ถ่านหินคือเชื้อเพลิงที่มาพร้อมกับค่าใช้จ่ายทางสังคมสูงลิบ เปนแหล่งพลังงานที่ทั้งสกปรกและอันตรายที่สุดที่เรามี แต่ในอีกหลายแง่มุม ถ่านหิน ยังเปนเชื้อเพลิงราคาถูกที่สุดด้วย และเรายังต้องพึ่งพามันอยู่ คำถามข้อใหญ่ในทุกวันนี้จึงไม่ได้อยู่ที่ว่าถ่านหินจะมีวันเปนเชื้อเพลิง “สะอาด” ได้ หรือไม่ เพราะมันไม่สามารถเปนได้อยู่แล้วแต่อยู่ที่ว่าถ่านหินจะมีวันสะอาดพอหรือถึงระดับที่ไม่เพียงปองกันหายนะที่อาจเกิดกับท้องถิ่นแต่รวมถึงการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศของโลกขั้นรุนแรงอีกด้วย โรงไฟฟาเมาเทนเนียร์ของบริษัทอเมริกันอิเล็กทริกพาวเวอร์ หรือเออีพี (American Electric Power: AEP) ซึ่งตั้งอยู่ริมฝงแม่น้ำโอไฮโอ ในเมืองนิวเฮเวนรัฐเวสต์เวอร์จิเนียสวาปามถ่านหินจากเทือกเขาแอปพาเลเชียนเข้าไปมากกว่าชั่วโมงละ 450 ตัน เมื่อเข้าสู่โรงไฟฟาก้อนถ่านหินขนาดเท่าลูกกอล์ฟจะถูกบดเปนผงละเอียดราวกับแปงผัดหน้า แล้วเปาเข้าไปในเตาเผาของหม้อน้ำขนาดใหญ่ที่สุดใบหนึ่งของโลกกังหันพลังไอน้ำสามตัวของโรงไฟฟาแห่งนี้ผลิตกระแสไฟฟาตลอด24ชั่วโมงเพื่อจ่ายให้ลูกค้า 1.3 ล้านรายในเจ็ดรัฐ อย่างไรก็ตามลูกค้าเหล่านั้นรวมทั้งบริษัทเออีพีไม่ต้องจ่ายแม้แต่แดงเดียวสำหรับเอกสิทธิ์ในการพ่นก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์จากปล่องไอเสียสูง 305 เมตรของโรงไฟฟาเมาเทนเนียร์สู่ชั้นบรรยากาศปละ 6-7 ล้านตัน และนั่นคือปญหา คาร์บอนถูกปล่อยทิ้งอย่างไร้ขีดจำกัดเพราะตามโรงไฟฟาส่วนใหญ่แล้วการทำเช่นนั้นแทบไม่เสียค่าใช้จ่ายอะไรเลย และเพราะ กระทั่งปจจุบันก็ยังไม่มีกฎหมายใดในสหรัฐฯที่ห้ามกระทำเช่นนั้น แต่เมื่อป 2009 มีแนวโน้มว่าอาจมีกฎหมายออกมาในไม่ช้า กล่าวคือ ในฤดูร้อนปนั้นสภาผู้แทนราษฎรสหรัฐฯได้ผ่านร่างกฎหมายฉบับหนึ่ง เออีพีจึงตัดสินใจ เตรียมความพร้อมล่วงหน้า เดือนตุลาคมปนั้น โรงไฟฟาเมาเทนเนียร์เริ่มโครงการทดลองขั้นบุกเบิกใน การดักจับคาร์บอนโดยเออีพีเชื่อมต่อโรงงานเคมีแห่งหนึ่งเข้ากับด้านหลัง ของโรงไฟฟา โรงงานดังกล่าวทำให้ควันที่เมาเทนเนียร์ปล่อยออกมาราว ร้อยละ 1.5 มีอุณหภูมิลดลง แล้วจึงผันไปตามท่อผ่านสารละลายแอมโน เนียมคาร์บอเนต ซึ่งจะดูดซับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์เอาไว้ จากนั้นก๊าซ คาร์บอนไดออกไซด์จะถูกบีบอัดภายใต้แรงดันสูงมาก แล้วถูกฉีดลงไปเก็บไว้ในชั้นหินทรายที่มีรูพรุนลึกลงไปใต้ดินกว่า 1.5 กิโลเมตร ริมฝงแม่น้ำ โอไฮโอ ระบบดังกล่าวใช้ได้ผล ในช่วงสองปถัดมาเออีพีดักจับและกักเก็บคาร์บอนไดออกไซด์บริสุทธิ์ได้มากกว่า 37,000 ตัน แม้จะคิดเปนสัดส่วน เพียงร้อยละ0.25ของคาร์บอนไดออกไซด์ทั้งหมดที่โรงไฟฟาแห่งนี้ ปล่อยออกมา แต่นั่นเปนเพียงการทดลองเบื้องต้น เออีพีวางแผนจะขยาย ขนาดโครงการเพื่อดักจับคาร์บอนไดออกไซด์ให้ได้หนึ่งในสี่ของทั้งหมด หรือเท่ากับ 1.5 