จีนได้แหล่งพลังงานใหม่! สกัดแยกก๊าซธรรมชาติออกจากตะกอนน้ำแข็งไฟใต้ทะเลสำเร็จ

นี่เป็นครั้งแรกที่วิศวกรชาวจีนประสบความสำเร็จในการดึงเอาก๊าซธรรมชาติออกมาจากตะกอนน้ำแข็งที่ทับถมฝังลึกอยู่ที่ใต้พื้นทะเลห่างจากฮ่องกง 300 กิโลเมตรในทะเลจีนใต้

เพิ่งจะกลางปีที่แล้วนี่เองที่รัฐบาลจีนได้ประกาศว่านักธรณีวิทยาค้นพบแหล่งสำรองแห่งใหม่ของมีเทนไฮเดรต (methane hydrate) และตอนนี้ดูเหมือนว่าพวกเขาจะสามารถนำเอามันมาใช้ได้สำเร็จ ทำให้โลกก้าวเข้าไปใกล้ความจริงที่จะนำเอาแหล่งพลังงานที่ไม่เคยใช้ประโยชน์มาก่อนมาใช้งานอย่างจริงจัง

มีเทนไฮเดรตหรือที่เรียกกันว่า ‘น้ำแข็งไฟ’ (flammable ice) เป็นของแข็งสีขาวลักษณะคล้ายกับน้ำแข็งแห้ง ติดไฟได้ โครงสร้างภายในเป็นก๊าซมีเทนหนึ่งโมเลกุลถูกกักล้อมรอบด้วยโครงผลึกของน้ำแข็งหลายโมเลกุลเกาะเกี่ยวกันเป็นโครงข่าย มีเทนไฮเดรตจะสะสมอยู่ในบริเวณที่มีอุณหภูมิต่ำและมีความกดดันปานกลาง

chaina-flammable-ice-2

มีการค้นพบมีเทนไฮเดรตครั้งแรกนอกระบบสุริยะ ต่อมาพบว่ามีเทนไฮเดรตสะสมเป็นตะกอนอยู่ใต้พื้นมหาสมุทรหลายแห่งทั่วโลก มีการประมาณว่ามีเทนไฮเดรตมีปริมาณสำรองจำนวนมหาศาลมากกว่า 1.5 พันล้านล้านลบ.ม. แต่ยังมีปัญหาในเรื่องวิธีสกัดแยกเอาก๊าชมีเทนออกมาทั้งในด้านเทคนิคและต้นทุนที่สูงมาก

ชั้นตะกอนของมีเทนไฮเดรตค่อนข้างอ่อนไหวแตกสลายได้ง่าย หากอุณหภูมิหรือความดันเปลี่ยนไปอาจทำให้ก๊าซมีเทนที่กักเก็บอยู่ภายในถูกปล่อยออกมาหมด นี่เป็นปัญหาหนึ่งในการแยกก๊าซออกมา อีกปัญหาหนึ่งเกิดจากการที่มีเทนไฮเดรตไม่ค่อยเสถียรมักมีการจับก้อนขยายตัวไปอุดตันท่อก๊าซ

ตะกอนมีเทนไฮเดรตอัดตัวกันแน่นมาก ใน 1 ลูกบาศเมตรของมีเทนไฮเดรตสามารถปล่อยก๊าซธรรมชาติออกมาได้ถึง 164 ลบ.ม. ซึ่งถ้านำขึ้นมาใช้งานได้ก็จะเป็นแหล่งเชื้อเพลิงที่มีมูลค่าสูง

นักวิจัยคิดว่าอาจจะมีแหล่งมีเทนไฮเดรตอย่างอุดมสมบูรณ์ทั่วทั้งโลก บางทีอาจมากกว่าเชื้อเพลิงฟอสซิลอื่นๆรวมกันเสียอีก แต่มีเพียงบางแหล่งเท่านั้นที่จะสามารถนำมาใช้งานได้

ญี่ปุ่นเป็นประเทศแรกที่ประสบความสำเร็จในการบุกเบิกสกัดแยกก๊าซธรรมชาติจากมีเทนไฮเดรตใต้ทะเลเมื่อปี 2013 แต่ในการทดสอบก็เกิดปัญหาขึ้นแทบจะทันที จนกระทั่งเมื่อต้นเดือนนี้เองที่ญี่ปุ่นสามารถประกาศความสำเร็จได้ในอีกแห่งหนึ่ง

