ลงเรือ Energy Observer ส่องต้นแบบพลังงานอนาคต แล่นรอบโลกด้วยไฮโดรเจน

สำรวจเรือ Energy Observer จากฝรั่งเศส เรือต้นแบบขับเคลื่อนด้วยพลังงานทดแทนโซลาร์เซลล์-ไฮโดรเจนลำแรกของโลก หลังเยือนไทยเทียบท่าพัทยา

วันที่ 28 เมษายน 2565 ผู้สื่อข่าวประชาชาติธุรกิจรายงานว่า เรือ Energy Observer หรือ “เอเนอร์จี ออปเซิฟเวอร์” เรือยอชต์เดินสมุทรสัญชาติฝรั่งเศส ซึ่งมีความพิเศษที่เป็นเรือต้นแบบการใช้พลังงานสะอาดอย่างเต็มรูปแบบเพื่อขับเคลื่อนและใช้งานด้านต่าง ๆ ได้อย่างอิสระ ได้แวะเทียบท่าที่ประเทศไทยเป็นเวลา 1 เดือนระหว่างวันที่ 25 เมษายน – 27 พฤษภาคมนี้ อันเป็นส่วนหนึ่งของแผนการเดินทางรอบโลก หลังจากที่เรือลำนี้เดินทางจากประเทศฝรั่งเศสตั้งแต่ พ.ศ. 2560 แล่นไปทั่วทุกมหาสมุทรมาแล้วกว่า 48,000 ไมล์ทะเล แวะพักตามท่าเรือมาแล้วกว่า 71 แห่งในกว่า 40 ประเทศ การแวะพักยังท่าเรือในประเทศไทยครั้งแรกนี้นับเป็นโอกาสอันดีที่ทำให้ผู้ซึ่งสนใจในพลังงานแห่งอนาคต

“ประชาชาติธุรกิจ” ได้รับโอกาสพิเศษเดินทางร่วมคณะกับสถานเอกอัครราชทูตฝรั่งเศส นำโดยนาย ตีแยรี มาตู เอกอัครราชทูตฝรั่งเศสประจำประเทศไทย ไปยังท่าเรือพัทยา เพื่อทำความเข้าใจเทคโนโลยีแห่งอนาคตของเรือที่ขับเคลื่อนด้วยพลังงานไฮโดรเจนลำแรกของโลกให้มากขึ้น รวมถึงเพื่อพบปะกับสตรีและบุรุษผู้อุทิศแรงกายแรงใจให้กับการวิจัยพลังงานแห่งอนาคตเพื่อสิ่งแวดล้อมที่ยั่งยืน

จากเรือแข่ง สู่ ห้องทดลองลอยน้ำ

สำหรับ Energy Observer เป็นลักษณะเรือรูปทรง “คาตามารัน” (Catamaran) ซึ่งเป็นเรือยอชต์เดินสมุทรที่มีลักษณะลำเรือสองลำ ความพิเศษของเรือที่เป็นรูปแบบนี้ คือจะทำให้เรือมีความเสถียรมากขึ้นเมื่อเผชิญกับกระแสคลื่นลมแปรปรวน ซึ่งจะช่วยให้เรือไม่โคลงเคลงไปตามกระแสคลื่นเหมือนกับเรือท้องลำเรือเดียว (Monohull) ขณะเดียวกันยังมีพื้นที่ใช้สอยที่มากกว่าเรือแบบทั่วไป

โดยเรือ Energy Observer แต่เดิมเรือถูกต่อขึ้นในประเทศแคนาดาเมื่อปี 1983 เพื่อใช้ในการแข่งขัน จนสามารถคว้าชัยชนะในการแข่งขันแล่นเรือในหลายแมตช์ มีชื่อเดิมว่าเรือ Formule Tag หนึ่งในรางวัลที่สำคัญของเรือลำนี้คือ รางวัล Jules Verne Trophy ซึ่งเป็นการแข่งขันแล่นเรือรอบโลกที่เรือสามารถทำสถิติแล่นรอบโลกในเวลา 74 วัน 22 ชั่วโมง 17 นาที 22 วินาที

หลังการคว้าชัยชนะผ่านการแข่งขันแล่นเรือในหลายแมตช์ ในปี 2017 เรือลำนี้ถูกฟื้นคืนชีพอีกครั้งในฐานะต้นแบบการใช้พลังงานสะอาดจาก 3 ส่วนคือ พลังงานลม พลังงานแสงอาทิตย์ และพลังงานไฮโดรเจนจากน้ำทะเล เสมือนเป็นห้องทดลองลอยน้ำที่ถูกสร้างขึ้นเพื่อผลักดันเทคโนโลยีพลังงานทางเลือกสำหรับเรือเดินสมุทรเพื่อลดการปล่อยคาร์บอนต่อสิ่งแวดล้อม

