ไฮโดรเจนเป็นองค์ประกอบที่มีมากที่สุดในจักรวาล บนโลกส่วนใหญ่พบในน้ำซึ่งสามารถสกัดได้ เมื่อใช้พลังงานหมุนเวียนเพื่อขับเคลื่อนกระบวนการนี้ ตามหลักการแล้วจะสามารถผลิตไฮโดรเจนได้โดยไม่มีการปล่อยก๊าซ ยุทธศาสตร์ไฮโดรเจนแห่งชาติของออสเตรเลียซึ่งเผยแพร่เมื่อเดือนพฤศจิกายนปีที่แล้ว ระบุว่าการส่งออกไฮโดรเจนเป็นโอกาสทางเศรษฐกิจที่สำคัญ ประเทศต่างๆ เช่น เยอรมนี ญี่ปุ่น และเกาหลีใต้ มีความต้องการพลังงานจำนวนมากและมีความมุ่งมั่นในการลดการปล่อยมลพิษ
แต่พวกเขามีโอกาสจำกัดในการพัฒนาทรัพยากรหมุนเวียน
ของตนเอง นี่เป็นโอกาสสำคัญสำหรับออสเตรเลียในการจัดส่งไฮโดรเจนไปทั่วโลก โครงการไฮโดรเจนในออสเตรเลียกำลังเร่งดำเนินการ ตัวอย่างเช่น รัฐบาลควีนส์แลนด์เพิ่งประกาศโครงการทดลองมูลค่า 4.2 ล้านดอลลาร์ออสเตรเลียเพื่อฉีดไฮโดรเจนเข้าไปในเครือข่ายก๊าซของแกลดสโตน
มีการเสนอโครงการที่คล้ายกันนี้สำหรับรัฐเซาท์ออสเตรเลียโดยได้รับการสนับสนุนจากรัฐบาลรัฐ A$4.9 ล้าน ในรัฐนิวเซาท์เวลส์ มี ข้อเสนอที่จะผสมไฮโดรเจนเข้ากับเครือข่ายก๊าซที่มีอยู่
แต่มีการพิจารณาเพียงเล็กน้อยถึงผลกระทบด้านสิ่งแวดล้อมที่เป็นไปได้ของไฮโดรเจนในฐานะแหล่งพลังงาน ในชั้นบรรยากาศ โอโซนและไอน้ำทำปฏิกิริยากับแสงแดดเพื่อผลิตสิ่งที่เรียกว่าอนุมูลไฮดรอกซิล
สารออกซิแดนท์ที่ทรงพลังเหล่านี้ทำปฏิกิริยาและช่วยกำจัดสารเคมีอื่นๆที่ปล่อยสู่ชั้นบรรยากาศผ่านกระบวนการทางธรรมชาติและของมนุษย์ เช่น การเผาไหม้เชื้อเพลิงฟอสซิล หนึ่งในสารเคมีเหล่านี้คือ มีเทน ซึ่งเป็นก๊าซเรือนกระจก ที่มี ศักยภาพ สูง
ประเด็นสำคัญ: การปล่อยก๊าซมีเทน – ก๊าซเรือนกระจกที่มีศักยภาพมากกว่าก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ – กำลังเพิ่มขึ้นอย่างเป็นอันตราย
แต่ไฮโดรเจนยังทำปฏิกิริยากับอนุมูลไฮดรอก ซิล และทำให้ความเข้มข้นลดลง ไฮโดรเจนที่รั่วไหลสู่ชั้นบรรยากาศ เช่น ระหว่างการผลิต การขนส่ง หรือ ณ จุดใช้งาน อาจทำให้เกิดปฏิกิริยานี้ได้ สิ่งนี้จะลดจำนวนของอนุมูลไฮดรอกซิลสำหรับหน้าที่ทำความสะอาดที่สำคัญของพวกมัน
มีการตรวจสอบความเข้มข้นของไฮโดรเจนในชั้นบรรยากาศทั่วโลก
โดยรวมแล้ว ข้อมูลแสดงการเพิ่มขึ้นเมื่อเวลาผ่านไป ซึ่งรวมถึงในไอร์แลนด์และที่Cape Grimทางตะวันตกเฉียงเหนือของรัฐแทสเมเนีย ซึ่งความเข้มข้นของไฮโดรเจนเพิ่มขึ้นประมาณ 4% ในช่วง 25 ปีที่ผ่านมา
