ต้นแบบรถยนต์ขับเคลื่อนด้วยพลังน้ำ (Water Energy System) ของ Genepax ญี่ปุ่น
ราคาเชื้อเพลิงที่ปรับตัวสูง ส่งผลให้ผู้ใช้ยานพาหนะหันไปหาพลังงานราคาถูก หรือถ้าจะให้ดี เปิดก๊อกเติมน้ำเปล่าแทนน้ำมันได้เลยยิ่งเจ๋งราคาเชื้อเพลิงที่ปรับตัวสูง ส่งผลให้ผู้ใช้ยานพาหนะหันไปหาพลังงานราคาถูก อย่างเช่น ก๊าซธรรมชาติและก๊าซหุงต้ม เป็นแหล่งพลังงานสำหรับเครื่องยนต์เป็นจำนวนมาก ขณะเดียวกัน เทคโนโลยีที่เรียกกันติดปากว่า “รถพลังน้ำ” หรือพูดให้ถูก คือ เชื้อเพลิงไฮโดรเจนถูกหยิบยกมาประชาสัมพันธ์กันอีกยก
ผลดีผลเสียต่อรถพลังน้ำเป็นอย่างไร รศ.วีระเชษฐ์ ขันเงิน อาจารย์ประจำคณะวิศวกรรมศาสตร์ สถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกล้าเจ้าคุณทหารลาดกระบัง มีข้อมูลช่วยผู้บริโภคตัดสินใจก่อนติดตั้ง
รศ.วีระเชษฐ์ อธิบายว่า การนำเชื้อเพลิงไฮโดรเจนไปขับเคลื่อนยานยนต์สามารถทำได้ 2 แบบ ได้แก่ ในรูปของก๊าซไฮโดรเจนและออกซิเจนผ่านเซลล์เชื้อเพลิงเมมเบรนแบบแลกเปลี่ยนโปรตอน (PEMFC) เปลี่ยนเป็นพลังงานไฟฟ้าใช้ขับเคลื่อนมอเตอร์ และมีผลพลอยได้เป็นน้ำ และความร้อน วิธีดังกล่าวทำให้ยานยนต์ปล่อยของเสียเป็น 0% ไร้มลพิษโดยสิ้นเชิง แต่ราคาของเมมเบรน ก็ถือว่ายังแพงเกินกว่าที่จะนำมาต่อยอดในเชิงพาณิชย์
อีกแบบหนึ่งที่กำลังเป็นกระแสอยู่ในปัจจุบัน คือ การนำไฮโดรเจนมาเสริมกับแหล่งพลังงานเดิม ไม่ว่าจะเป็นน้ำมันเบนซิน ดีเซล ก๊าซแอลพีจี หรือเอ็นจีวี ทำให้ได้พลังงานเพิ่มขึ้น ช่วยประหยัดการใช้น้ำมันหรือก๊าซได้
เขากล่าวว่า แนวคิดพื้นฐานของรถยนต์พลังงานน้ำ คือ กระบวนการแยกเอาไฮโดรเจนออกมาจากน้ำ สามารถโดยปรับเปลี่ยนโครงสร้างทางเคมีของน้ำจาก H2O มาเป็น H H O ไฮโดรเจนที่ถูกแยกออกมามีสภาพเป็นฝอยน้ำที่เรียกว่า ไฮดร็อกซี่ (Hydroxy)
“ไฮดร็อกซี่ถูกใช้มานานกว่า 50 ปีแล้วในภาคอุตสาหกรรม เพื่อช่วยให้การเผาไหม้ดีขึ้น และให้พลังงานสูง ทำให้หลายคนมองว่า เครื่องยนต์สันดาปภายในก็อาจนำไฮดร็อกซี่มาประยุกต์ใช้ เพื่อเสริมให้การเผาไหม้มีประสิทธิภาพมากขึ้นได้เช่นกัน” รศ.วีระเชษฐ์กล่าว
