จากงานวิจัยของ McKinsey พบว่า Climate Tech หรือเทคโนโลยีที่ควบคุมการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศหากได้รับการพัฒนาอย่างเต็มที่ ก็จะช่วยลดการปล่อยมลพิษได้ประมาณ 60% ซึ่งจำเป็นต่อการรักษาเสถียรภาพของสภาพอากาศภายในปี 2050

ความท้าทายตามมาก็คือ เทคโนโลยีประเภทนี้ยังไม่พร้อมใช้งาน โดยเทคโนโลยี 25-30% ยังอยู่ระหว่างการทดสอบและไม่ถึงช่วงพัฒนาเต็มรูปแบบ ขณะที่เทคโนโลยีอีก 10-15% ยังอยู่ระหว่างช่วงวิจัยและพัฒนา

จึงทำให้นวัตกรรมการควบคุมสภาพภูมิอากาศอาจพัฒนาไม่ทันต่อความต้องการเปลี่ยนแปลงสภาพอากาศทั่วโลก รวมไปถึงเทคโนโลยีบางส่วนยังมีราคาสูง ก็จะชะลออุตสาหกรรมต่าง ๆ ในการลดปริมาณก๊าซคาร์บอนไปอีก ความไม่แน่นอนที่เกิดขึ้นทำให้เงินทุนมีจำกัด และขยายธุรกิจได้ไม่เต็มที่

อย่างไรก็ตาม ยังมีเหตุผลที่ทำให้การเปลี่ยนแปลงภูมิอากาศด้วยเทคโนโลยีมีความหวังอยู่บ้าง ในช่วงเวลา 10 ปีที่ผ่านมา ต้นทุนของโครงการพลังงานหมุนเวียนลดลง 90% เงินทุนสนับสนุนมีมากขึ้นเรื่อย ๆ ดังที่เห็นจากการประเมินมูลค่าหุ้นเทคโนโลยีสะอาดที่เพิ่มขึ้น บริษัทรายใหญ่เริ่มให้คำมั่นว่าจะลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนทั้งในส่วนการดำเนินงานและผลิตภัณฑ์ ทำให้ความต้องารเทคโนโลยีที่จะมาจัดการสภาพอากาศมีมากมาย ซึ่งจะช่วยขยายตลาดให้มีศักยภาพขนาดใหญ่และอาจดึงดูดเงินลงทุนได้ราว 1.5 ล้านล้านถึง 2 ล้านล้านดอลลาร์ภายในปี 2025 

ในการเข้าสู่ตลาด Climate Tech ทั้งสตาร์ทอัพและนักลงทุนจะต้องมีความเข้าใจโดยละเอียดถึงนวัตกรรมเทคโนโลยี ความต้องการของลูกค้า และสถานการณ์การใช้นโยบาย ในบทความนี้ Techsauce จะพามาดู 5 เทคโนโลยีที่น่าสนใจ รวมไปถึงอุปสรรคที่เกิดขึ้นหากต้องการนำเทคโนโลยีดังกล่าวมาใช้ในการขยายธุรกิจ

การเปลี่ยนรูปแบบการใช้พลังงานให้อยู่ในพลังงานไฟฟ้า (Electrification)

ในการลดปริมาณคาร์บอนเป็นศูนย์ได้นั้นต้องอาศัยการเปลี่ยนพลังงานของอาคาร เครื่องจักรอุตสาหกรรม และยานยนต์ที่เดิมขับเคลื่อนด้วยเชื้อเพลิงฟอสซิลให้กลายเป็นพลังงานไฟฟ้า หรือ พลังงานทางเลือกทั้งหมด เริ่มจากการเปลี่ยนแบตเตอรี่รถยนต์ให้กลายเป็น แบตเตอรี่ EV ระบบอาคารก่อสร้างที่ปล่อยก๊าซคาร์บอนต่ำ ไปจนถึงเตาเผาอุตสาหกรรมที่ใช้ไฟฟ้าเป็นหลัก