ด้วยความเข้าใจในปัจจุบันของเราเกี่ยวกับวัฏจักรไฮโดรเจน จึงไม่สามารถบอกได้ว่าเหตุใดสิ่งนี้จึงเกิดขึ้น นี่คือความท้าทาย: การปรับปรุงความเข้าใจเพื่อให้เราสามารถคาดการณ์ผลกระทบของการรั่วไหลของไฮโดรเจนและตัดสินใจว่าอัตราการรั่วไหลที่ยอมรับได้จะเป็นอย่างไร
จากสิ่งที่เรารู้ไฮโดรเจนอาจเพิ่มภาวะโลกร้อนได้ถึง 20-30% ของก๊าซมีเทนหากรั่วไหลสู่ชั้นบรรยากาศ
เพิ่มเติม: การกำหนดราคาคาร์บอนได้ผล: การศึกษาที่ใหญ่ที่สุดเท่าที่เคยมีมาทำให้ไม่ต้องสงสัยเลย
ความเข้าใจของเราจนถึงตอนนี้บ่งชี้ว่าหากระบบเศรษฐกิจไฮโดรเจนเข้ามาแทนที่ระบบพลังงานเชื้อเพลิงฟอสซิลและมีอัตราการรั่วไหลที่ 1% ผลกระทบต่อสภาพอากาศจะเท่ากับ 0.6% ของระบบเชื้อเพลิงฟอสซิล
แต่เราจำเป็นต้องเข้าใจวัฏจักรไฮโดรเจนให้ดียิ่งขึ้น เช่น พื้นผิวโลกดูดซับไฮโดรเจนอย่างไร ในขณะเดียวกัน เราต้องพยายามลดการรั่วไหลของไฮโดรเจนในการผลิต การจัดเก็บ และการใช้งานให้น้อยที่สุด
บทเรียนจากมีเทน
ความมุ่งมั่นต่อเศรษฐกิจไฮโดรเจนต้องหลีกเลี่ยงหลุมพรางที่มาพร้อมกับการขยายตัวของระบบเศรษฐกิจก๊าซธรรมชาติ
งานวิจัยที่ตีพิมพ์ในปีนี้พบว่าการปล่อยก๊าซมีเทนจากฟอสซิลที่เพิ่มขึ้นของเรานั้นสูงกว่าประมาณ 25% ถึง 40% มากกว่าที่ประเมินไว้ก่อนหน้านี้
งานวิจัยอื่น ๆแสดงให้เห็นว่าการปล่อยก๊าซมีเทนเพิ่มขึ้นเกือบ 10% จากปี 2543-2549 จนถึงปีล่าสุดของการศึกษา 2560
ในทางตรงกันข้าม การปล่อยก๊าซไฮโดรเจนส่วนใหญ่มักจะเกิดขึ้นระหว่างการจำหน่ายและการใช้งานปลายทางผ่านอุปกรณ์ท่อที่ผิดพลาด เนื่องจากไม่มีการทำเหมืองในระบบเศรษฐกิจไฮโดรเจน
เป็นไปได้ว่าการปล่อยไฮโดรเจนจากระบบร่างแหและการกระจายจะต่ำ แต่การระบุว่าสิ่งนี้ควรต่ำเพียงใด และแนวทางด้านวิศวกรรมใดที่เหมาะสม ควรเป็นส่วนหนึ่งของกระบวนการพัฒนา
อนาคตของพลังงานจากไฮโดรเจนอาจเป็นทางเลือกที่น่าสนใจในการแสวงหาเศรษฐกิจคาร์บอนเป็นศูนย์ แต่ทุกแง่มุมของตัวเลือกไฮโดรเจนควรได้รับการพิจารณาแบบองค์รวมและการประเมินตามหลักฐาน
สิ่งนี้จะช่วยให้มั่นใจได้ว่าการเปลี่ยนไปสู่เศรษฐกิจไฮโดรเจนจะก่อให้เกิดประโยชน์ต่อสภาพอากาศมากกว่าระบบพลังงานที่ใช้เชื้อเพลิงฟอสซิล
