพยายามคิดค้นหาวิธีการแยกก๊าซจากมีเทน ไฮเดรท มานานแ

ล้วแต่ยังไม่ประสบความสำเร็จในระดับอุตสาหกรรม

หลายคนอาจรับรู้ข่าวนี้ด้วยความงุนงง เนื่องจากเทคโนโลยีในการแยกก๊าซธรรมชาตินั้นมีใช้กันมาเนิ่นนานแล้ว ข้อเท็จจริงก็คือ "มีเทน ไฮเดรท" นั้นไม่ได้อยู่ในสภาวะ "ก๊าซ" ในธรรมชาติ แต่อยู่ในสภาพพิเศษกว่าก๊าซธรรมชาติที่พบและใช้กันอยู่ในเวลานี้

"มีเทน ไฮเดรท" มีชื่อเรียกกันหลายอย่าง บ้างเรียกว่า "น้ำแข็งไฟ" บางทีก็ใช้คำว่า "ไฮโดรมีเทน" หรือ "มีเทน ไอซ์" เป็นอีกรูปแบบหนึ่งที่ปรากฏอยู่ตามธรรมชาติของก๊าซมีเทน ก๊าซติดไฟ ไร้สี ไร้กลิ่น (สูตรทางเคมีคือ ซีเอช 4) กระบวนการเกิดก็เป็นเช่นเดียวกันกับพลังงานฟอสซิลทั้งหลาย คือ เริ่มต้นจากการล้มตายของสัตว์และพืชในทะเลแล้วตกตะกอนทับถมกันบริเวณพื้นมหาสมุทร ปิดทับด้วยโคลนเลนและอื่นๆ ขณะเน่าเปื่อย ที่จะเพิ่มแรงกดดันต่ออินทรียสารที่เน่าเปื่อยไปตามกาลเวลานี้เพิ่มมากขึ้นเรื่อยๆ เมื่อประกอบกับอุณหภูมิที่เพิ่มมากขึ้นทำให้คาร์บอนที่เป็นองค์ประกอบสำคัญของสิ่งมีชีวิต แตกตัวออก กลายเป็นน้ำมันและก๊าซธรรมชาติ

แต่ "มีเทน ไฮเดรท" จะเกิดขึ้นในสภาพที่ตะกอนที่สะสมมีความหนาพอเหมาะ คือราว 500 เมตร วัดจากพื้นผิวของมหาสมุทร ซึ่งนอกจากจะมีแรงดันสูงแล้วยังมีอุณหภูมิต่ำในระดับใกล้ศูนย์องศาตลอดเวลา ทำให้โมเลกุลของมีเทนถูกกักอยู่ในโมเลกุลของน้ำที่จับตัวเป็นของแข็ง

การนำเอา "มีเทน ไฮเดรท" ขึ้นมาใช้งานจึงไม่ใช่เรื่องง่าย เพราะในทันทีที่แรงดันเปลี่ยนแปลง หรืออุณหภูมิเปลี่ยนแปลง น้ำแข็งจะละลาย ก๊าซก็จะหลุดรอดออกมาหนีหายไปในทันที ผู้เชี่ยวชาญบางคนเคยเปรียบเทียบเอาไว้ว่า เหมือนกับการตักน้ำจากบ่อด้วยถังรั่วนั่นเอง

โดยหลักการแล้ว การนำเอาก๊าซมีเทนที่อยู่ในรูปของ มีเทน ไฮเดรท ขึ้นมาใช้ทำได้ 2 ทาง ทางหนึ่งคือ เพิ่มอุณหภูมิของพื้นที่นั้นๆ ขึ้น อีกทางหนึ่งก็คือ ลดแรงกดดัน (หรือที่เรียกกันว่า ดีคอมเพรสชั่น) ลง ที่จะทำให้ก๊าซหนีออกจากก้อนน้ำแข็ง แล้วรวบรวมเข้าสู่โรงแยก เพื่อส่งต่อผ่านท่อไปใช้งานอีกต่อหนึ่ง