ล้านตันต่อปทว่าหลังจากวุฒิสภาคว่ำร่างกฎหมายว่าด้วยการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศที่ผ่านความเห็นชอบของสภาผู้แทนราษฎรแล้วคณะกรรมการกำกับควบคุมกิจการสาธารณูปโภคของรัฐเวอร์จิเนียจึงแจ้งกับเออีพีว่าทางบริษัทไม่สามารถผลักภาระค่าใช้จ่ายด้วยการเรียกเก็บเงินจากลูกค้าเปนค่าเทคโนโลยีซึ่งกฎหมายยังไม่บังคับว่าต้องมี เออีพียุติโครงการทดลองในฤดูใบไม้ผลิ ป 2011 โครงสร้างสลับซับซ้อนซึ่งมีทั้งท่อเครื่องสูบและแท็งก์กักเก็บถูกรื้อถอนออกไป แม้จะเปน โครงการขนาดเล็ก แต่ระบบของเมาเทนเนียร์ก็ถือเปนระบบแรกของโลกที่ดักจับและกักเก็บคาร์บอนไดออกไซด์จากโรงไฟฟาถ่านหินโดยตรง และดึงดูดผู้สนใจหลายร้อยคนจากทั่วโลกให้มาเยี่ยมชม การดักจับและกักเก็บคาร์บอนไดออกไซด์ไว้ใต้ดินในชั้นหินที่มีรูพรุนฟงดูเหมือนทางออกไฮเทคสุดฝนเฟองในสายตาของฝายที่เคลือบแคลงในประสิทธิผลของกระบวนการดังกล่าว แต่กระทรวงพลังงานสหรัฐฯ ทุ่มงบ ประมาณไปแล้วราว 6,500ล้านดอลลาร์สหรัฐในช่วงสามทศวรรษที่ผ่านมาเพื่อวิจัยและทดสอบเทคโนโลยีนี้ และเปนเวลากว่า 40ปมาแล้วที่ อุตสาหกรรมน้ำมันใช้วิธีฉีดก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่ถูกบีบอัดลงไปในบ่อ หรือแหล่งน้ำมันเก่าเพื่อดันให้น้ำมันที่ถูกกักอยู่ในหินลอยตัวขึ้นมา วิธีนี้ยังใช้กันในแถบที่ราบเกรตเพลนส์ของแคนาดาจนกลายเปนปฏิบัติการกักเก็บ คาร์บอนใต้ดินขนาดใหญ่ที่สุดแห่งหนึ่งของโลก นับตั้งแต่ป 2000 เปนต้นมา คาร์บอนไดออกไซด์กว่า 20 ล้านตันถูกดักจับจากโรงไฟฟาแห่งหนึ่งในรัฐนอร์ทดาโคตา ซึ่งเปลี่ยนถ่านหินให้กลายเปน ก๊าซธรรมชาติสังเคราะห์ แล้วส่งไปตามท่อยาว 320 กิโลเมตรขึ้นเหนือเข้าไปในรัฐซัสแคตเชวันของแคนาดา จากที่นั่นบริษัทปโตรเลียมสัญชาติแคนาดาชื่อเซโนวุสเอเนอร์จีจะอัดฉีดก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ลึกลงไปในแหล่งน้ำมันเวย์เบิร์นและไมเดล ซึ่งเปนแหล่งน้ำมันขนาดใหญ่ คาร์บอนได ออกไซด์ทุกๆ หนึ่งตันจะละลายน้ำมันออกมาจากชั้นหินที่กักเก็บได้ราวสอง ถึงสามบาร์เรล จากนั้น คาร์บอนไดออกไซด์จะถูกฉีดกลับลงไปอีกครั้งเพื่อกักเก็บไว้ในชั้นหินลึกลงไปเกือบ 1.5 กิโลเมตรใต้ชั้นเกลือและหินดินดานคาร์บอนไดออกไซด์จะถูกกักเก็บอยู่อย่างนั้นอีกนานเพียงใดแหล่งสะสมคาร์บอนไดออกไซด์ตามธรรมชาติบางแห่งคงสภาพอยู่อย่างนั้นมานาน หลายล้านปแล้ว แต่คาร์บอนไดออกไซด์ปริมาณมหาศาลที่ปลดปล่อยออก มาอย่างฉับพลันอาจเปนอันตรายร้ายแรงโดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อก๊าซนั้นสะสมอัดแน่นอยู่ภายในพื้นที่จำกัด จนถึงปจจุบันยังไม่มีรายงานการรั่วไหล ครั้งใหญ่ใดๆ เกิดขึ้นที่เวย์เบิร์นซึ่งอยู่ภายใต้การตรวจสอบขององค์การ พลังงานระหว่างประเทศ (International Energy Agency) นัก วิทยาศาสตร์ถือว่าความเสี่ยงที่จะเกิดการรั่วไหลขั้นรุนแรงถึงขั้นหายนะอยู่ ในระดับต่ำมาก