ด้วยความกว้างตัวเรือ 12.8 เมตร ยาว 30.5 เมตร ประกอบความพิเศษคือเป็นเรือที่รวมเอาเทคโนโลยีด้านพลังงานจากหลายแหล่งมารวมเข้าไว้ด้วยกัน โดยแหล่งพลังงานจากทั้ง 3 ส่วนจะทำงานเสริมกันในแต่ละช่วงสภาพอากาศที่เรือเผชิญเพื่อให้การเดินทางของเรือ แล่นต่อไปได้อย่างต่อเนื่องโดยไร้ข้อจำกัด

Anaïs Toro-Engel ผู้อำนวยการฝ่ายสื่อสารของโครงการนี้ เผยต่อผู้สื่อข่าวประชาชาติธุรกิจว่า เรือลำนี้เป็นเรือต้นแบบที่เสมือนห้องทดลองลอยน้ำสำหรับการต่อยอดการใช้พลังงาน “ไฮโดรเจน” ซึ่งเธอกล่าวว่า ไฮโดรเจนถือเป็นพลังงานหมุนเวียหลักที่น่าสนใจ โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับการต่อยอดเทคโนโลยีการเดินเรือในอนาคตเพื่อลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนอย่างยั่งยืน ทั้งยังไร้ข้อจำกัดในการเติมเชื้อเพลิง ซึ่งนับตั้งแต่เรือออกเดินทางในปี 2017 ข้อจำกัดเดียวของเรือลำนี้คือ อาหารและของใช้จำเป็นสำหรับลูกเรือเท่านั้น

‘ไฮโดรเจน’ หัวใจหลัก เรือพลังงานยั่งยืน

ฌอง-แบปติสต์ ซานเชซ (Jean-Baptiste Sanchez) กัปตันเรือ อธิบายถึงรายละเอียดความน่าสนใจของเรือลำนี้ ซึ่งเรือสามารถผลิตพลังงานด้วยตัวเองใน 3 รูปแบบ ส่วนแรกคือพลังงานแสงอาทิตย์นั้น บริเวณพื้นผิวเรือทุกส่วนเกือบ 165 ตารางเมตร จะติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์ในหลายรูปแบบ กระจายทั่วครอบคลุมทุกด้านของลำเรือ โซลาร์เซลล์ส่วนใหญ่มีลักษณะเฉพาะตัวด้วยการออกแบบให้พื้นผิวแผงโซลาร์เซลล์มีความขรุขระ พร้อมเคลือบสารกันลื่นและออกแบบมาให้ดัดโค้งรับรูปทรงตัวเรือ

โซลาร์เซลล์ที่มีความขรุขระนี้นอกจากจะสะท้อนน้ำทะเลจากผิวแผงโซลาร์เพื่อให้แผงโซลาร์รับพลังงานได้อย่างเต็มที่แล้ว ยังสามารถเก็บพลังงานแสงอาทิตย์ที่สะท้อนจากผิวน้ำได้อีกด้วย ขณะเดียวกันยังมีการติดตั้งแผงโซลาร์ต้นแบบรุ่นใหม่ในบางส่วนของเรือ ซึ่งถูกออกแบบโดยเฉพาะสำหรับการใช้เป็นแผงโซลาร์เซลล์เพื่อการขับเคลื่อนเรือด้วยระบบไฟฟ้า ด้วยแผงโซลาร์ที่มีอยู่ทั้ง 165 ตร.ม. ทั่วพื้นผิวของเรือ สามารถทำให้เรือมีกำลังการผลิตไฟฟ้าถึง 5.6 กิโลวัตต์ เพียงพอสำหรับการชาร์จแบตเตอร์รี่ Li-Ion

รวมถึงนำพลังงานบางส่วนจากแบตเตอร์ใช้ในระบบการแยกน้ำด้วยไฟฟ้า (Electrolysis) จากส่วนดูดน้ำทะเลใต้ลำเรือ เพื่อใช้ในการผลิตไฮโดรเจน ซึ่งถือเป็นพลังงานขับเคลื่อนหลักของเรือ นอกจากนี้แบตเตอร์ของเรือยังทำหน้าที่คล้ายกับรถยนต์อีวี สำหรับการขับเคลื่อนใบพัดใต้ท้องเรือด้วย