• แบตเตอรี่ EV ที่ดีกว่าเดิม หากต้องการให้ภาคขนส่งเปลี่ยนมาใช้พลังงานไฟฟ้าแทนพลังงานฟอสซิล จะต้องลดทุนของแบตเตอรี่ให้ได้ครึ่งหนึ่งของยานยนต์ EV หรือจะต้องต่ำกว่าราคาแบตเตอรี่ในปัจจุบันที่อยู่ที่ 100 ดอลลาร์ต่อกิโลวัตต์ ด้วยเหตุนี้ ผู้ผลิตแบตเตอรี่จำเป็นต้องปรับปรุงส่วนประกอบภายในเพื่อที่จะเพิ่มความหนาแน่นพลังงานและลดต้นทุน จะเห็นได้ว่าบริษัทต่าง ๆ เริ่มเปลี่ยนจากที่ผลิตด้วยลิเธียมเป็นหลัก มาผลิตแอโนดที่มีซิลิกอนสูงขึ้น รวมไปถึงเปลี่ยนสถานะการทำงานของแบตเตอรีลิเธียมจากของเหลวเป็นของแข็งเพื่อที่จะได้ความจุแบตเตอรี่สูงเป็นพิเศษอีกทั้งให้ความปลอดภัยมากกว่าเทคโนโลยีแบตเตอรี่ในปัจจุบัน

• ซอฟต์แวร์ควบคุมแบตเตอรี่ โปรแกรมควบคุมการใช้งานแบตเตอรี่จะช่วยชดเชยพลังงานที่ขาดแคลน รวมไปถึงย่นระยะเวลาการชาร์จให้สั้นลงได้ นอกจากนี้ซอฟต์แวร์ดังกล่าวช่วยยืดอายุการใช้แบตเตอรี่ให้สอดคล้องกับการใช้งานของรถ

• ระบบการจัดการพลังงานในอาคารที่มีประสิทธิภาพ การใช้พลังงานในอาคารมีส่วนในการปล่อยก๊าซคาร์บอนทั่วโลกประมาณ 7% ด้วยเหตุนี้ การนำพลังงานไฟฟ้ามาใช้ในอาคารก็จะช่วยให้ลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนได้ และช่วยให้ระบบภายในบริหารได้อย่างมีประสิทธิภาพด้วย ตัวอย่างเช่น การใช้ปั๊มความร้อนที่มีลักษณะเหมือนระบบปรับอากาศทั่วไปแทนการใช้หม้อไอน้ำและเตาเผาแบบเดิมเพื่อให้อาคารอบอุ่นนั้นช่วยลดการปล่อยคาร์บอนทั่วโลกได้ 3 กิกะตันต่อปี อีกทั้งมีประสิทธิภาพมากกว่าเตาเผาดั้งเดิมถึง 2.2 - 4.5 เท่า 

• การนำพลังงานไฟฟ้ามาใช้ในอุตสาหกรรม เมื่อราคาพลังงานหมุนเวียนและอุปกรณ์ไฟฟ้าลดลง บริษัทจากอุตสาหกรรมต่าง ๆ สามารถลดต้นทุนและลดปริมาณมลพิษได้โดยใช้พลังงานไฟฟ้าในการดำเนินงานหลัก 

การปฏิวัติเขียวในภาคเกษตรกรรม (Green Revolution) 

การทำเกษตรกรรมคิดเป็นสัดส่วน 20% จากการปล่อยก๊าซเรือนกระจกทั่วโลกทั้งหมด โดยก๊าซเรือนกระจกที่มีบทบาทมากที่สุดในการทำเกษตรกรรมคือก๊าซมีเทน ซึ่งเป็นก๊าซที่ส่งผลให้โลกร้อนมากกว่าก๊าซคาร์บอนหลายเท่า 

การลดการปล่อยก๊าซมีเทนจากการเกษตรจะต้องอาศัยการเปลี่ยนแปลงครั้งใหญ่ในวิถีการทำฟาร์มในสังคม การบริโภค การจัดการวัตถุดิบและขยะ และ การเก็บผลผลิต ในส่วนนี้จะเปลี่ยนแปลงได้โดยใช้เทคโนโลยีจัดการสภาพอากาศอย่าง Climate Technologies 