พวกเขากังวลกับการรั่วไหลขนาดเล็กที่เกิดขึ้นต่อเนื่องยาวนานมากกว่า เพราะนั่นอาจทำให้วัตถุประสงค์ของปฏิบัติการทั้งหมดกลายเปนเรื่องไร้ ความหมาย มาร์ก โซแบ็ก และสตีเวน กอร์ลิก นักธรณีฟสิกส์จากมหาวิทยา ลัยสแตนฟอร์ด มองว่า การกักเก็บคาร์บอนเปน “กลยุทธ์ที่เสี่ยงและแพง มาก” แต่ถึงกระนั้นพวกเขาก็เห็นด้วยว่าคาร์บอนสามารถกักเก็บไว้ได้อย่างมีประสิทธิภาพในแหล่งกักเก็บบางแห่ง เช่นที่แหล่งก๊าซสไลปเนอร์ใน ทะเลเหนือ ซึ่งตลอด 17 ปที่ผ่านมาบริษัทน้ำมันสัญชาตินอร์เวย์ชื่อ สตา ตอยล์ ได้ฉีดคาร์บอนไดออกไซด์ราวปละหนึ่งล้านตันลงไปในชั้นหินทรายอุ้มน้ำเกลือลึกลงไปเกือบหนึ่งกิโลเมตรใต้พื้นทะเล นักวิจัยฝงยุโรปประเมินว่า แหล่งกักเก็บใต้ทะเลเหนือสามารถรองรับปริมาณการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ของโรงไฟฟาทั่วทวีปยุโรปใน ช่วงเวลาหนึ่งร้อยปไว้ได้ทั้งหมด ข้อมูลจากกระทรวงพลังงานสหรัฐฯ ชี้ไป ในทางเดียวกันว่า ใต้ทะเลสหรัฐฯ ก็มี “ชั้นหินอุ้มน้ำเกลือระดับลึก” ลักษณะ เดียวกัน ซึ่งสามารถรองรับปริมาณการปล่อยคาร์บอนไดออกไซด์จากโรงไฟฟาทั้งหมดในประเทศในช่วงเวลากว่าหนึ่งพันปได้ ในกรณีโรงไฟฟาถ่านหิน สถานการณ์แตกต่างออกไป คาร์บอนไดออกไซด์ เปนส่วนหนึ่งของก๊าซเสียสารพัดชนิดที่ผสมปนเปกันอยู่ในควันจากปล่องไอ เสีย และบริษัทไฟฟาก็ขาดแรงจูงใจทางการเงินที่จะดักจับไว้ บทเรียนที่เมาเทนเนียร์ได้รับคือ การดักจับ (capture) เปนขั้นตอนที่แพงที่สุดของ โครงการดักจับและกักเก็บใดๆ ก็ตาม โครงสร้างระบบดูดซับคาร์บอนไดออกไซด์ของเมาเทนเนียร์มีขนาดพอๆกับอาคารชุดสูงสิบชั้น และกินพื้นที่กว่า 30 ไร่ ซึ่งนั่นแค่เพื่อดักจับเศษเสี้ยว หนึ่งของคาร์บอนไดออกไซด์ทั้งหมดที่โรงงานปล่อยออกมา ขั้นตอนที่สิ้น เปลืองพลังงานอย่างยิ่งเหล่านี้ก่อให้เกิดสิ่งที่วิศวกรเรียกว่า “ภาระกาฝาก”ซึ่งอาจกินพลังงานถึงร้อยละ30 ของพลังงานทั้งหมดที่ผลิตได้จากโรงไฟฟาถ่านหินที่ดักจับคาร์บอนทั้งหมดของตนหนทางหนึ่งที่จะช่วยลดการสูญเสียแสนแพงนี้ลงได้ คือการแปรสภาพ ถ่านหินให้เปนก๊าซก่อนการเผาไหม้ การแปรสภาพเปนก๊าซ (gasification) ไม่เพียงทำให้การผลิตกระแสไฟฟามีประสิทธิภาพสูงขึ้น แต่ยังช่วยให้การแยกก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ทำได้ง่ายขึ้นและราคาถูกลง โรงไฟฟาแห่งใหม่ที่อยู่ระหว่างก่อสร้างในเคมเพอร์เคาน์ตี รัฐ มิสซิสซิปป ออกแบบโดยตั้งอยู่บนแนวคิดในการดักจับคาร์บอนและจะแปรสภาพถ่านหินที่ใช้ให้เปนก๊าซก่อน ส่วนโรงไฟฟาที่มีอยู่ในปจจุบันซึ่งออกแบบให้เผาไหม้ถ่านหินที่บดเปนผงต้องหันไปใช้วิธีอื่นแทนแนวคิดหนึ่งคือการเผาถ่านหินในออกซิเจนบริสุทธิ์ แทนการเผาในอากาศ วิธีการนี้จะก่อให้เกิดก๊าซเสียที่ซับซ้อนน้อยลงซึ่งจะช่วยให้แยกก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ออกมาได้ง่ายขึ้น.
เรื่อง มิเชลล์ ไนฮัส
posted from Bloggeroid
