เทคโนโลยีเรือบินช่วยลดการปล่อยคาร์บอนของอุตสาหกรรมขนส่งสินค้าทางเรือ

ไพโอเนียร์แห่งเบลฟาสต์ (Pioneer of Belfast) ร่อนเหนือน้ำอย่างเงียบเชียบและราบเรียบ แทบไม่ทิ้งรอยคลื่นไว้เบื้องหลังเลย

“แม้ท่ามกลางคลื่นลูกใหญ่และลมพัดแรง เราเห็นถึงข้อดีของการบินเหนือคลื่นได้” แคทรินา ธอมป์สัน ผู้อำนวยการโครงการของบริษัทอาร์ทิมิส เทคโนโลยีส์ (Artemis Technologies) กล่าว

เรือไพโอเนียร์ ซึ่งได้รับการพัฒนาโดยอาร์ทิมิส เทคโนโลยีส์ เป็นเรือที่ใช้ในการทำงานที่ใช้แผ่นปีกใต้น้ำและไฟฟ้าลำแรกของโลกที่มีการนำเข้ามาซื้อขายในตลาด

แผ่นปีกใต้น้ำ เป็นโครงสร้างที่คล้ายปีกอยู่ใต้เรือ ช่วยยกลำเรือขึ้นสู่ผิวน้ำซึ่งช่วยให้ลดการถ่วงลงได้มาก

นอกจากนี้ยังใช้เครื่องยนต์ไฟฟ้า โดยอาร์ทิมิสบอกว่า เรือนี้ลดค่าใช้จ่ายด้านเชื้อเพลิงลงได้ 90% และไม่ปล่อยมลพิษเลย

“มันเป็นเทคโนโลยีที่ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงขึ้น” ดร.ธอมป์สัน

ดร.ธอมป์สัน เติบโตในเมืองเซเลอร์ทาวน์ ของเบลฟาสต์ ในช่วงอุตสาหกรรมหนักกำลังคึกคัก เธอใช้ชีวิตช่วงวัยเด็กกับการเล่นที่ท่าเรือ ขณะที่พ่อแม่ของเธอทำงานอยู่บนเรือ

เธอออกจากเบลฟาสต์ไปเป็นวิศวกรการบิน ออกแบบเครื่องบินให้กับโรลส์-รอยซ์ (Rolls-Royce) และบอมบาร์ดิเอร์ (Bombardier) จากนั้นเธอก็กลับบ้านเกิดพร้อมกับความเชี่ยวชาญในด้านนี้

“พ่อของฉันไม่อาจเข้าใจได้” ดร.ธอมป์สัน กล่าว “ตอนนั้น ฉันเลยแสดงให้พ่อดูด้านใต้ของเรือ พ่อบอกว่า ‘นั่นคือปีกนี่'”

อาร์ทิมิสได้รวบรวมผู้เชี่ยวชาญด้านกีฬาท้าความเร็ว วิศวกรการบิน ผู้เชี่ยวชาญในการควบคุมการบินและทำแบบจำลอง รวมถึงนาวาสถาปนิก ซึ่งออกแบบเรือ มาไว้ด้วยกัน

ดร.ธอมป์สัน กล่าวว่า เรือไพโอเนียร์มีขนาด 11.5 เมตร และเหมาะในการขนส่งเจ้าหน้าที่ไปกลับฟาร์มกังหันลมนอกชายฝั่ง

“พวกเขาต้องต้านลมเพื่อออกไปที่ฟาร์มกังหันลม และต้องรออยู่ที่นั่น ขณะที่เจ้าหน้าที่ลงจากเรือ มันเป็นปฏิบัติการที่ใช้พลังงานสูงมาก”

คลื่นที่เกิดจากการเดินทางทางทะเลทำให้เกิดการทำลายชายฝั่ง การกัดเซาะชายฝั่ง และทำให้ถิ่นที่อยู่ของสัตว์และพืชลดน้อยลง อาร์ทิมิสได้รับอนุญาตให้ปฏิบัติการใกล้กับอ่าว ด้วยความเร็วสูงกว่าเรืออื่น ๆ เนื่องจากไม่ทำให้เกิดคลื่น ทำให้ใช้เวลาในการเดินทางลดลงอย่างมากด้วย”

“เรากำลังทำงานในอุตสาหกรรมที่ปกติแล้วจะรับเทคโนโลยีใหม่เข้ามาได้ช้า” ดร.ธอมป์สัน “ถ้าเราเริ่มตอนนี้ เราอาจทำให้การเดินทางสู่การเลิกปล่อยคาร์บอนราบรื่นขึ้น”

ประมาณ 90% ของการค้าทั่วโลกเป็นการขนส่งทางทะเล การเดินเรือระหว่างประเทศมีส่วนในการปล่อยมลพิษทั่วโลกเกือบ 3% ของทั้งหมด ถ้ามันเป็นประเทศ ก็คงจะเป็นประเทศที่ปล่อยมลพิษสูงที่สุดเป็นอันดับ 6 ของโลก