สิ่งที่ยากที่สุดคือ จะทำอย่างไรให้เทคโนโลยีดังกล่าวสามารถใช้กับคนในแวดวงการเกษตรได้ทั้งหมดกว่า 2 พันล้านคน และสามารถนำไปแก้ไขปัญหาไม่ให้โลกร้อนขึ้น 1.5 องศาเซลเซียส ซึ่งจะต้องลดต้นทุน ใช้โปรแกรมช่วยเหลือ และปรับปรุงโครงสร้างพื้นฐาน การพัฒนาครั้งนี้จึงเทียบเท่าได้กับการปฏิวัติเขียว (green revolution) ครั้งใหม่เลยทีเดียว และนี่จะเป็นเทคโนโลยีที่จะช่วยให้กิจกรรมทางการเกษตรลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกได้

• อุปกรณ์ทางการเกษตรที่ปล่อยก๊าซเรือนกระจกเป็นศูนย์ 

การลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกในปริมาณมากนั้นทำได้โดยเปลี่ยนอุปกรณ์และเครื่องจักรที่ใช้เชื้อเพลิงฟอสซิลแบบดั้งเดิม เช่น รถแทร็กเตอร์ รถเก็บเกี่ยว เครื่องทำแห้ง ไปเป็นอุปกรณ์ที่ปล่อยมลพิษเป็นศูนย์ ซึ่งจะเพิ่มศักยภาพของเศรษฐกิจได้อย่างชัดเจน ดังกรณีที่การติดตั้งอุปกรณ์ปล่อยมลพิษเป็นศูนย์นั้นจะช่วยประหยัดต้นทุนถึง 229 ดอลลาร์ต่อตัน เมื่อเทียบกับการใช้อุปกรณ์ที่ปล่อยก๊าซคาร์บอน 

อย่างไรก็ตาม การใช้อุปกรณ์และเครื่องจักรในฟาร์มที่ปล่อยมลพิษเป็นศูนย์นั้นยังน้อยกว่ายานยนต์ไฟฟ้ามาก ส่วนใหญ่ยังอยู่ในขั้นตอนของการนำอุปกรณ์ดังกล่าวทดสอบตลาด หากได้ลดต้นทุนและมีการสนับสนุนเงินทุนอุปกรณ์ดังกล่าวก็อาจจะเร่งการใช้งานได้อย่างแพร่หลาย 

• เนื้อสัตว์ทำมาจากพืช

กระบวนการย่อยอาหารของโค แกะ และสัตว์เคี้ยวเอื้องนั้น คิดเป็นหนึ่งในสาม หรือสี่ ของปริมาณการปล่อยก๊าซมีเทนทั่วโลก ในการที่จะลดปริมาณก๊าซมีเทนนั้น ผู้บริโภคอาจจะต้องเปลี่ยนอาหารที่กิน

โดยอาหารทางเลือกที่มีสารอาหารเทียบเท่ากับเนื้อสัตว์และผลิตภัณฑ์จากนม และมีราคาที่คุ้มค่าก็คือ โปรตีนจากพืช เช่น พืชตระกูลถั่ว และพืชฝักจำพวกถั่ว ซึ่งกระบวนการผลิตนั้นจะต้องใช้ที่ดินมากขึ้น และใช้วิธีการปลูกที่หลากหลาย 

ผู้ผลิตเนื้อทางเลือกที่ได้รับความนิยมในขณะนี้ได้แก่ Beyond Meat และ Impossible Food 

นอกจากเนื้อสัตว์ที่ทำจากพืช ยังมีตัวเลือกโปรตีนอีกรูปแบบหนึ่งนั่นก็คือ เนื้อสัตว์ที่เกิดจากการเพาะเนื้อเยื่อจากเซลล์สัตว์ในห้องทดลอง หรือ Cultivated Meats ซึ่งก็มีความก้าวหน้ามากเช่นกัน การวิจัยของ McKinsey ชี้ให้เห็นว่าอุตสาหกรรมอาหารที่ทำมาจากพืชอาจมีมูลค่าสูงถึง 25,000 ล้านดอลลาร์ภายในปี 2030

• สารยับยั้งการปล่อยก๊าซมีเทน

บริษัทต่าง ๆ อยู่ระหว่างพัฒนาผลิตภัณฑ์สารใช้เสริมในอาหารสัตว์ และสารทดแทนอาหารสัตว์ที่จะช่วยยับยั้งการผลิตก๊าซมีเทนได้ 

