การผลิตเมทานอลจากคาร์บอนไดออกไซด์

ไฮโดรเจนต้องใช้พลังงานในการผลิต ปัจจุบันในประเทศจีนมีปัญหาการทิ้งไฟฟ้าจากการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานลมและพลังงานแสงอาทิตย์อย่างรุนแรง ดังนั้นจึงสามารถใช้ไฟฟ้าในการผลิตไฮโดรเจนได้ ส่วนไอซ์แลนด์นั้นใช้พลังงานจากกระแสน้ำขึ้นน้ำลงในการผลิตไฟฟ้า ก่อนนำไฟฟ้านั้นมาใช้ในการผลิตไฮโดรเจน

ปัจจุบัน โครงการผลิตเมทานอลขนาดใหญ่ รวมถึงโครงการที่ใช้ถ่านหินเป็นวัตถุดิบในการผลิตอีเทน ส่วนใหญ่อยู่ในพื้นที่ภายในประเทศ ไม่ทราบว่ามีวิธีใดที่เหมาะสมบ้างไหมครับ

สถาบันวิจัยขั้นสูงแห่งเซี่ยงไฮ้ร่วมมือกันพัฒนาเทคโนโลยีการใช้คาร์บอนไดออกไซด์และไฮโดรเจนในการผลิตเมทานอลในระดับอุตสาหกรรม ผู้เขียน/แหล่งที่มา: วันที่: 12 กรกฎาคม 2016 จำนวนครั้งที่มีคนคลิก: 7 ในช่วงสองปีที่ผ่านมา สถาบันวิจัยขั้นสูงแห่งเซี่ยงไฮ้ของสถาบันวิทยาศาสตร์จีนได้ร่วมมือกับกลุ่มบริษัทหัวอี้ของเซี่ยงไฮ้ในการพัฒนาเทคโนโลยีดังกล่าว จากการทดสอบการทำงานต่อเนื่องเป็นเวลาเกือบ 1,200 ชั่วโมงในระบบท่อเดี่ยว ล่าสุดทีมวิจัยและฝ่ายออกแบบได้ร่วมกันจัดทำแผนการผลิตคาร์บอนไดออกไซด์เป็นเมทานอลในอัตรา 100,000–300,000 ตันต่อปีขึ้นมาแล้ว การสังเคราะห์เมทานอลจากคาร์บอนไดออกไซด์และไฮโดรเจนนั้น สามารถนำ CO2 มาใช้เป็นวัตถุดิบในอุตสาหกรรมเคมีได้ ซึ่งจะช่วยให้สามารถนำคาร์บอนและไฮโดรเจนมาใช้ซ้ำได้อีก ； ในอีกด้านหนึ่ง สามารถเชื่อมโยงกับกระบวนการผลิตไฮโดรเจนจากพลังงานใหม่ และอุตสาหกรรมโซเดียมคลอไรด์ เพื่อให้สามารถเก็บสะสมทรัพยากรไฮโดรเจนได้ กระบวนการนี้เคยก่อให้เกิดการอภิปรายอย่างกว้างขวางทั่วโลกเกี่ยวกับ “เศรษฐกิจมีเทนออล” แต่ในปัจจุบัน ตัวเร่งปฏิกิริยาสำหรับการผลิตมีเทนออลจากคาร์บอนไดออกไซด์ยังมีข้อจำกัดด้านอัตราการเปลี่ยนแปลงและความสามารถในการเลือกผลิตภัณฑ์ ด้วยเหตุนี้ บริษัทและสถาบันวิจัยต่างๆ ทั้งในและต่างประเทศ เช่น บริษัท Topsoe ในเดนมาร์ก บริษัท Kansai Electric Power Company และ Mitsubishi Heavy Industries ในญี่ปุ่น บริษัท Lurgi ในเยอรมนี และสถาบันวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีของเกาหลีใต้ ต่างก็พยายามคิดค้นตัวเร่งปฏิกิริยาที่มีประสิทธิภาพสูงและเทคโนโลยีที่เกี่ยวข้องกันอยู่ ด้วยการสนับสนุนจากโครงการส่งเสริมด้านเทคโนโลยีของกระทรวงวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี โครงการพัฒนาเทคโนโลยีนิวเคลียร์เชิงกลยุทธ์ของสถาบันวิทยาศาสตร์จีน และโครงการสำคัญของคณะกรรมการวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีเมืองเซี่ยงไฮ้ ทีมงานจากสถาบันวิจัยขั้นสูงแห่งเซี่ยงไฮ้จึงสามารถแก้ไขปัญหาสำคัญในกระบวนการผลิตตัวเร่งปฏิกิริยาได้ โดยอาศัยการศึกษากลไกการทำให้ CO2 มีความสามารถในการทำปฏิกิริยามากขึ้น นอกจากนี้ ผ่านความร่วมมือกับบริษัท หัวอี้ กรุ๊ป ทีมงานยังสามารถทำให้กระบวนการผลิตในระดับนำร่องดำเนินไปได้อย่างราบรื่นอีกด้วย ในปัจจุบัน ได้มีการจัดทำแผนการดำเนินงานสำหรับกระบวนการผลิตเมทานอลจากคาร์บอนไดออกไซด์ในอัตรา 100,000–300,000 ตันต่อปีเรียบร้อยแล้ว และได้รับการตรวจสอบจากคณะผู้เชี่ยวชาญ ซึ่งถือว่ามีคุณสมบัติเพียงพอที่จะนำไปใช้ในระดับเชิงพาณิชย์ได้แล้ว ขณะนี้มีการยื่นขอสิทธิบัตรในด้านเทคโนโลยีนี้ไปแล้ว **10 ฉบับ** โดยประสิทธิภาพของตัวเร่งปฏิกิริยาและผลการทดสอบในแต่ละหลอดนั้น อยู่ในระดับที่ดีกว่าค่าที่มีการรายงานไว้ในปัจจุบัน สิ่งนี้จะช่วยส่งเสริมกระบวนการนำเทคโนโลยีการเปลี่ยนคาร์บอนไดออกไซด์ให้กลายเป็นเมทานอลมาใช้ในเชิงอุตสาหกรรม และถือเป็นแนวทางหนึ่งที่สามารถนำมาใช้ในการใช้ประโยชน์จากทรัพยากรคาร์บอนไดออกไซด์ในประเทศของเราได้