ในปี 2018 องค์การทางทะเลระหว่างประเทศ (International Maritime Organization–IMO) ตั้งเป้าว่า ปี 2050 จะลดการปล่อยคาร์บอนลง 50% เมื่อเทียบกับปี 2008 อย่างไรก็ตาม ผู้เชี่ยวชาญระบุว่า การจะจำกัดอุณหภูมิของโลกไม่ให้ร้อนเกิน 1.5 องศาเซลเซียส เป้าหมายนี้ควรจะเป็น 100%

แล้วอุตสาหกรรมขนส่งสินค้าทางเรือจะลดการปล่อยคาร์บอนได้ไหม

ในระยะทางสั้น ๆ เรืออาจจะใช้พลังงานจากแบตเตอรีได้ แต่การใช้เชื้อเพลิงที่ใช้ไฮโดรเจนซึ่งเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมในการขนส่งสินค้าทางเรือระหว่างประเทศ อาจจะมีบทบาทสำคัญในการยุติการปล่อยคาร์บอนของอุตสาหกรรมนี้

อย่างไรก็ตาม การหันไปใช้ไฮโดรเจน จะต้องเปลี่ยนแปลงโครงสร้างพื้นฐานด้านเชื้อเพลิง นอกจากนี้ยังมีปัญหาที่สำคัญในเรื่องการจัดเก็บและต้นทุน รวมถึงการปรับเปลี่ยนเรือให้สามารถใช้ไฮโดรเจนได้

นักวิจัยบางคนกำลังศึกษาเทคโนโลยีที่สุดโต่งเพื่อใช้จัดการปัญหานี้

ผู้เชี่ยวชาญที่มหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ กล่าวว่า แก๊สสังเคราะห์ หรือ ซินแก๊ส (syngas) ที่ผลิตโดยการสังเคราะห์แสงเทียม อาจช่วยเชื่อมต่อระหว่างเชื้อเพลิงฟอสซิลและไฮโดรเจนที่เป็นพลังงานสะอาดได้

“ซินแก๊ส ซึ่งเป็นส่วนผสมระหว่างไฮโดรเจนและคาร์บอนมอนอกไซด์ เป็นตัวกลางที่สำคัญของอุตสาหกรรมในการผลิตเชื้อเพลิงดั้งเดิมอย่างน้ำมันเชื้อเพลิง” ดร. เวอร์จิล อันเดร นักวิจัยที่มหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ กล่าว “ถ้าเราสามารถผลิตซินแก๊สได้อย่างยั่งยืน เราก็จะไม่ต้องใช้ฟอสซิล”

บรรดานักเที่ยวบินพูดคุยกันขณะที่เรือถ่อล่องไปตามแม่น้ำแคม (River Cam) ใต้สะพานไซส์ (Sighs) ผ่านวิทยาลัยเซนต์จอห์น แสงอาทิตย์ส่งกระทบผิวน้ำเป็นประกายระยิบระยับ ซึ่งถูกแต่งแต้มด้วยใบไม้สีแดงและทองในช่วงฤดูใบไม้ร่วง

ใบไม้ใบหนึ่งดูต่างออกไป ดร.อันเดร กันเป็ดที่ดูท่าทางจะหิวไม่ให้เข้ามาที่ใบไม้นี้

“มันจะไม่กินหรอก” เขาพูดอย่างมั่นใจ

เขาบอกว่า พลาสติกที่คลุมอยู่น่าจะแข็งแรงพอที่จะป้องกันสัตว์ต่าง ๆ ไม่ให้เข้ามากินใบไม้ที่ประหลาดนี้ได้

“ความจริงแล้ว ผิวน้ำที่ถูกปกคลุมอยู่ราว 50% ไม่ได้ส่งผลกระทบต่อสัตว์ แต่อาจจะเป็นผลดีด้วย อย่างการช่วยป้องกันน้ำไม่ให้ระเหยออกจากคลองเก็บน้ำ” ดร.อันเดร กล่าวเพิ่มเติม

ดร.อันเดรและทีมงานของเขาที่มหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ ได้พัฒนาใบไม้เทียมที่ช่วยสร้างเชื้อเพลิงสะอาดจากแสงอาทิตย์และน้ำ และท้ายที่สุดอาจจะนำไปทำเป็นโครงการขนาดใหญ่ในทะเลได้

ใบไม้มีตัวดูดซึมแสงอยู่ 2 ชนิด ที่ช่วยเก็บเกี่ยวแสง ชนิดหนึ่งใช้แสงสีฟ้าจากปลายด้านหนึ่งของแถบสเปกตรัม เพื่อผลิตออกซิเจนจากน้ำ ส่วนอีกชนิดหนึ่งใช้แสงสีแดงจากปลายอีกด้านหนึ่งของแถบสเปกตรัม เพื่อแปลงคาร์บอนไดออกไซด์และโปรตอนให้กลายเป็นซินแก๊สหรือไฮโดรเจน

• เขื่อนสิรินธรกับอนาคตพลังงานหมุนเวียนไทย
• นักประดิษฐ์ในสกอตแลนด์ใช้ว่าวหมุน “ทะลวงท้องฟ้า” ผลิตไฟฟ้าพลังงานสะอาด
• การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ : “แบตเตอรีทราย” อาจช่วยแก้ปัญหาใหญ่ของพลังงานสีเขียวได้