ตอนนี้จีนได้ประกาศว่าผลการสกัดแยกก๊าซที่แท่นลอยน้ำในทะเลจีนใต้ให้ผลที่ดีมาก และไม่ใช่แค่เพียงการทดลองเท่านั้น แต่ใช้สำหรับการผลิตเชิงพาณิชย์ได้เลย

วิศวกรและทีมงานขุดเจาะลงไปถึงพื้นท้องของทะเลและลดความดันของมีเทนไฮเดรตที่นั่น แล้วนำก๊าซมีเทนขึ้นมา พวกเขาสามารถนำก๊าซขึ้นมาได้ถึงวันละ 35,000 ลบ.ม. ซึ่งมากกว่าที่ญี่ปุ่นทำได้หลายเท่า

chaina-flammable-ice-3

มีหลายประเทศทั้งสหรัฐอเมริกา ญี่ปุ่น จีน อินเดีย และเกาหลีใต้ที่ได้ลงทุนหลายร้อยล้านดอลลาร์ในการสำรวจค้นหาแหล่งมีเทนไฮเดรต แต่ทั้งหมดก็ยังพัฒนาวิธีการสกัดแยกก๊าซได้อย่างเชื่องช้าทั้งเรื่องประสิทธิภาพและต้นทุน

ความสำเร็จล่าสุดของจีนสร้างความหวังในการใช้งานเชิงพาณิชย์ของแหล่งพลังงานชนิดนี้ แต่ก็ยังมีคำถามว่ามันยังมีคุณค่าอยู่อีกหรือเปล่า ในเมื่อก๊าซธรรมชาติก็เป็นเชื้อเพลิงฟอสซิลอีกชนิดหนึ่งที่ทั่วโลกกำลังพยายามหันหลังให้อยู่

การขุดเจาะไปถึงพื้นท้องทะเลเพื่อสกัดแยกก๊าซที่ชั้นของน้ำแข็งไฟนั้นไม่ใช่เป็นเรื่องที่ทำได้โดยปราศจากความเสี่ยง ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมยังจำเป็นต้องตรวจสอบค้นหากันต่อไป แต่มันมีโอกาสสูงทีเดียวที่ก๊าซมีเทนจะหลุดรอดไปสู่บรรยากาศได้ถ้าหากมีอะไรผิดพลาด


มีเทนเป็นก๊าซเรือนกระจกที่มีพลังอำนาจสูงมาก มีศักยภาพในการทำให้โลกร้อนขึ้นมากกว่าก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ถึง 36 เท่า มันเสี่ยงเกินไปหรือเปล่าที่จะไปแหย่ก๊าซมีเทนที่ถูกกักเก็บไว้อย่างดีในชั้นน้ำแข็งให้ออกมาสู่บรรยากาศหรือแม้แต่ออกมาอยู่ในทะเล

รวมถึงการไปทำให้ตะกอนของมีเทนไฮเดรตมีสภาพรกรุงรังก็อาจมีผลกระทบต่อระบบนิเวศในบริเวณนั้นได้ นักวิทยาศาสตร์กำลังเฝ้ามองเรื่องนี้อยู่ด้วย

chaina-flammable-ice-4

ทั้งๆที่มีความเสี่ยงสูงแต่ Ingo Pecher นักธรณีวิทยาที่มหาวิทยาลัยโอ๊คแลนด์ ประเทศนิวซีแลนด์ กลับบอกว่าเขาคิดว่ามันเป็นแนวคิดที่ดีที่จะพัฒนามีเทนไฮเดรตให้เป็นแหล่งเชื้อเพลิง เพราะในการเผาไหม้ก๊าซมีเทนจะปล่อยมลพิษออกมาน้อยกว่า

“เพื่อที่จะลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่กำลังทำในขณะนี้ ไม่ใช่ในอีก 20 – 30 ปีข้างหน้า เราจำเป็นต้องสนับสนุนให้เปลี่ยนจากการใช้ถ่านหินไปใช้ก๊าซธรรมชาติ” Pecher กล่าว “ก๊าซธรรมชาติจากมีเทนไฮเดรตอาจมีบทบาทสำคัญสำหรับการเปลี่ยนแปลงนี้ในหลายพื้นที่ของโลก”

 

ข้อมูลและภาพจาก  sciencealert, huffingtonpost


Leave a Reply

Your email address will not be published.