จ็อกเม็ค แถลงสั้นๆ เพียงว่า ผู้เชี่ยวชาญของตนใช้วิธีการดีคอมเพรสชั่นแต่ไม่ได้ให้รายละเอียดมากมายไปกว่านั้น
ในทางปฏิบัติแล้ว ความยุ่งยากและอันตรายของการนำเอา มีเทน ไฮเดรท มาใช้ ไม่ได้มีปัญหาแค่เรื่องการนำก๊าซออกมาเท่านั้น แต่ยังมีอันตรายอีกหลายอย่างที่ต้องพิจารณาควบคู่ไปด้วย แรกสุดคือ มีเทน ไฮเดรท เป็นส่วนประกอบสำคัญที่ช่วยหนุนให้พื้นทะเลมั่นคง การเปลี่ยนสภาพของมันอาจส่งผลร้ายแรงถึงขั้นทำให้เกิด "แลนด์สไลด์" ขึ้นกับพื้นมหาสมุทร ซึ่งนอกจากจะก่อให้เกิดการเปลี่ยนแปลงทางกายภาพอย่างรุนแรงแล้ว ยังอาจส่งผลกระทบต่อภาวะนิเวศวิทยาทางทะเลอย่างรุนแรงด้วย

ด้วยเหตุนี้จึงเชื่อกันว่าในกรรมวิธีของ จ็อกเม็ค นั้น นอกจากจะใช้วิธีลดแรงกดดันเพื่อนำก๊าซออกมาใช้งานแล้วยังต้องมีกรรมวิธีบางประการในการอัด "คาร์บอนไดออกไซด์" เข้าไปแทนที่ "มีเทน ไฮเดรท" เหมือนอย่างที่เคยทดลองร่วมกับสหรัฐอเมริกา เมื่อต้นปี 2012 ที่ผ่านมาด้วย

ถัดมา กระบวนการนำก๊าซจากมีเทน ไฮเดรท มาใช้นั้น ต้องมีประสิทธิภาพสูงมาก เพื่อลดปริมาณก๊าซที่จะรั่วไหลสู่บรรยากาศให้เหลือน้อยที่สุดเท่าที่จะน้อยได้ เพราะมีเทนในชั้นบรรยากาศนั้น กลายเป็นก๊าซเรือนกระจกที่มีประสิทธิภาพมากกว่าคาร์บอนไดออกไซด์เสียอีก และเป็นสาเหตุสำคัญที่ทำให้นักวิทยาศาสตร์เป็นกังวลกันว่าการละลายของน้ำแข็งขั้วโลก อาจเร่งให้โลกร้อนขึ้นเร็วกว่าที่คาดหมายไว้มากอีกด้วย

ความสำเร็จของญี่ปุ่นหากได้รับการยืนยันประสิทธิภาพจริงๆ จะทำให้มีเทน ไฮเดรท กลายเป็นอนาคตพลังงานของมนุษยชาติได้ เพราะมีเทน ไฮเดรท มีความเข้มข้นของมีเทนสูง ถ้าละลายมีเทน ไฮเดรท 1 คิวบิกเมตร จะได้ก๊าซมีเทนถึง 160 คิวบิกเมตร

ทั่วโลกมีมีเทนที่อยู่ในสภาพก๊าซตามธรรมชาติอยู่ 368 ล้านล้านคิวบิกเมตร แต่มี มีเทน ไฮเดรท อยู่มากถึง "8.5 ล้านล้านล้าน" คิวบิกเมตรเลยทีเดียว



ที่มานสพ.มติชน

[miracle]

ที่อยู่ของมีเทนรอบนี้
มันอยู่ใต้ทะเลลึกมิใช่หรือ

ถ้าไม่ลึก มีเทน จะละเหยเป็นก๊าซ ไม่มีวันที่รวมกับน้ำได้
ที่รวมได้อยู่ภายใต้แรงกดดันอันมหาศาลจากน้ำทะเลลึก

เดี๋ยวจะเป็นแบบหินน้ำมันที่เจอปัญหาขุดเจาะไม่ได้เพราะขาดแคลน้ำ
อันนี้ขุดมิได้ เพราะลึกเกินไป

[Sumotin]

ที่อยู่ของมีเทนรอบนี้
มันอยู่ใต้ทะเลลึกมิใช่หรือ

ถ้าไม่ลึก มีเทน จะละเหยเป็นก๊าซ ไม่มีวันที่รวมกับน้ำได้
ที่รวมได้อยู่ภายใต้แรงกดดันอันมหาศาลจากน้ำทะเลลึก

เดี๋ยวจะเป็นแบบหินน้ำมันที่เจอปัญหาขุดเจาะไม่ได้เพราะขาดแคลน้ำ
อันนี้ขุดมิได้ เพราะลึกเกินไป