ดร.อันเดร บอกว่า อุปกรณ์ที่ยืนหยุดและบางเป็นพิเศษนี้มีราคาต่ำมาก เคลื่อนที่และลอยน้ำได้ด้วยตัวเอง ทำให้สามารถใช้งานพวกมันในการผลิตพลังงานที่ยั่งยืนแทนน้ำมันโดยไม่ต้องใช้เนื้อที่บนแผ่นดิน

“คุณอาจจะกระจายการผลิตเชื้อเพลิงไปในพื้นที่ทุรกันดารได้ ไปตามชายฝั่งทะเล ในทะเลสาบ ใกล้กับเกาะ เราอาจมีสถานีเติมเชื้อเพลิงให้แก่เรือได้”

นี่คือครั้งแรกที่พลังงานสะอาดถูกผลิตขึ้นมาจากน้ำและถ้ามีการขยายขนาด ก็อาจจะใช้ใบไม้เทียมนี้ในแหล่งน้ำที่มีมลพิษ ตามท่าเรือ หรือกลางทะเลได้ โดยจะเป็นการช่วยลดการพึ่งพาเชื้อเพลิงฟอสซิลของอุตสาหกรรมขนส่งสินค้าทางเรือทั่วโลก

แม้ว่าจะต้องใช้เวลาอีกนานกว่าที่จะใช้เทคโนโลยีนี้ได้ หลายคนได้รื้อฟื้นวิธีการในการขนส่งสินค้าทางเรือที่เคยใช้กันมานานหลายร้อยปี

จูเลีย มิลมอร์ เป็นประธานเจ้าหน้าที่บริหารของเซลคาร์โก (Sailcargo) ซึ่งก่อตั้งขึ้นในปี 2014 ในคอสตาริกา

เซบา (Ceiba) เรือธงของทางบริษัท กำลังถูกสร้างขึ้นที่อู่เรือของบริษัทในคอสตาริกาซึ่งอยู่ในอเมริกากลาง มีกำหนดจะใช้งานได้ในปี 2024

เรือที่มีขนาดยาว 45 เมตร มีเสากระโดงเรือ 3 เสา ซึ่งจะช่วยกางเรือใบ

มันสามารถบรรทุกสินค้าได้ 250 ตัน ซึ่งเทียบเท่ากับตู้คอนเทนเนอร์บรรทุกสินค้ามาตรฐาน 9 ตู้

“เมื่อสร้างเสร็จ มันจะเป็นเรือบรรทุกสินค้าที่ใช้พลังงานสะอาดที่ใหญ่ที่สุดในโลก” นางมิลมอร์ กล่าว

“ลูกเรือรู้ว่า การตอกค้อนหรือการดึงเชือกแต่ละครั้งของพวกเขา มีส่วนสำคัญในภารกิจที่ยิ่งใหญ่ขึ้น ใหญ่กว่าตัวเรือเองด้วย”

เรือที่ได้รับการตกแต่งใหม่อีกลำหนึ่งคือ เวกา แกมลีย์ (Vega Gamley) ซึ่งซื้อมาจากครอบครัวชาวสวีเดน ที่เป็นเจ้าของเรือลำนี้มานานหลายสิบปี พร้อมที่จะขนส่งกาแฟออร์แกนิกระหว่างประเทศต่าง ๆ ในทวีปอเมริกาแล้ว

เวกาจะเดินทางระหว่างซานตามาร์ตาในโคลอมเบียและนิวเจอร์ซีย์ในสหรัฐฯ ปีละ 8 รอบ การออกเรือแต่ละครั้งจะใช้เวลา 16 วันในการเดินทาง และอีก 6 วันจอดอยู่ที่ท่าเรือ

เรือใบของเธอสามารถบรรทุกสินค้าได้เพียงเศษเสี้ยวหนึ่งของเรือบรรทุกคอนเทนเนอร์สมัยใหม่ ซึ่งบางลำสามารถบรรทุกตู้คอนเทนเนอร์ได้มากกว่า 20,000 ตู้

แต่นางมิลมอร์ กล่าวว่า เรือลำเล็กกว่าของเธอสามารถหลีกเลี่ยงคอขวดที่เป็นปัญหาของอุตสาหกรรมขนส่งสินค้าทางเรือได้ ซึ่งทำให้เรือขนส่งสินค้าขนาดใหญ่ต้องจอดรออยู่กลางทะเลนานหลายวัน

“เรือของเราสามารถเลี่ยงเรื่องนี้ได้ เนื่องจากปฏิบัติการขนส่งสินค้าขึ้นลงที่ยืดหยุ่น เรากำลังปลดตัวเองออกจากตลาดที่ส่งผลเสียต่อสิ่งแวดล้อม”

…

ข่าว บีบีซี ไทย ที่เผยแพร่ในเว็บไซต์ ประชาชาติธุรกิจ เป็นความร่วมมือของสององค์กรข่าว