ถ่านหิน ?

ถ่านหินเป็นแหล่งพลังงานที่สำคัญชนิดหนึ่งของโลก การพัฒนาอุตสาหกรรมในยุคแรกเริ่มเกิดขึ้นได้เพราะมนุษย์รู้จักการนำถ่านหิน มาใช้ในการผลิตไอน้ำเพื่อขับเคลื่อนเครื่องจักรต่างๆ จนถึงปัจจุบันถ่านหินยังคงเป็นแหล่งพลังงานที่ได้รับความนิยมจากทั่วโลก หากแต่ขณะนี้เริ่มมีการพัฒนาเทคโนโลยีถ่านหินสะอาดขึ้นแล้ว ในหลายประเทศทั่วโลกเพื่อลดปริมาณการปลดปล่อยมลพิษจากกระบวนการเผาไหม้ ด้วยเหตุนี้ เพื่อเป็นการให้ความรู้แก่นักวิชาการ และผู้ประกอบธุรกิจพลังงานในประเทศไทย "บัณฑิตวิทยาลัยร่วมด้านพลังงานและสิ่งแวดล้อม" (JGSEE) มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี จึงได้จัดการบรรยายพิเศษเรื่อง Sustainable Coal Utilization (การใช้ถ่านหินเพื่อการพัฒนาที่ยั่งยืน) ขึ้น ณ โรงแรมเซนจูรี่ ปาร์ค เมื่อสัปดาห์ที่ผ่านมา

รศ.ดร.บัณฑิต ฟุ้งธรรมสาร ผู้อำนวยการบัณฑิตวิทยาลัยร่วมด้านพลังงานและสิ่งแวดล้อม (JGSEE) เปิดเผยว่า ปัจจุบันทั่วโลกยังมีการใช้พลังงานจากถ่านหิน มากเป็นอันดับสองรองจากน้ำมัน โดยมีสัดส่วนการใช้อยู่ที่ 25% ของการใช้พลังงานทั้งหมด นอกจากนี้ ถ่านหินยังเป็นเชื้อเพลิงสำคัญที่ใช้ในการผลิตไฟฟ้า คือประมาณ 40% ของเชื้อเพลิงที่ใช้ผลิตไฟฟ้าทั้งหมด ซึ่งมากกว่าก๊าซธรรมชาติ และพลังงานนิวเคลียร์ ทั้งนี้เนื่องมาจากถ่านหินเป็นแหล่งพลังงานที่มีราคาถูกเมื่อเทียบกับน้ำมัน และก๊าซธรรมชาติ อีกทั้งยังมีปริมาณสำรองอยู่ค่อนข้างมากถ่านหิน จึงยังคงเป็นแหล่งพลังงานหลักที่มีความสำคัญในการผลิตไฟฟ้าของทั่วโลกต่อไป

"ในปีที่ผ่านมาทั่วโลกมีความต้องการใช้ถ่านหินเพิ่มขึ้น 7% หรือคิดเป็นปริมาณรวมทั่วโลกกว่า 6,300 ล้านตัน โดยส่วนใหญ่ถูกนำไปใช้เพื่อการผลิตไฟฟ้า และใช้ในโรงงานอุตสาหกรรมต่างๆ แต่ทว่าการใช้ถ่านหินในการเผาไหม้นั้นก่อให้เกิดมลพิษทางอากาศ โดยเฉพาะก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่เป็นตัวการสำคัญของการเกิดภาวะโลกร้อน ทั่วโลกจึงต้องหันมาหาวิธีการเพื่อลดการปลดปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์และ มลพิษต่างๆ ทั้งนี้วิธีที่กำลังมีการพัฒนาและนำไปใช้ในปัจจุบัน คือ เทคโนโลยีถ่านหินสะอาด (Clean Coal Technology) ซึ่งมีการพัฒนาทั้งในส่วนของการนำถ่านหินขึ้นมาใช้ และส่วนของเทคโนโลยีการใช้ถ่านหินเพื่อผลิตเป็นพลังงาน" รศ.ดร. บัณฑิต กล่าว
ดร.ไมค์ คลาร์ค วิศวกรเหมืองแร่ จากประเทศออสเตรเลีย กล่าวว่า ถ่านหินทั่วไปจะมี 2 ประเภทใหญ่ๆ คือ black coal ถือเป็นถ่านหินคุณภาพดีที่ให้ความร้อนสูง ประมาณ 8 กิโลวัตต์ต่อ 1 กิโลกรัม ประกอบด้วยถ่านหินแอนทราไซต์ (Anthracite) ถ่านหินบิทูมินัส (Bituminous) และถ่านหินซับบิทูมินัส (Sub- Bituminous) ส่วนถ่านหินคุณภาพต่ำ หรือ brown coal ซึ่งที่รู้จักทั่วไปคือ ถ่านหินลิกไนต์ จะให้ความร้อนเพียง 4 กิโลวัตต์ต่อ 1 กิโลกรัม ทั้งนี้ถ่านหินจะมีปัญหาเรื่องความชื้นสูง และมีปริมาณเถ้าจำนวนมาก จึงจำเป็นต้องมีการปรับคุณสมบัติ เพิ่มประสิทธิภาพถ่านหินเพื่อให้มีการเผาไหม้ และให้พลังงานความร้อนได้ดีขึ้น รวมถึงลดการปลดปล่อยเขม่าและฝุ่นละอองจากการเผาไหม้ นอกจากนี้ ในหลายประเทศยังมีการวิจัยเพื่อพัฒนาเทคโนโลยีการเปลี่ยนถ่านหินให้เป็น พลังงานในรูปแบบอื่นๆ เช่น เปลี่ยนถ่านหินเป็นน้ำมัน และเปลี่ยนถ่านหินเป็นก๊าซธรรมชาติ เพื่อทดแทนเชื้อเพลิงที่มีความต้องการใช้สูงอย่างน้ำมันและก๊าซธรรมชาติ