พลังงานลม คือใบเรือที่มีชื่อและดีไซน์ลักษณะเฉพาะที่เรียกว่า Oceanwings (โอเชียนวิงส์) ได้รับการออกแบบโดยบริษัท VPLP ทำจากวัสดุคอมโพสิตที่ทนทาน ความโดดเด่นใบเรือแบบโอเชียนวิงส์หากเทียบกับเรือใบโดยทั่วไปนั้น จะเต็มไปด้วยสายเคเบิ้ลระโยงระยางสำหรับการยึดเพื่อขึงหรือกางใบเรือขณะแล่นพร้อมรับกระแสลม

ทว่าใบเรือที่เรียกว่า Oceanwings นี้เป็นดีไซน์ที่เรียบง่ายและถูกควบคุมด้วยระบบคอมพิวเตอร์ ถูกออกแบบในลักษณะคล้ายกับปีกของเครื่องบิน ติดตั้งบนฐานที่สามารถหมุนได้รอบทิศอย่างอิสระผ่านการควบคุมอัตโนมัติ จากเซ็นเซอร์ลมที่ติดตั้งส่วนบนสุดของเสาใบเรือความสูง 8 เมตร ทำให้คอมพิวเตอร์สามารถปรับทิศทางใบเรือให้สอดคล้องกับลักษณะลมได้ ช่วยเพิ่มความเร็วขณะแล่นใจกลางมหาสมุทร ทั้งช่วยสร้าง “สมดุล” การใช้พลังงานจากพลังงานโซลาร์และพลังงานไฮโดรเจนในขณะเดินทางระยะทางไกล ผ่านการอ่านค่าพารามิเตอร์เกี่ยวกับแรงลม, ความสูงคลื่น, ความเร็วในการเคลื่อนที่ ซึ่งช่วยกำหนดเส้นทางและความเร็วในการแล่นเรือที่เหมาะสมผ่านการใช้พลังงานอย่างมีประสิทธิภาพ

ส่วนสุดท้ายคือ พลังงานไฮโดรเจน ซึ่งเป็นส่วนสำคัญที่สุดของเรือลำนี้คือ ด้วยการสนับสนุนจากโตโยต้าผ่านการใช้เทคโนโลยี Toyota Fuel Cell ทำให้เรือสามารถผลิตและกักเก็บได้เองในรูปแบบไฮโดรเจนที่มาจากน้ำทะเล เป็นเทคโนโลยีที่ช่วยให้เรือลำนี้แล่นได้ด้วยตัวเองโดยสมบูรณ์ บนเรือมีเครื่องแยกก๊าซไฮโดรเจนจากน้ำทะเล ก๊าซไฮโดรเจนที่ได้จะถูกส่งไปเก็บไว้ในถังเก็บที่อยู่ส่วนทั้งสองข้างเรือทั้งหมด 8 ถัง รวมความจุ 332 ลิตรสามารถเก็บไฮโดรเจนได้ทั้งหมด 63 กก.

อย่างไรก็ตาม ฌอง-แบปติสต์ ซานเชซ ยอมรับว่า แม้ไฮโดรเจนจะเป็นหัวใจหลักของพลังงานบนเรือ แต่ก็เป็นความท้าทายใหญ่สำหรับการสร้างเรือ Energy Observer เช่นกันจากน้ำหนักของถังเก็บทั้ง 8 ถัง ซึ่งอาศัยวิศวกรรมต่อเรือชั้นสูงในการดัดแปลงจากเรือแข่ง มาเป็นเรือสำหรับการทดลองด้วยพลังงานไฮโดรเจน ต้องมีการคำนวณที่ซับซ้อนสำหรับการกระจายน้ำหนักและการออกแบบส่วนรองรับถัง รวมถึงส่วนจัดเก็บถังที่ต้องป้องกันการกัดกร่อนจากละอองทะเลเพื่อป้องกันการรั่วไหลที่อาจเกิดอันตรายใหญ่หลวงได้ เนื่องจากไฮโดรเจนถือเป็นหนึ่งในวัตถุไวไฟ ซึ่งจะถือว่าเป็นเรื่องอันตรายอย่างมากหากเกิดไฟไหม้บนเรือกลางทะเล

ย้อนกลับไปในปี 1937 โลกเคยตกตะลึงกับหายนะเรือเหาะฮินเดนเบิร์ก ซึ่งเกิดประกายไฟไหม้อย่างรุนแรงจากไฮโดรเจนมาแล้ว ทีมวิศวกรผู้ออกแบบเรือ Energy Observer จึงต้องคำนึงถึงความปลอดภัยในการจัดเก็บเป็นพิเศษ ซึ่งไม่เพียงต้องคำนึงถึงการบาลานซ์น้ำหนักเท่านั้น แต่ยังต้องคำนึงถึงผลกระทบจากคลื่นลมขณะแล่นกลางทะเลด้วย อย่างไรก็ตามเมื่อเทียบกันแล้ว ชุดแบตเตอรี่มีน้ำหนัก 1,400 กก. ซึ่งให้พลังงาน 112 กิโลวัตต์ต่อชั่วโมง ในขณะที่ถังเก็บไฮโดรเจนและเซลล์เชื้อเพลิงรวมกันมีน้ำหนักรวม 1,700 กก. ให้พลังงาน 1,000 กิโลวัตต์ชั่วโมง