จากการทดลองแสดงให้เห็นว่าสารตั้งต้นอย่าง Propionate ซึ่งเป็นกรดอิสระหรือเกลือของเช่นโซเดียมอะคริเลต หรือโซเดียมฟูมาเรต ได้รับการพิสูจน์แล้วว่าสามารถยับยั้งการปล่อยก๊าซมีเทนจากโคได้โดยไม่ส่งผลกระทบตอ่การเจริญเติบโตของสัตว์ โดยสารดังกล่าวได้เข้าสู่กระบวนการอนุมัติของสหภาพยุโรปแล้ว

• การแปรรูปปุ๋ยคอกแบบไม่ใช้ออกซิเจน 

การแปรรูปมูลสัตว์ให้เป็นปุ๋ยแบบไม่ใช้ออกซิเจนจะช่วยลดการปล่อยมลพิษและยังผลิตก๊าซชีวภาพ สามารถนำมาใช้ในฟาร์ม ขายเพื่อเป็นพลังงานให้กับกริดไฟฟ้า หรือนำมาผลิต ไฮโดรเจนทองคำ (gold hydrogen) 

ขณะนี้ได้มีการนำกระบวนการแปรรูปดังกล่าวมาควบคุมกลิ่นและเชื้อโรคที่เกิดขึ้น โดยบริษัทต่าง ๆ ให้ความร่วมมือกับแหล่งการเกษตรและที่ดินเพื่อผลิตก๊าซชีวภาพแบบอัดกระป๋อง เป็นเชื้อเพลิงสำหรับการขนส่งภายใต้มาตรฐานเชื้อเพลิงคาร์บอกต่ำของรัฐแคลิฟอร์เนีย

• วิศวกรรมชีวภาพ

วิศวกรรมชีวภาพจะช่วยเพิ่มผลผลิตทางการเกษตรและกำจัดคาร์บอน ลดการปล่อยมลพิษ เทคโนโลยีที่อาจใช้ได้จริงในอนาคตได้แก่ การแก้ไขยีนพืชให้ต้านทานโรคได้ และการจัดการไมโครไบโอมในดิน 

การสร้างโครงข่ายสำรองไฟฟ้าใหม่เพื่อส่งมอบพลังงานสะอาด 

โครงข่ายไฟฟ้าแบบดั้งเดิมเกือบทุกแห่งพบว่าไม่มีประสิทธิภาพ อีกทั้งใช้คาร์บอนในปริมาณมาก ยิ่งไปกว่านั้นไม่มีโครงข่ายไหนเลยที่รับมือกับความต้องการไฟฟ้าที่จะเพิ่มขึ้นสองเท่าภายในปี 2050

การทำให้โครงข่ายไฟฟ้าปลอดคาร์บอนและพร้อมต่อความต้องการจะต้องพัฒนาตามหลักการ 3 ประการ ได้แก่

1. เร่งติดตั้งโครงข่ายไฟฟ้าที่มีกำลังการผลิตพลังงานหมุนเวียนสูงขึ้น เพื่อให้บรรลุเป้าหมายไม่ให้โลกร้อนขึ้น 1.5 องศาเซลเซียส คาดการณ์ว่าอัตราการติดตั้งโครงข่ายไฟฟ้าทั่วโลกจะต้องเพิ่มจากเดิม 3 กิกะวัตต์ต่อสัปดาห์ เป็น 15-18 กิกะวัตต์

2. เพิ่มความสามารถการจัดเก็บพลังงาน เพื่อป้องกันไม่ให้พลังงานแสงอาทิตย์และพลังงานลมขาดความต่อเนื่อง (intermittency) 

3. ยกระดับการกระจายไฟฟ้าให้สามารถกระจายไฟฟ้ารองรับทั้งระบบกักเก็บไฟฟ้าทั้ง front-of-the-meter และ behind-of-the-meter

เทคโนโลยีที่จะนำไปสู่โครงข่ายไฟฟ้าที่ปล่อยคาร์บอนเป็นศูนย์นั้นมีดังต่อไปนี้

• เทคโนโลยีการจัดเก็บพลังงานระยะยาว แม้ว่าต้นทุนพลังงานแสงอาทิตย์และพลังงานลมจะลดลงแล้ว แต่เป็นพลังงานที่ให้ปริมาณไฟฟ้าที่ไม่แน่นอนและไม่ต่อเนื่อง จึงไม่สามารถนำมาเป็นพลังงานหลักได้ ด้วยเหตุนี้ วิธีแก้ปัญหาคือการจัดเก็บพลังงานระยะยาว โดยโครงข่ายไฟฟ้าดังกล่าวจะสามารถจัดเก็บพลังงานให้เพียงพอต่อการจ่ายไฟให้กับเครือข่ายเป็นเวลาสองสัปดาห์ขึ้นไป