ด้าน ศาสตราจารย์ปราเบีย บาซู ผู้เชี่ยวชาญเทคโนโลยีถ่านหิน มหาวิทยาลัยดาล์เฮาซี่ ประเทศแคนาดา ได้กล่าวถึงความจำเป็นที่ทั่วโลกยังต้องใช้ถ่านหินต่อไป เนื่องจากเชื้อเพลิงในการผลิตไฟฟ้าทั่วโลกส่วนใหญ่เป็นเชื้อเพลิงถ่านหิน ซึ่งหากมีการยกเลิกการใช้ถ่านหินในทันทีจะไม่สามารถมีเชื้อเพลิงใดที่ใช้ทด แทนการผลิตไฟฟ้าได้เพียงพอต่อความต้องการของประชากรในประเทศ และหากทั่วโลกจะเลิกใช้ถ่านหินจริง จะต้องเริ่มจากการค่อยๆ ลดสัดส่วนเชื้อเพลิงถ่านหินลง และใช้เชื้อเพลิงอื่นเข้ามาแทนที่ ซึ่งต้องใช้ระยะเวลาอีกหลายสิบปี แต่อย่างไรก็ดี ขณะนี้มีการพัฒนาเทคโนโลยีถ่านหินสะอาดเกิดขึ้น ซึ่งการนำไปใช้ในโรงงานผลิตไฟฟ้าจะช่วยลดปริมาณการปลดปล่อยมลพิษได้

"เทคโนโลยีถ่านหินสะอาดที่พัฒนาขึ้นมีหลายประเภท เช่น Supercritical boiler power plant (เผาไหม้ด้วยอุณหภูมิและความดันสูง) Circulating fluidized bed fired boiler : CFB boiler (เผาไหม้ด้วยอุณหภูมิและความดันระดับปานกลาง เนื่องจากมีตัวกระจายความร้อน และสามารถดักจับมลพิษได้ภายในระบบ) และ Integrated gasification combine cycle (เปลี่ยนถ่านหินให้กลายเป็นก๊าซและเผาไหม้ในกังหันก๊าซเพื่อผลิตไฟฟ้า) ซึ่งทั้ง 3 เทคโนโลยีนี้เป็นเทคโนโลยีที่มี ประสิทธิภาพสูง โดยเพิ่มประสิทธิภาพการเผาไหม้จาก 33% เป็น 37-43% ทำให้ใช้เชื้อเพลิงในปริมาณที่น้อยลง คาร์บอนไดออกไซด์ที่ถูกปลดปล่อยจึงน้อยลงด้วย อีกทั้งเทคโนโลยีที่พัฒนาขึ้นมาใหม่จะมีตัวดักจับมลพิษ จำพวกซัลเฟอร์ไดออกไซด์ และฝุ่นละออง ทั้งในระบบและนอกระบบ จึงมั่นใจได้ว่ามลพิษที่ถูกปลดปล่อยออกจากโรงไฟฟ้าที่ใช้เทคโนโลยีถ่านหิน สะอาดจะมีน้อยมาก"

อย่างไรก็ดี หลายประเทศทั่วโลกเริ่มมีการพัฒนาโรงไฟฟ้าที่ใช้เทคโนโลยีถ่านหินสะอาดแล้ว ทั้งในประเทศจีน และญี่ปุ่น รวมถึงหลายประเทศในทวีปยุโรป ซึ่งค่าใช้จ่ายในการปรับเปลี่ยนเทคโนโลยีดังกล่าว เมื่อคิดต่อหน่วยการผลิตแล้ว มีราคาถูกกว่าโรงไฟฟ้านิวเคลียร์มาก อีกทั้งยังใช้เวลาในการศึกษาข้อมูลและสร้างน้อยกว่าหลายปี ดังนั้นหากจำเป็นต้องนำถ่านหินมาใช้จึงควรหันมาให้ความสนใจ และทำความเข้าใจเรื่องการใช้เทคโนโลยีถ่านหินสะอาด เพื่อจะได้ไม่สร้างปัญหาด้านมลพิษเหมือนในอดีตอีกต่อไป หากมีการจัดการที่ถูกต้อง และใช้เทคโนโลยีที่เหมาะสม