ไม่ลึกไปหรอกครับ ไม่เกิน 2km ของ Petrobras มี pre salt deepwater น่าจะมากกว่า 10 km ครับ หลักๆพวกนี้ขึ้นอยู่กับต้นทุนครับ ถ้าราคาน้ำมันหรือ gas ไม่ถึงจุดคุ้มทุนก็ไม่มีคนทำอยู่ดีครับ

[miracle]

ที่อยู่ของมีเทนรอบนี้
มันอยู่ใต้ทะเลลึกมิใช่หรือ

ถ้าไม่ลึก มีเทน จะละเหยเป็นก๊าซ ไม่มีวันที่รวมกับน้ำได้
ที่รวมได้อยู่ภายใต้แรงกดดันอันมหาศาลจากน้ำทะเลลึก

เดี๋ยวจะเป็นแบบหินน้ำมันที่เจอปัญหาขุดเจาะไม่ได้เพราะขาดแคลน้ำ
อันนี้ขุดมิได้ เพราะลึกเกินไป

ไม่ลึกไปหรอกครับ ไม่เกิน 2km ของ Petrobras มี pre salt deepwater น่าจะมากกว่า 10 km ครับ หลักๆพวกนี้ขึ้นอยู่กับต้นทุนครับ ถ้าราคาน้ำมันหรือ gas ไม่ถึงจุดคุ้มทุนก็ไม่มีคนทำอยู่ดีครับ

มีการ์ตูนเรื่องหนึ่ง คือ "ยุทธการหยุดตะวัน" เขียนเกี่ยวกับญี่ปุ่นมีพลังงานอันหนึ่งซึ่งอยู่ใต้ทะเล แต่ยังไม่เอาออกมาใช้งาน
แต่เหตุการณ์ไม่คาดคิดคือ แผ่นดินไหวทำให้ญี่ปุ่นแยกเป็นสองประเทศ โดยทางเหนือควบคุมโดยรัสเซีย ทางใต้ควบคุมโดยอเมริกา
ลองไปหาอ่านดูครับ ผมรอภาคสองอยู่ละครับ

เข้าเรื่องต่อ อันนี้เป็นความรู้ใหม่เลยว่า อยู่ลึกแค่ 2km แต่จริงๆมันอยู่ลึกเท่าไรหนอ
ถ้า 2km แล้วขุดลงไปต่อก็ต้องพิจารณาต่อละ

[patongpa]

ข่าวร้ายของพวกกลุ่มพลังงานฟอสซิล

แต่ผมว่าถ้ามันลำบากนักก็หันมาเร่งพลังงานจากพืชหมุนเวียนหรือโซล่าหรือลม จะดีกว่ามั้ยครับ ลดประชากรกันลงบ้างก็ดี คนมากก็ใช้ทรัพยากรมากแค่นี้โลกก็อากาศแปรปรวนซะร้อนตับแตกแล้ว

[miracle]

ข่าวนี้ไปซ้ำเติมถ่านหินมากกว่า
แต่อย่าไง ถ้ามองคือ มีเทน ไอซ์ ยังคงเพิ่งเริ่ม
หินน้ำมันเริ่มไปแล้ว แต่ได้เพราะพื้นที่มีน้ำ ไม่มีน้ำยังคงต้องหาทางทำกันต่อไป
เพื่อไม่กระทบต่อพื้นดินข้างบน
ส่วนพลังงานลม ได้แค่บางพื้นที่
พลังงานแดด เครื่องหมายคำถามอยู่ ถึงความยั่งยืนของตัวแผงที่ใช้
พลังงานน้ำ อันนี้ได้แต่เขื่อน ส่วนที่ได้จากการขึ้นลงของน้ำทะเล ข้อจำกัดที่บริเวณที่สามารถผลิตได้
รอดูกันต่อไป

[syj]

^^^
ตกรายการใหญ่ไปหนึ่งรายการครับ. Shale Gas
เรื่องนี้ มีขึ้นปก ของ the Economists ด้วยนะครับ
ปีที่แล้วมั้ง

[sorageol46]

[แนะนำ] มีเทนไฮเดรต (Methane hydrate) ตัวเลือกพลังงานในอนาคต แต่ต้องคิดถึงสิ่งแวดล้อม