มีเทคโนโลยีจัดเก็บเกิดขึ้นได้จริง ระบบไฟฟ้าจะมีการจัดการด้านอุปสงค์ที่แข็งแกร่ง มีการสำรองก๊าซทางเลือก ซึ่งจะสร้างแรงดึงดูดในตลาดไฟฟ้าได้เป็นอย่างดี บริษัทก็จะเริ่มนำไปใช้งานได้มากขึ้น

• ระบบการควบคุมขั้นสูง ปริมาณการใช้โครงข่ายไฟฟ้ามีแนวโน้มเฉลี่ยต่ำกว่า 50% เนื่องจากโครงข่ายไฟฟ้าสร้างขึ้นเพื่อรองรับช่วงเวลาที่มีความต้องการสูงสุด และประสิทธิภาพจะลดลงหากเผชิญความร้อนจัดและเย็นจัด ยิ่งไปกว่านั้น หากมีการนำระบบพลังงานหมุนเวียนและการจัดเก็บมาใช้กับโครงข่ายไฟฟ้าก็จะทำให้การทำงานมีความซับซ้อนยิ่งขึ้น ด้วยเหตุนี้จึงต้องมีเทคโนโลยีการควบคุมขั้นสูงมารองรับเพื่อให้การใช้งานโครงข่ายไฟฟ้าเป็นไปอย่างยืดหยุ่นและปลอดภัย เช่น หม้อแปลงไฟฟ้าแบบ solid state ตัวควบคุมกระแสไฟฟ้า AC ที่ยืดหยุ่นขั้นสูง ควบคุมการไหลเวียนของไฟฟ้าในโครงข่ายได้ดี 

• ซอฟต์แวร์และการสื่อสาร โครงข่ายไฟฟ้าสมัยใหม่จะต้องอาศัยระบบการสื่อสารที่มีความเร็วสูง เพื่อที่รักษาสมดุลการกระจายไฟฟ้าระหว่างเครือข่าย โดยซอฟต์แวร์จะทำหน้าที่รักษาสมดุลของโครงข่ายไฟฟ้าหากมีกำลังสำรองหมุนเวียนน้อยลง และเครื่องมือตรวจสอบสภาพและตามหาข้อผิดพลาด ซอฟต์แวร์การจัดการพลังงานแบบกระจายก็จะช่วยประสานเครื่องมือทั้งหมดเหล่านี้ได้ และการส่งต่อข้อมูลภายในโครงข่ายไฟฟ้าก็จะได้รับการป้องกันความปลอดภัยทางไซเบอร์ที่ดีขึ้น

• การนำพลังงานไฟฟ้าจากยานยนต์กลับสู่ระบบไฟฟ้า (V2G) หลังจากผู้คนส่วนใหญ่หันมาใช้ยานยนต์ไฟฟ้า (EV) พลังงานที่ได้จากแบตเตอรี่ EV สามารถป้อนกลับเข้าไปในระบบไฟฟ้า กรณีที่ยานพาหนะไม่ได้ใช้งาน โดยการป้อนกลับดังกล่าวจะช่วงสร้างสมดุลและรักษาเสถียรภาพของระบบไฟฟ้าได้ดีขึ้น

เทคโนโลยีที่จะช่วยให้เปลี่ยนพลังงานแบตเตอรี่กลับคืนสู่พลังงานไฟฟ้าได้ เช่น อุปกรณ์อินเวอร์เตอร์ที่ติดตั้งบนหลังคาพลังงานแสงอาทิตย์ แบตเตอรี่ติดกับผนัง แบตเตอรี่ EV เป็นต้น

