อังกฤษเร่งพัฒนา “มอฟส์” อนุภาคอัจฉริยะช่วยหยุดยั้งโลกร้อน

บริษัทผู้วิจัยและพัฒนาเทคโนโลยีเพื่อแก้ปัญหาการเปลี่ยนแปลงของสภาพภูมิอากาศโลก “โพรมีเธียน พาร์ทิเคิลส์” (Promethean Particles) ในสหราชอาณาจักร ได้รับเงินลงทุนมูลค่า 8 ล้านปอนด์ หรือราว 360 ล้านบาท เพื่อสนับสนุนการผลิตอนุภาคอัจฉริยะขนาดเล็กจิ๋วให้ได้ในปริมาณมาก ซึ่งเราจะสามารถตั้งโปรแกรมให้อนุภาคนี้ดูดซับและกักเก็บก๊าซเรือนกระจกได้ตามต้องการ

บริษัทดังกล่าวซึ่งมีสำนักงานใหญ่ที่เมืองน็อตติงแฮม กำลังพัฒนาวัสดุที่เรียกว่า “โครงข่ายโลหะ-สารอินทรีย์” (Metal-Organic Frameworks) หรือ “มอฟส์” (MOFs) อนุภาคที่เล็กจิ๋วระดับนาโนเมตร แต่เต็มไปด้วยรูพรุนจนทำให้มีพื้นที่ผิวภายในที่กว้างใหญ่มากเป็นพิเศษและมีความสามารถในการดูดซับสูง โดยอนุภาคมอฟส์ 1 ช้อนชา จะมีพื้นที่ผิวภายในเท่ากับสนามเทนนิสถึง 2 แห่งเลยทีเดียว

ทางบริษัทโพรมีเธียน พาร์ทิเคิลส์ หวังว่าจะสามารถใช้เงินทุนสนับสนุนก้อนใหม่นี้ ในการสร้างโรงงานผลิตอนุภาคอัจฉริยะที่ใหญ่ขึ้นกว่าเดิมและขยายทีมงานฝ่ายผลิต โดยเงินทุนดังกล่าวมาจากบริษัทร่วมทุนสองแห่งคือเมอร์เชีย เวนเจอร์ส (Mercia Ventures) และอะรัมโค เวนเจอร์ส (Aramco Ventures)

นอกจากนี้ ทางบริษัทยังตั้งเป้าปรับลดราคาของอนุภาคมอฟส์ ที่เดิมสูงลิ่วถึงหลายหมื่นปอนด์ต่อกิโลกรัม ให้เหลือเพียง 25 ปอนด์ หรือราว 1,120 บาทต่อกิโลกรัมเท่านั้น

กุญแจสำคัญที่จะนำไปสู่การลดต้นทุน และผลิตอนุภาคมอฟส์ให้ได้ในปริมาณมากระดับอุตสาหกรรมนั้น ก็คือการใช้วัตถุดิบจากแร่ธาตุและโลหะราคาถูกที่หาพบได้ทั่วไป อย่างเช่นสังกะสี (Zn) และแมกนีเซียม (Mg)

เจมส์ สตีเฟนสัน ประธานเจ้าหน้าที่บริหารหรือซีอีโอของโพรมีเธียน พาร์ทิเคิลส์ บอกว่า “มอฟส์นั้นเป็นหนึ่งในกลุ่มวัสดุมหัศจรรย์ที่แสดงให้เห็นแล้วว่า มีศักยภาพในการนำไปใช้งานได้หลากหลายประเภท”

พื้นที่ผิวภายในโครงสร้างของอนุภาคมอฟส์นั้น สามารถผ่านการปรับแต่งทางวิศวกรรมในห้องปฏิบัติการ เพื่อให้มีความ “เหนียว” หรือมีคุณสมบัติยึดเกาะกับโมเลกุลของก๊าซได้หลายชนิด ซึ่งในทางปฏิบัติแล้ว สามารถจะนำมาใช้เป็นทั้งฟองน้ำดูดซับและตะแกรงร่อนขนาดจิ๋ว เพื่อคัดแยกและกักเก็บก๊าซหลายชนิดได้พร้อมกันในปริมาณมาก

คุณสมบัติที่น่าอัศจรรย์ของอนุภาคมอฟส์ สามารถจะนำมาประยุกต์ใช้เพื่อลดผลกระทบของอุตสาหกรรมต่าง ๆ ที่มีต่อสภาพภูมิอากาศโลก เช่นช่วยดูดซับคาร์บอนและก๊าซเรือนกระจกที่เกิดจากการผลิตปูนซีเมนต์, โลหะ, และพลังงานไฟฟ้า ซึ่งปัจจุบันอุตสาหกรรมเหล่านี้ยังคงปล่อยก๊าซดังกล่าวออกมาในปริมาณมหาศาล