สถาบันวิจัยถ่านหินและเคมีแห่งมณฑลชานซี จัดการประชุมแลกเปลี่ยนความก้าวหน้าในการวิจัยเกี่ยวกับโครงการวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีที่ใช้ถ่านหินเป็นพื้นฐาน ภายใต้หัวข้อ “การแปลงคาร์บอนไดออกไซด์ให้เป็นผลิตภัณฑ์ที่มีมูลค่าสูง” ผู้เขียน/แหล่งที่มา: วันที่: 12 กรกฎาคม 2016 จำนวนครั้งที่มีคนเข้าชม: 3 เมื่อวันที่ 23 มิถุนายน สถาบันวิจัยถ่านหินและเคมีแห่งมณฑลชานซีได้จัดการประชุมดังกล่าวขึ้น การประชุมนี้ดำเนินการโดยหัวหน้าโครงการ นักวิจัยวัง จุนเว่ย และนักวิทยาศาสตร์อันดับหนึ่ง นักวิจัยถาน อี้เซิง เจ้าหน้าที่จากกรมวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีของมณฑลชานซี รวมถึงบุคคลจากมหาวิทยาลัยชานซี กลุ่มบริษัทลู่อัน และหน่วยงานพันธมิตรอื่นๆ ก็เข้าร่วมด กั๋ว จิ่วหลิน หัวหน้าแผนกพัฒนาสังคมของกระทรวงวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีของมณฑลซานซี เป็นผู้กล่าวสุนทรพจน์ก่อนคนแรก เขากล่าวยืนยันถึงความสำคัญของการนำคาร์บอนไดออกไซด์มาใช้ประโยชน์ต่อการพัฒนาเศรษฐกิจแบบลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกในมณฑลซานซี และหวังว่าสถาบันวิจัยถ่านหินของมณฑลซานซีจะมีส่วนร่วมในการดำเนินการเพื่อลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกด้วย จากนั้น หัวหน้าโครงการต่างๆ ในโครงการ “การแปลงและใช้ประโยชน์ทางเคมีของคาร์บอนไดออกไซด์เพื่อสร้างมูลค่าเพิ่ม” ก็ได้รายงานความก้าวหน้าในการดำเนินงานของโครงการที่ตนรับผิดชอบอย่างละเอียด ในด้านการสังเคราะห์เมทานอลจาก CO2 โดยใช้กระบวนการไฮโดรจีเนซิสนั้น ได้มีการทดลองในถังขนาด 5 ลิตร ผลปรากฏว่าอัตราการเปลี่ยน CO2 เป็นเมทานอลอยู่ที่ 50% ส่วนความสามารถในการแยกเมทานอลออกมาได้อยู่ที่มากกว่า 80% ； การใช้ CO2 ในการสังเคราะห์ยูรีเทน ช่วยให้สามารถสังเคราะห์คาร์บอเนตวงแหวนได้หลายชนิด นอกจากนี้ยังมีการพัฒนากระบวนการสังเคราะห์โดยใช้เพรพอลิเมอร์ด้วย ยูรีเทนที่ได้จากวิธีนี้มีความแข็งแรงเมื่อถูกดึง อยู่ในช่วง 10–40 MPa ส่วนอัตราการยืดหยุ่นอยู่ในช่วง 10%–180% ； ในอัลคานท์ไอโซเมอร์ที่สังเคราะห์ขึ้น อัตราส่วน i-HC/t-HC มีค่ามากกว่า 80% ； การทำให้ CO2 