กล่าวอีกนัยหนึ่ง เมื่อเทียบกันในแง่น้ำหนัก พลังงานไฮโดรเจนให้พลังงานมากกว่าแบตเตอร์รี่ถึง 7.35 เท่า เป็นข้อได้เปรียบสำหรับการต่อยอดการขับเคลื่อนในอนาคตไม่ว่าจะเป็นรถยนต์ เรือ หรือแม้แต่เครื่องบิน โดยเฉพาะเรือขนส่งสาธารณะที่ใช้โซลาร์และไฮโดรเจนควบคู่กับไป

นักวิจัยไทยสองท่าน ที่สนใจในเทคโนโลยีเรือไฮโดรเจนนี้ ให้ความเห็นต่อประชาชาติธุรกิจว่า สำหรับประเทศไทยการสนับสนุนการใช้พลังงานทดแทนในภาคส่วนต่างๆ อยู่แล้วสำหรับเรือที่ใช้พลังงานทางเลือกนั้นปัจจุบันมีการให้บริการอยู่แล้ว อาทิ เรือด่วนแม่น้ำเจ้าพระยาที่ใช้พลังงานอีวี ทีมนักวิจัยไทยยอมรับว่า สำหรับประเทศไทยยังติดปัญหาด้านทุนวิจัยที่สนับสนุนโดยภาครัฐ ต่างจากฝรั่งเศสที่โครงการนี้ได้รับการสนับสนุนอย่างดีจากรัฐบาลปารีส ในแง่ของสัดส่วนเมื่อเทียบกับเพื่อนบ้านอย่าง สิงคโปร์ หรือมาเลเซีย ขณะที่ภาคเอกชนในไทยมีการลงทุนพัฒนาและวิจัยมาอย่างต่อเนื่องอยู่แล้ว แต่ปัจจุบันมุ่งเน้นไปในเทรนด์พลังงานอีวีและโซลาร์เซลล์มากกว่า

หนึ่งในนักวิจัยไทยยอมรับว่า แม้พลังงานไฮโดรเจนจะน่าสนใจในแง่การใช้ควบคู่กับการขับเคลื่อนด้วยโซลาร์เซลล์ โดยเฉพาะเรือเฟอร์รี่ หรือเรือด่วนข้ามฟากต่างๆ ทว่าพลังงานไฮโดรเจนยังถือว่าแพงมากสำหรับประเทศไทย เนื่องจากข้อจำกัดด้านการผลิตและการนำเข้า แต่เชื่อว่าในอนาคตหากภาครัฐสนับสนุนอาจทำให้ไทยสามารถผลิตไฮโดรเจนได้เองและจะมีราคาถูกลง ซึ่งจะถือเป็นส่วนสำคัญของนโยบายด้านพลังงานของไทยที่มุ่งเน้นในเรื่องการลดการใช้ก๊าซธรรมชาติเพื่อสนับสนุนการพึ่งพาตนเองในด้านพลังงาน

ทูตสิ่งแวดล้อม

เรือลำนี้มีภารกิจเดินทางรอบโลกภายใน 7 ปี ภายใต้การสนับสนุนของนายเอ็มมานูเอล มาครง ประธานาธิบดีฝรั่งเศส โดยเรือยังมีสถานะเสมือน “ทูตสิ่งแวดล้อม” ที่นอกเหนือจากห้องทดลองด้านพลังงานกลางทะเล โดยจะแวะเทียบท่าตามประเทศต่าง ๆ เพื่อเก็บข้อมูลจัดทำสื่อสร้างความตระหนักรู้ เกี่ยวกับการเปลี่ยนผ่านด้านพลังงานและสิ่งแวดล้อม นับตั้งแต่เรือลำนี้แล่นออกจากฝรั่งเศสเมื่อปี 2017 แวะเทียบท่ามาแล้ว 71 ครั้งใน 40 ประเทศ ก่อนจะมาถึงไทย มีกำหนดเดินทางรอบโลกเป็นเวลา 6 ปี จนถึง 2022 ตั้งเป้าเยือน 50 ประเทศ และท่าเรือ 101 แห่ง รวมถึงท่าเรือประวัติศาสตร์ เขตรักษาพันธุ์สัตว์ป่า เขตอนุรักษ์ธรรมชาติ ระบบนิเวศที่ใกล้สูญพันธุ์