ขณะนี้เริ่มมีการทดลองใช้อนุภาคมอฟส์ของโพรมีเธียน พาร์ทิเคิลส์ ที่โรงไฟฟ้าแดรกซ์ (Drax Power Station) ในมณฑลยอร์กเชียร์ของสหราชอาณาจักรแล้ว โดยมีการติดตั้งหน่วยดักจับคาร์บอนต้นแบบที่โรงไฟฟ้าดังกล่าว เนื่องจากโรงไฟฟ้าแห่งนี้ใช้การเผาเชื้อเพลิงชีวมวลจากขี้เลื่อยไม้อัดเม็ด

บทวิเคราะห์

แซลลี บาวแมน ผู้สื่อข่าวสิ่งแวดล้อมของบีบีซีมองว่า การดักจับและกักเก็บคาร์บอน (Carbon capture and storage - CCS) คือวิธีแก้ปัญหาที่หลายฝ่ายเสนอต่อทางการสหราชอาณาจักรมานานแล้วว่า เป็นกระบวนการสำคัญที่ต้องบรรจุไว้ในแผนระดับชาติ เพื่อมุ่งไปสู่ความเป็นกลางทางคาร์บอน (carbon neutrality) ในอนาคต

แนวคิดดังกล่าวมีอยู่ว่า ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่อุตสาหกรรมซึ่งบริโภคพลังงานในระดับสูงปลดปล่อยออกมา จะถูกดักจับเอาไว้ก่อนมันจะลอยขึ้นไปสะสมในชั้นบรรยากาศโลก และจะถูกนำไปเก็บรักษาไว้ในคลังถาวรที่อยู่ลึกลงไปใต้ดิน

ก่อนหน้านี้สหราชอาณาจักรได้ประกาศว่าจะดำเนินโครงการกักเก็บคาร์บอนหลายโครงการด้วยกัน โดยเป็นส่วนหนึ่งของการลงมือปฏิบัติตามคำมั่นที่เคยให้ไว้ว่า จะดักจับและกักเก็บก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ให้ได้ 20-30 ล้านตันต่อปี ภายในปี 2030

อย่างไรก็ตาม ทุกวันนี้กระบวนการ CCS ยังคงถูกมองว่ามีราคาแพงและใช้พลังงานสิ้นเปลืองอย่างมาก ทำให้ยังไม่มีโครงการ CCS ขนาดใหญ่เกิดขึ้น ส่วนบรรดานักวิจารณ์ต่างก็กล่าวตำหนิว่า โครงการนี้ไม่อาจให้ประโยชน์คุ้มค่า ทั้งยังเป็นการเบี่ยงเบนความสนใจของผู้คน ให้ละเลยและมองข้ามมาตรการตัดลดการปล่อยคาร์บอนที่เร่งด่วนกว่า

ในตอนแรกบรรดาผู้เชี่ยวชาญต่างตื่นเต้นกันว่า อนุภาคมอฟส์นั้นมีศักยภาพในการดูดซับก๊าซเรือนกระจกได้ที่แหล่งกำเนิดตามโรงงานต่าง ๆ จากนั้นก็สามารถจะกักเก็บไว้ในรูปแบบที่ขนส่งต่อไปได้ง่าย แต่ราคาที่แพงลิ่วของมันยังคงเป็นอุปสรรคสำคัญ ซึ่งหากลดลงมาได้จนเหลือเพียงเศษเสี้ยวของราคาปัจจุบัน ก็จะนับว่าเป็นข่าวดีอย่างยิ่งสำหรับโลกของเราที่ร้อนขึ้นอย่างรวดเร็วทุกวัน

ซีอีโอของโพรมีเธียน พาร์ทิเคิลส์ บอกว่าความท้าทายด้านสิ่งแวดล้อมดังกล่าว คือสิ่งที่ทำให้เขาและทีมงานเร่งพัฒนาอนุภาคอัจฉริยะ “เราเห็นเช่นเดียวกับที่ทั้งโลกเห็นว่า การดักจับคาร์บอนคือสิ่งจำเป็นสำหรับการแก้ไขปัญหา เทคโนโลยีการดักจับคาร์บอนเท่าที่มีอยู่ในปัจจุบัน ยังคงเผชิญความท้าทายสำคัญในเรื่องของการใช้พลังงานสิ้นเปลืองอยู่ เราจึงมีความมุ่งมั่นต่อภารกิจนี้ และเดินหน้าสร้างความแตกต่างเพื่อช่วยแก้ไขปัญหาระดับโลกให้บรรเทาลงบ้าง”

เซลีนา แอมโบรส ผู้จัดการฝ่ายผลิตภัณฑ์ของโพรมีเธียน พาร์ทิเคิลส์ บอกว่า “นอกจากโครงการที่เราทำอยู่แล้ว อนุภาคมอฟส์ยังสามารถจะถูกนำไปพัฒนาและผลิตในระดับอุตสาหกรรม เพื่อใช้ประโยชน์ในด้านอื่นได้อีกอย่างหลากหลาย เรามีแผนจะเพิ่มนักวิจัยและวิศวกรในทีมฝ่ายผลิต เพื่อแสดงให้โลกเห็นว่า แท้จริงแล้วอนุภาคมอฟส์สามารถจะทำสิ่งต่าง ๆ ได้อีกมาก”