อย่างไรก็ตาม แม้ไฮโดรเจนให้พลังงานสูงเมื่อเทียบกับน้ำหนักแต่ก็ต้องการพื้นที่มาก ไฮโดรเจนเพียง 1 กิโลกรัม ต้องบรรจุลงในถังขนาด 12 ลูกบาศก์เมตร
“เราต้องกลับมาดูกันก่อนว่า อะไรที่จะเป็นอันตรายต่อเครื่องยนต์” อาจารย์ประจำภาควิชาวิศวกรรมไฟฟ้ากล่าว ก่อนเสริมตามมาว่า เครื่องยนต์ที่ใช้น้ำมัน และก๊าซ ถูกออกแบบมาให้ทนความร้อน ความดัน และการกัดกร่อนในระดับหนึ่ง แต่เมื่อต้องรับศึกหนักเพิ่มอีก 1 ตัว อาจจะเกิดผลเสีย ในระยะสั้น คือ เครื่องสึกหรอ และในระยะยาว ก็คือ อายุการใช้งานของเครื่องยนต์ลดลงนั่นเอง
นอกจากนี้ หากเพิ่มเชื้อเพลิงไฮโดรเจนเข้าไปช่วยเผาไหม้ และการเผาไหม้ไม่ดีอาจมีไฮโดรเจนตกค้างไปกัดกร่อนให้ท่อส่งเชื้อเพลิงเสียหาย หรือหากทิ้งไว้ ไฮโดรเจน ก็คือ น้ำชนิดหนึ่ง เมื่อมีน้ำเข้าไปอยู่ในแหล่งจ่ายพลังงาน หรือเครื่องยนต์จะสร้างความเสียหายให้กับยานพาหนะ
“แม้ไฮโดรเจนจะสามารถเผาไหม้ได้อย่างรวดเร็ว แต่ก็อาจเกิดการเผาไหม้ที่ไม่สมบูรณ์ได้ อาทิเช่น กรณีที่เราดับเครื่องทันที แต่ท่อส่งเชื้อเพลิงยังคงส่งไฮโดรเจนเข้ามาอยู่ ไฮโดรเจนก็จะค้างอยู่ในท่อ ทำให้กัดกร่อน และกลายเป็นสนิมได้”
นอกจากนี้ การสั่งจ่ายเชื้อเพลิงด้วยสมองกล หรือกล่องอีซียู ยังจำเป็นต้องพัฒนากล่องสมองกลพิเศษให้คำนวณ และสั่งการจ่ายเชื้อเพลิงไฮโดรเจนเข้าไปเสริมอย่างแม่นยำ และคงที่ เพื่อป้องกันน้ำเข้าไปปนในห้องเชื้อเพลิง ซึ่งถือว่าเป็นเรื่องที่อ่อนไหว และส่งผลให้เครื่องยนต์เสียสมรรถนะ
หากจะพัฒนาสู่เชิงพาณิชย์ ผู้เชี่ยวชาญด้านเครื่องยนต์เน้นว่า ผู้ประกอบการต้องคำนึงถึงความปลอดภัยเป็นอันดับแรก ที่สำคัญ ต้องมีความรู้เกี่ยวกับสมรรถนะของเครื่องยนต์แต่ละชนิดอย่างถ่องแท้ เพื่อคำนวณสัดส่วนของไฮโดรเจนและเชื้อเพลิงหลักได้อย่างถูกต้อง
“ระบบดังกล่าว สามารถลดค่าใช้จ่ายในส่วนของเชื้อเพลิงหลัก คือ น้ำมันหรือก๊าซ ได้จริง แต่ค่าใช้จ่ายที่อาจจะเป็นความเสี่ยง อาทิเช่น เครื่องยนต์เสียหาย ค่าความปลอดภัยที่ไม่อาจตีค่าได้ ก็เป็นสิ่งที่ต้องใช้ประกอบการพิจารณา” ผู้เชี่ยวชาญจากสถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกล้าเจ้าคุณทหารลาดกระบังให้ข้อคิด
แหล่งที่มาของข่าว หนังสือพิมพ์กรุงเทพธุรกิจ
