โครงการกักเก็บไฮโดรเจนใต้ดินแห่งแรกของโลกมาถึงแล้ว

เมื่อวันที่ 8 พฤษภาคม RAG ของออสเตรียได้เปิดตัวโครงการนำร่องการจัดเก็บไฮโดรเจนใต้ดินแห่งแรกของโลกที่อดีตคลังน้ำมันในเมืองรูเบนส์ดอร์ฟ โครงการนำร่องนี้จะจัดเก็บไฮโดรเจนจำนวน 1.2 ล้านลูกบาศก์เมตร ซึ่งเทียบเท่ากับไฟฟ้า 4.2 กิกะวัตต์ชั่วโมง ไฮโดรเจนที่จัดเก็บไว้จะถูกผลิตโดยเซลล์เมมเบรนแลกเปลี่ยนโปรตอนขนาด 2 เมกะวัตต์ที่จัดหาโดยบริษัทคัมมินส์ ซึ่งในช่วงแรกจะทำงานที่โหลดพื้นฐานเพื่อผลิตไฮโดรเจนให้เพียงพอสำหรับการจัดเก็บ ในภายหลังของโครงการ เซลล์จะทำงานในลักษณะที่ยืดหยุ่นมากขึ้นเพื่อถ่ายโอนไฟฟ้าหมุนเวียนส่วนเกินไปยังโครงข่ายไฟฟ้า

โครงการนำร่องนี้ถือเป็นก้าวสำคัญในการพัฒนาเศรษฐกิจไฮโดรเจน โดยจะแสดงให้เห็นถึงศักยภาพของแหล่งกักเก็บไฮโดรเจนใต้ดินสำหรับการเก็บพลังงานตามฤดูกาล และปูทางไปสู่การใช้พลังงานไฮโดรเจนในปริมาณมาก แม้ว่าจะยังมีอุปสรรคมากมายที่ต้องเอาชนะ แต่นี่ก็ถือเป็นก้าวสำคัญสู่ระบบพลังงานที่ยั่งยืนและปลอดคาร์บอนอย่างแน่นอน

การกักเก็บไฮโดรเจนใต้ดิน คือการใช้โครงสร้างทางธรณีวิทยาใต้ดินเพื่อกักเก็บพลังงานไฮโดรเจนในปริมาณมาก โดยการผลิตไฟฟ้าจากแหล่งพลังงานหมุนเวียนและการผลิตไฮโดรเจน ไฮโดรเจนจะถูกฉีดเข้าไปในโครงสร้างทางธรณีวิทยาใต้ดิน เช่น ถ้ำเกลือ แหล่งกักเก็บน้ำมันและก๊าซที่หมดลง แหล่งน้ำใต้ดิน และถ้ำหินแข็งที่บุผนังเพื่อกักเก็บพลังงานไฮโดรเจน เมื่อจำเป็น ไฮโดรเจนสามารถสกัดได้จากแหล่งกักเก็บไฮโดรเจนใต้ดินเพื่อใช้ในการผลิตก๊าซ การผลิตไฟฟ้า หรือวัตถุประสงค์อื่นๆ

พลังงานไฮโดรเจนสามารถจัดเก็บได้ในรูปแบบต่างๆ เช่น ก๊าซ ของเหลว การดูดซับบนพื้นผิว ไฮไดรด์ หรือของเหลวด้วยตัวถังไฮโดรเจนบนเรือ อย่างไรก็ตาม เพื่อให้โครงข่ายไฟฟ้าเสริมทำงานได้อย่างราบรื่นและสร้างเครือข่ายพลังงานไฮโดรเจนที่สมบูรณ์แบบ การกักเก็บไฮโดรเจนใต้ดินเป็นวิธีเดียวที่เป็นไปได้ในปัจจุบัน การกักเก็บไฮโดรเจนบนพื้นผิว เช่น ท่อหรือถัง มีความจุในการกักเก็บและระบายออกจำกัดเพียงไม่กี่วัน การกักเก็บไฮโดรเจนใต้ดินมีความจำเป็นสำหรับการจัดหาพลังงานสำรองในระยะเวลาหลายสัปดาห์หรือหลายเดือน การกักเก็บไฮโดรเจนใต้ดินสามารถตอบสนองความต้องการพลังงานสำรองได้นานถึงหลายเดือน สามารถสกัดออกมาใช้โดยตรงเมื่อจำเป็น หรือแปลงเป็นพลังงานไฟฟ้าได้

อย่างไรก็ตาม การจัดเก็บไฮโดรเจนใต้ดินต้องเผชิญกับความท้าทายหลายประการ:

ประการแรก การพัฒนาด้านเทคโนโลยีเป็นไปอย่างช้าๆ

ปัจจุบัน การวิจัย พัฒนา และสาธิตที่จำเป็นสำหรับการจัดเก็บในแหล่งก๊าซและแหล่งน้ำใต้ดินที่หมดลงนั้นเป็นไปอย่างล่าช้า จำเป็นต้องมีการศึกษาเพิ่มเติมเพื่อประเมินผลกระทบของก๊าซธรรมชาติที่เหลืออยู่ในแหล่งน้ำใต้ดินที่หมดลง ปฏิกิริยาของแบคทีเรียในแหล่งน้ำใต้ดินและแหล่งก๊าซที่หมดลงซึ่งอาจก่อให้เกิดสารปนเปื้อนและการสูญเสียไฮโดรเจน และผลกระทบของความแน่นในการจัดเก็บที่อาจได้รับผลกระทบจากคุณสมบัติของไฮโดรเจน

ประการที่สอง ระยะเวลาก่อสร้างโครงการค่อนข้างยาวนาน

โครงการกักเก็บก๊าซใต้ดินต้องใช้เวลาก่อสร้างค่อนข้างนาน โดยถ้ำเกลือและอ่างเก็บน้ำที่หมดลงจะใช้เวลาก่อสร้าง 5-10 ปี และแหล่งน้ำใต้ดินจะใช้เวลาก่อสร้าง 10-12 ปี สำหรับโครงการกักเก็บไฮโดรเจน อาจมีระยะเวลาก่อสร้างที่นานกว่า

3. ถูกจำกัดด้วยสภาพธรณีวิทยา

สภาพแวดล้อมทางธรณีวิทยาในพื้นที่กำหนดศักยภาพของสถานที่จัดเก็บก๊าซใต้ดิน ในพื้นที่ที่มีศักยภาพจำกัด สามารถจัดเก็บไฮโดรเจนในปริมาณมากได้โดยใช้กระบวนการแปลงทางเคมีเป็นตัวพาของเหลว แต่ประสิทธิภาพการแปลงพลังงานก็ลดลงเช่นกัน

แม้ว่าจะยังไม่ได้นำพลังงานไฮโดรเจนมาใช้อย่างแพร่หลายเนื่องจากมีประสิทธิภาพต่ำและต้นทุนสูง แต่ก็มีแนวโน้มการพัฒนาที่กว้างขวางในอนาคตเนื่องจากมีบทบาทสำคัญในการลดคาร์บอนในสาขาสำคัญต่างๆ