• พลังงานนิวเคลียร์รุ่นถัดไป แต่ก่อนพลังงานนิวเคลียร์มักมีภาพจำที่ไม่ดีเท่าไรนัก เช่น ต้นทุนการผลิตที่สูงเกินจริง ความกลัวพลังงานนิวเคลียร์ว่าอาจส่งผลกระทบต่อชีวิตในช่วงสงครามเย็น และความกังวลการรั่วไหลของพลังงานนิวเคลียร์ในโรงงานฟุกุชิมะ ประเทศญี่ปุ่น อย่างไรก็ตาม ตอนนี้เริ่มมีการผลักดันใช้พลังงานนิวเคลียร์ในฐานะพลังงานที่ปราศจากการปล่อยก๊าซคาร์บอน โดยเทคโนโลยีที่พัฒนาขึ้นร่วมกับพลังงานนิวเคลียร์รุ่นต่อไปได้รวมไปถึง เครื่องปฏิกรณ์ที่ระบายความร้อนด้วยโซเดียม และเกลือหลอมเหลว และเครื่องปฏิกรณ์ที่ระบายความร้อนด้วยฮีเลียมที่เรียกว่า “GenIV” โดยธุรกิจต่าง ๆ เริ่มผลักดันเทคโนโลยีดังกล่าวให้มีต้นทุนต่ำ และมีโครงการสนับสนุนจากภาครัฐเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง

• วัสดุที่มีประสิทธิภาพสูง ความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์ได้ผลักดันให้มีการผลิตวัสดุสำหรับรองรับการใช้พลังงานสะอาดได้หลากหลายวิธี เช่น โซลาร์เซลล์ที่ทำมาจากวัสดุผสมระหว่างตะกั่วหรือดีบุกกับเฮไลด์ ซึ่งช่วยดูดซับกักเก็บและเปลี่ยนพลังงาน เป็นคริสตัลชนิดพิเศษที่ให้ประสิทธิภาพเหนือกว่าสารซิลิกอนที่ใช้ในโซลาร์เซลล์ทั่วไป 

ขยายขอบเขตการใช้งานก๊าซไฮโดรเจน

ไฮโดรเจนมีบทบาทสำคัญในการกำจัดคาร์บอนจากเชื้อเพลิงฟอสซิลจนเหลือศูนย์  เพราะเป็นตัวกลางที่ลำเลียงพลังงานสะอาด หรือส่วนผสมเชื้อเพลิง ไปใช้งานในสถานการณ์ต่าง ๆ ได้มากมาย ด้วยคุณสมบัติของไฮโดรเจนที่มีความหนาแน่นของพลังงานสูง และมีการเผาไหม้เชื้อเพลิงเป็นศูนย์ ทำให้ไฮโดรเจนช่วยลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกได้ถึง 30% โดยเฉพาะในอุตสาหกรรมต่าง ๆ เช่น การบินและการขนส่ง อุตสาหกรรม อาคาร และการขนส่งภาคพื้นถนน 

อย่างไรก็ตาม ยังคงต้องใช้เวลานานจนกว่าจะใช้งานไฮโดรเจนได้เต็มศักยภาพ และจะต้องสร้างโครงสร้างพื้นฐานและสิ่งอำนวยความสะดวกเพื่อจัดเก็บไฮโดรเจน ซึ่งเทคโนโลยีที่เกี่ยวข้องกับการใช้งานไฮโดรเจนมีดังนี้

• เทคโนโลยีการผลิตไฮโดรเจนปลอดคาร์บอนต้นทุนต่ำ หากไฮโดรเจนมีต้นทุนการผลิตน้อยกว่า 2 ดอลลาร์ต่อกิโลกรัมในสหภาพยุโรป หรือ 1 ดอลลาร์ต่อกิโลกรัมในสหรัฐฯ ภายในปี 2030 ก็จะส่งผลให้มีการใช้งานแพร่หลายมากขึ้น ซึ่งกระบวนการผลิตที่จะส่งผลให้ไฮโดรเจนเกิดต้นทุนต่ำได้นั้นก็คืออิเล็กโทรลิซิส (Electrolysis) กระบวนการแยกอะตอมของน้ำที่ทำโดยการผ่านกระแสไฟฟ้ากระแสตรงในน้ำ ผลที่ได้ก็จะเป็นแก๊สออกซิเจนและไฮโดรเจน หากกระบวนการดังกล่าวสามารถดำเนินการได้ผ่านพลังงานไฟฟ้าหมุนเวียน ผลลัพธ์ที่ได้คือ “ไฮโดรเจนสีเขียว” ที่ปราศจากคาร์บอน ทั้งนี้ ค่าใช้จ่ายของกระบวนการอิเล็กโทรลิซิสจะลดลง 60-80 เปอร์เซ็นในอีก 10 ปีข้างหน้า