กลายเป็นแคลเซียมคาร์บอเนตไฮเดรตนั้น มีอัตราการกักเก็บคาร์บอนสูงกว่า 93% ผู้เชี่ยวชาญด้านโครงการต่างๆ เช่น ม่า กั๋วจาง, เฉิง ฟางฉิน, เลียว หงเฉียง, ชิน เหวินจง ก็ได้หารืออย่างละเอียดกับนักวิจัยเกี่ยวกับปัญหาต่างๆ ที่เกิดขึ้นในการวิจัย พร้อมทั้งให้คำแนะนำและข้อเสนอแนะที่มีประโยชน์มากมาย โดยส่งเสริมให้ทุกคนไม่เพียงแต่ทำงานวิจัยให้สำเร็จเท่านั้น แต่ยังต้องคำนึงถึงการนำผลการวิจัยไปประยุกต์ใช้ในตลาดด้วย เพื่อส่งเสริมให้เกิดการนำผลงานวิจัยไปใช้ในเชิงอุตสาหกรรมอย่างแท้จริง หลังจากฟังรายงานแล้ว กั๋ว จิ่วหลินก็รู้สึกพอใจกับความก้าวหน้าที่ดีในแต่ละโครงการ พร้อมชื่นชมผลงานของสถาบันวิจัยถ่านหินและเคมีแห่งซานซีในด้านการเปลี่ยนใช้ CO2 นอกจากนี้ยังแนะนำให้มีการวิเคราะห์ปัญหาทางเทคนิคที่เกิดขึ้นในระหว่างการดำเนินโครงการอย่างละเอียดและครอบคลุมมากขึ้น เพื่อหาแนวทางแก้ไขที่เป็นไปได้สำหรับการเปลี่ยนใช้ CO2 ในราคาที่ถูกและในปริมาณมากโดยเร็วที่สุด เจียงตง หัวหน้าฝ่ายพัฒนาเทคโนโลยีของสถาบันวิจัยถ่านหินและเคมีแห่งมณฑลชานซี ได้กล่าวขอบคุณผู้บริหารกรมวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีของมณฑลชานซี รวมถึงผู้เชี่ยวชาญต่างๆ ที่ให้คำแนะนำอันมีคุณค่าเกี่ยวกับโครงการนี้ นอกจากนี้ เขายังให้คำชื่นชมอย่างสูงต่อการจัดประชุมเพื่อแลกเปลี่ยนความก้าวหน้าของโครงการวิจัยขนาดใหญ่ด้านวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีของมณฑลชานซี ซึ่งเป็นครั้งแรกที่สถาบันวิจัยถ่านหินและเคมีแห่งมณฑลชานซีจัดขึ้น เขาเน้นย้ำว่า ในการวิจัยโครงการนั้น ไม่เพียงแต่ต้องให้ความสำคัญกับการค้นคว้าและพัฒนาเทคโนโลยีเท่านั้น แต่ยังต้องรู้จักสรุปผลลัพธ์ที่ได้มา รวมถึงระบุปัญหาสำคัญ เพื่อให้โครงการดำเนินไปได้อย่างราบรื่น

ไม่น่าเชื่อถือ. เป่าสักหน่อยก็ได้. แต่คุณค่าที่แท้จริงคงไม่ไหวหรอก. เว้นแต่ว่าไฮโดรเจนจะไม่มีราคา. การทิ้งไฟฟ้าเป็นวิธีที่ดี แต่ปริมาณจะเท่าไหร่?

หากมีการเพิ่มภาษีคาร์บอน ค่าไฟฟ้าก็จะลดลง ประกอบกับการให้เงินอุดหนุนด้วย แบบนี้ก็น่าจะดีขึ้นมาก ในเรื่องการลดการปล่อยคาร์บอนนั้น ประเทศต่างๆ ทั่วโลกกำลังหาวิธีทางทางเศรษฐกิจเพื่อแก้ปัญหานี้ ตอนนี้ก็ยังอยู่ในระหว่างการหาทางอยู่