มีเทนไฮเดรต เป็นสารประกอบมีเทนลักษณะคล้ายน้ำแข็งแห้ง พบบริเวณที่มีอุณหภูมิต่ำและมีแรงกดดันสูง เช่น ใต้ทะเลลึก หรือบริเวณน้ำแข็งขั้วโลก

ก้อนมีเทนไฮเดรตที่พบจะเย็นจัดเหมือน้ำแข็ง และสามารถจุดติดไฟ ใช้เป็นพลังงานเชื้อเพลิงได้

ญี่ปุ่น (2556) ประสบความสำเร็จในการสกัดแก๊สธรรมชาติจากผลึกมีเทนไฮเดรต "นอกชายฝั่ง" ภาคกลางของประเทศได้เป็นครั้งแรกของโลก

คาดการณ์ว่าน่าจะมีปริมาณมีเทนไฮเดรตจำนวนมากกระจายอยู่ทั่วโลก แต่ถ้านำมาใช้เผาไหม้จะทำให้เกิดก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ ซึ่งอาจทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงภูมิอากาศได้

ข้อมูลเพิ่มเติม
1) http://woodshole.er.usgs.gov/project-pa ... rimer.html
2) http://www.npr.org/2013/03/15/174336812 ... w-gas-boom

[แนะนำ] เยี่ยมชมห้องทดลองก๊าซไฮเดรต (gas hydrates) ก๊าซธรรมชาติจากก้อนน้ำแข็งจากใต้พื้นมหาสมุทรและใต้ชั้นดินที่เย็นมาก ก้อนน้ำแข็งที่เต็มไปด้วยก๊าซมีเทนนี้อาจเป็นแหล่งเชื้อเพลิงสำหรับรถยนต์ ให้ความอบอุ่นภายในบ้านเรือน และแหล่งพลังงานในโรงงานอุตสาหกรรม ในอนาคต - USGS
http://www.youtube.com/watch?v=U46XOoU0DrM

สนใจรับชมข้อมูลทางธรณีวิทยา การสำรวจแหล่งพลังงาน และแร่ธาตุได้ที่ http://geothai.net/gneiss/ หรือที่
http://www.facebook.com/GeoThai ครับ


Cr. Geothai.net

[Sumotin]

Methane hydrate ผมว่ายังเป็นอนาคตอีกไกลครับต้องดูต้นทุนว่า competitive หรือเปล่าด้วย เพราะจริงๆอเมริกาก็มีเยอะเหมือนกัน ตัวที่สำคัญและมาในไม่เกิน 3 ปีนี้ก็คือ Shale Gas แหละครับ โดยประเทศที่ได้รับผลดีสุดคือ USA เพราะมีโครงสร้างของท่อก๊าซที่พร้อมที่สุด จริงๆจีนมีเยอะเหมือนกันแต่โครงสร้างพื้นฐานสู้ไม่ได้ครับต้องขยายให้ครอบคลุมอีกเยอะ และการมาของ Shale gas จะทำให้ราคาก๊าซในประเทศ US ต่ำต่อไป จริงๆแล้วราคาก๊าซใน US เริ่มต่ำลงตั้งแต่ปี 2005 แล้วจากการเริ่มของ shale gas ในบ้างพื้นที่ นอกจากก๊าซที่เพิ่มขึ้นนี้ยังไปช่วงอุตสหกรรมต่อเนื่องของ US พวก Petrochem ต่างๆด้วย ถ้าตามข่าวดูมีหลายๆบริษัทไปลงทุนใน US แล้ว เพราะต้นทุนมันจะถูกกว่าที่อื่นยกเว้น middle east ที่ยังเป็นที่ที่ถูกที่สุดอยู่ดี

[TissueThiti]

แต่ผมว่ากว่าจะได้ใช้งานจริงคงอีกหลายปีอยู่อะครับ
เพราะความรู้สึกอคติของผมคือ บริษัทพลังงานปัจจุบันคงไม่ยอมเสียผลประโยชน์จากปิโตเลียมที่ตัวเองกุมอยู่
คงรอจนใช้ได้เกือบหมดแล้วค่อยไปกดดันครอบครองพลังงานทางเลือกอื่นๆต่อไป

[Pongchai397]

ขอบคุณครับสำหรับทุกคอมเม้นท์
ทึ่งกับความรู้ของแต่ละท่านมากครับ