• เชื้อเพลิงสำหรับการขนส่งทางถนน ความหนาแน่นของพลังงานไฮโดรเจนที่สูงขึ้นก็จะช่วยให้รถยนต์ไฟฟ้าที่ใช้เซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจน (FCEV) รองรับการขนส่งทางไกลได้ ในกรณีที่ต้องการให้มีการใช้อย่างแพร่หลาย เชื้อเพลิงจะต้องมีราคาที่ถูกลง และมีการสร้างสถานีเติมน้ำมันมากขึ้น

• การผลิตแอมโมเนีย แอมโมเนียที่ทำมาจากไฮโดรเจนปลอดคาร์บอน จะกลายเป็นเชื้อเพลิงอย่างดีที่ลำเลียงไฮโดรเจนบริสุทธิ์ในปริมาณที่มากขึ้น และสามารถนำกลับไปแปรสภาพเป็นไฮโดรเจนเหลวที่มีความปลอดภัยสูง นำไปใช้กับเชื้อเพลิงสำหรับรถยนต์ต่อไปได้

• การผลิตเหล็ก อุตสาหกรรมเหล็กเป็นหนึ่งในผู้ปล่อยก๊าซเรือนกระจกที่ใหญ่ที่สุด โดยปล่อยมลพิษคิดเป็นสัดส่วน 7-9% จากการปล่อยมลพิษทั่วโลก เพราะเตาหลอมเหล็กแบบดั้งเดิมที่ใช้ออกซิเจนนั้นปล่อยคาร์บอนประมาณ 1.8 ตันต่อน้ำหนักเหล็ก 1 ตัน การใช้ไฮโดรเจนสีเขียวเป็นก๊าซสำหรับเตาหลอมเหล็กจะนำไปสู่การผลิตเหล็กแบบปราศจากคาร์บอนได้

• เชื้อเพลิงการบิน อุตสาหกรรมการบินอยู่ระหว่างการฟื้นตัวจากโควิด-19 และคาดการณ์ว่าการเดินทางโดยเครื่องบินจะปล่อยก๊าซเรือนกระจก 3% จากการปล่อยมลพิษทั่วโลก โดยทางเลือกที่จะมาแก้ไขปัญหาดังกล่าวคือ เชื้อเพลิงการบินที่ทำมาจากพลังงานหมุนเวียนอย่างไฮโดรเจน

การพัฒนาเทคโนโลยีการดักจับ การใช้ประโยชน์ และการกักเก็บคาร์บอน (CCUS)

เทคโนโลยีการดักจับ การใช้ประโยชน์ และการกักเก็บคาร์บอน (CCUS) หรือการปล่อยคาร์บอนที่เป็นลบ เป็นวิธีกำจัดคาร์บอนไดออกไซด์ สำหรับอุตสาหกรรมที่ขจัดคาร์บอนได้ยาก ปัจจุบันเทคโนโลยี CCUS มีส่วนช่วยอุตสาหกรรมการผลิตพลังงานได้ในหลายแง่มุม

• เทคโนโลยีดักจับคาร์บอนก่อนและหลังการเผาไหม้ เทคโนโลยีดักจับคาร์บอนก่อนเผาไหม้อย่างหัวเชื้อเพลิงที่ทำจากก๊าซออกซิเจน (oxyfuel) เป็นวิธีหนึ่งที่ช่วยดักจับคาร์บอนจากแหล่งกำเนิดพลังงาน ได้ในราคาที่ไม่สูงมากนัก ในส่วนของการพัฒนาเทคโนโลยีดักจับคาร์บอนหลังเผาไหม้อย่าง สูตรตัวทำละลาย ตัวดูดสับ และเมมเบรน จะช่วยลดต้นทุนในการดักจับคาร์บอนได้ 

• เทคโนโลยีดูดอากาศโดยตรง (Direct Air Capture) เป็นเทคโนโลยีดักจับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในอากาศโดยตรง ซึ่งเป็นเรื่องที่ท้าทายเพราะปริมาณก๊าซคาร์บอนในสภาพอากาศคิดเป็นสัดส่วน 0.04% เท่านั้น ด้วยวิธี DAC จะเป็นการปล่อยคาร์บอนติดลบเพื่อไปทำปฏิกิริยาในอากาศ เพื่อระงับไม่ให้อุณหภูมิโลกสูงขึ้น 1.5 องศาเซลเซียส 

• พลังงานชีวภาพที่มีการดักจับและกักเก็บคาร์บอน (BECCS) นวัตกรรมที่ดักก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในอากาศแล้วนำไปฝังลึกลงดิน นวัตกรรมดังกล่าวขับเคลื่อนโดยเชื้อเพลิงชีวมวลที่แปลงมาจากพืช การเพิ่มนวัตกรรม BECCS ในโรงงานพลังงานชีวภาพ จะทำให้สามารถปล่อยก๊าซเรือนกระจกเป็นลบ โดยสารชีวมวลจะดักจับคาร์บอน และเมื่อเชื้อเพลิงชีวมวลถูกเผาไหม้ เทคโนโลยี CCS จะป้องกันไม่ให้คาร์บอนเข้าสู่ชั้นบรรยากาศ

• ไบโอชาร์ ถ่านไบโอชาร์เป็นวัสดุที่คล้ายคลึงกับถ่าน เกิดจากการแปรรูปชีวมวลของเสีย เช่น เศษซากพืช การเพิ่มถ่านไบโอชาร์ลงในดินจะช่วยปรับปรุงคุณภาพดินและผลผลิตทางการเกษตร รวมไปถึงกักเก็บคาร์บอนไดออกไซต์เกือบ 2 กิกะตันต่อปีภายในปี 2050

• คอนกรีตกักเก็บก๊าซคาร์บอน สารที่ใช้สร้างถนนคอนกรีตมีส่วนประกอบหลัก 2 ส่วน คือ ซีเมนต์ เสมือนกาวที่ยึดคอนกรีตเข้าไว้ด้วยกัน และมวลรวมอย่างทรายหรือหินบด โดยทั้งสองส่วนประกอบมีส่วนปล่อยก๊าซเรือนกระจกในปริมาณมาก ด้วยเหตุนี้บริษัทจึงพัฒนาเทคโนโลยีเพิ่มก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์เป็นส่วนประกอบในซีเมนต์เพื่อที่ลดการปล่อยก๊าซคาร์บอน และทำให้ซีเมนต์มีความแข็งแกร่งขึ้น กระบวนการที่เกิดขึ้นครั้งนี้จะดักจับคาร์บอนที่มาจากของเสียที่เกิดขึ้นจากผลิตภัณฑ์ เช่น ขี้เถ้า ตะกรันเหล็ก และซีเมนต์ที่ผ่านการผลิตมาแล้ว 

เทคโนโลยีที่จัดการสภาพภูมิอากาศเหล่านี้จะช่วยให้เกิดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกเป็นศูนย์ได้ (Net Zero) และสร้างผลตอบแทนที่เติบโตสำหรับอุตสาหกรรมและภูมิภาคต่าง ๆ ในปัจจุบัน เทคโนโลยีก็แสดงให้เห็นประสิทธิภาพพร้อมใช้งานเต็มที่ มีความต้องการจากตลาด และมีหน่วยงานรัฐคอยสนับสนุนด้านกฎหมาย ในการนำเทคโนโลยีทั้งหมดนี้ไปใช้ในเชิงพาณิชย์ได้อย่างแพร่หลายนั้นจะต้องอาศัยความร่วมมือระหว่างองค์กร สถาบันการเงิน และรัฐบาลในการลงทุนและโครงการวิจัยเพื่อบูรณาการเทคโนโลยีให้เข้ากับระบบเทคโนโลยีดั้งเดิมที่มีอยู่ แม้ว่าจะเกิดความท้าทายในการใช้งาน แต่ความคิดสร้างสรรค์ เงินทุน และความมุ่งมั่นจะใช้เทคโนโลยีในการแก้ไขปัญหาจะช่วยให้การพัฒนาเทคโนโลยีดังกล่าวใช้งานได้จริงในอนาคต